精確90°的高性能立銑刀F4042

發(fā)布日期：2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽：5093

瓦爾特在2003年歐洲機床展覽會上推出了精確90°的高性能立銑刀F4042。這種90°主偏角的銑刀直徑范圍 10 - 160 mm，連接方式具有套式、圓柱柄、削平型直柄和螺紋連接模塊式等多種形式，可使用內冷卻。
F4042是瓦爾特新的系列產(chǎn)品Xtra·tec銑刀中的一種。瓦爾特Xtra·tec系列銑刀是為進行快速加工而開發(fā)的產(chǎn)品，切削輕快，切削力小，所需要的切削功率也非常小。
我們從數(shù)學上可以得知，用一個平面去截一個圓柱面，我們將得到如下的結果：

  • 當圓柱的軸線與截面重合時，得到的交線是一組平行直線；
  • 當圓柱的軸線與截面垂直時，得到的交線是一個正圓；
  • 當圓柱的軸線與截面的相互位置處于兩者之間時，得到的交線是一個橢圓。

因此，只有軸向前角為0°時，直線刃加工出的側面才在理論上是垂直的。由于軸向前角為0°時切削力通常較大，我們通常設計有一定軸向前角的刀具來改善切削性能。因此，直線切削刃在軸向前角gp不能加工出準確的90°臺階。而要加工出準確的90°臺階，從數(shù)學上說，它的切削刃應該是在特定刀具直徑和特定軸向前角下所形成的橢圓的一部分。
瓦爾特的F4042就是運用這一原理。由于一種刀片可能被用于不同的直徑，我們運用最小二乘法原理用一段曲線來擬合這樣的橢圓的那一部分，因此，F(xiàn)4042所用刀片的切削刃是曲線的。必須指出，雖然我們可以通過調整軸向前角來使同一刀片在不同直徑上，但由于軸向前角的調整范圍要受刀片后角的影響，總是在較大尺寸上會產(chǎn)生誤差。








圖1 套式的F4042銑刀

圖2 螺紋連接的F4042銑刀




圖3 F4042的刀片


  • 特點：

    • 主偏角為精確的90°：
      部分規(guī)格幾乎沒有垂直度誤差，AD..08和AD..12的誤差不超過0.03

    • 刀片大小為三種：

      • Lc=8mm
      • Lc=11.7mm
      • Lc=15mm

    • 3種刃口形狀以適合不同加工：

      • D56--10°的前角、中等的負倒棱和具有專利的后刀面耐磨結構
      • F56--16°的前角、中等的負倒棱和具有專利的后刀面耐磨結構
      • G56--20°的前角、中等的負倒棱和具有專利的后刀面耐磨結構

    • 可用于多種加工方式

      • 平面銑削
      • 斜面銑削
      • 圓周差補鏜孔

  • 用戶得益：

    • 大前角的刀具可以用于小功率的機床
    • 可選用高生產(chǎn)效率的多齒型銑刀和低功耗不易振動的少齒型銑刀
    • 精確的90°
    • 可用于不穩(wěn)定的加工條件
    • 通過降低切削力提高了加工的安全性
    • 銑削各種工件材料
    • 經(jīng)濟型好的周邊燒結刀片
    • 大量的幾何槽型和刀片材質提供了應用于不同材料的接近完美的刀具
    • 刀柄結構：

      • 圓柱直柄；
      • 削平直柄；
      • 莫氏錐柄；
      • 套式；
      • 小模塊式NCT。

    • 刀具直徑范圍:

      • 小模塊式NCT：f10-f50；
      • 削平直柄：f10-f40；
      • 莫氏錐柄：f12-f40；
      • 圓柱直柄：f10-f40；
      • 套式：f32-f160。

    螺紋連接模塊化刀具系統(tǒng)是瓦爾特近幾年在繼承具有專利的、久經(jīng)考驗的短錐模塊化系統(tǒng)的基礎上推出的一個新的連接方式。它不但能進行常見的各種連接轉換，還能經(jīng)主柄模塊直接安裝在HSK(DIN 69893)、DIN69871、MAS BT等各種常見機床主軸上。當采用機床直接裝夾的方式時，刀具的懸伸將大大縮短，從而有效地提高刀具系統(tǒng)的剛性，使我們能夠采用較高的切削用量(比如進給量)，實現(xiàn)高效率的加工，獲得更高的經(jīng)濟效益。分析表明，采用采用普通裝夾方式的刀具系統(tǒng)的刀具懸伸長度比采用螺紋連接式模塊化系統(tǒng)的刀具懸伸長度長47.6%，在其他條件相同的情況下其擾度將是采用螺紋連接式模塊化系統(tǒng)的刀具的321.7%。





    圖4 螺紋連接模塊化刀具系統(tǒng)工作原理

    瓦爾特的這種螺紋連接模塊化刀具系統(tǒng)還在深型腔加工中得到很好的應用。該系統(tǒng)柔性很強，目前可以安裝用于面銑、立銑、槽銑和仿形銑等14種類型100多種規(guī)格的刀頭。這種柔性使客戶應變市場的能力得到了提升，企業(yè)的競爭力就相應地得到了加強。將來，如果瓦爾特在該系統(tǒng)上開發(fā)了新的刀具品種，用戶只需要花較少的費用采購新的刀頭就可以體驗使用新技術所帶來的享受。
    事實上，在世界上供應這一類模塊化刀具系統(tǒng)的并不止瓦爾特一家。如同樣在德國的以模具加工刀具著稱的Pokolm公司就生產(chǎn)這樣的刀具。那么，瓦爾特的螺紋連接模塊化刀具系統(tǒng)有些什么獨到之處呢？

    一般的刀具公司的定位面均采用圓柱+端面的結構，而瓦爾特公司采用的是與該公司久經(jīng)考驗的NCT結構一脈相承的圓錐+端面的結構。這一結構同已經(jīng)成為歐洲標準和德國標準的HSK類似，其定位精度和接觸剛性可以說非常優(yōu)越。
    圖7是瓦爾特螺紋連接模塊化刀具系統(tǒng)的工作原理。當?shù)额^未被鎖緊時，內外圓錐只是在圓錐的小端處形成環(huán)形接觸，兩者的端面間存在一個微量的間隙。在刀頭的鎖緊過程中，內外圓錐的小端部分產(chǎn)生彈性變形，從而形成有一定接觸寬度的環(huán)形支撐，同時兩者端面的間隙被逐漸消除并同樣通過彈性變形形成接觸剛度。這種過定位的方式完全解決了其它一些結構在加工中由于切削力而導致的軸向或(和)徑向的尺寸漂移，從而保證了加工有更高的精度和更高的剛性。

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