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：5048

瓦爾特在2003年歐洲機(jī)床展覽會(huì)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(nèi)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(jìn)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(xué)上可以得知，用一個(gè)平面去截一個(gè)圓柱面，我們將得到如下的結(jié)果：

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

因此，只有軸向前角為0°時(shí)，直線刃加工出的側(cè)面才在理論上是垂直的。由于軸向前角為0°時(shí)切削力通常較大，我們通常設(shè)計(jì)有一定軸向前角的刀具來(lái)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(zhǔn)確的90°臺(tái)階。而要加工出準(zhǔn)確的90°臺(tái)階，從數(shù)學(xué)上說(shuō)，它的切削刃應(yīng)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(yùn)用這一原理。由于一種刀片可能被用于不同的直徑，我們運(yùn)用最小二乘法原理用一段曲線來(lái)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(guò)調(diào)整軸向前角來(lái)使同一刀片在不同直徑上，但由于軸向前角的調(diào)整范圍要受刀片后角的影響，總是在較大尺寸上會(huì)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(diǎn)：

    • 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(guò)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(fù)倒棱和具有專利的后刀面耐磨結(jié)構(gòu)
      • F56--16°的前角、中等的負(fù)倒棱和具有專利的后刀面耐磨結(jié)構(gòu)
      • G56--20°的前角、中等的負(fù)倒棱和具有專利的后刀面耐磨結(jié)構(gòu)

    • 可用于多種加工方式

      • 平面銑削
      • 斜面銑削
      • 圓周差補(bǔ)鏜孔

  • 用戶得益：

    • 大前角的刀具可以用于小功率的機(jī)床
    • 可選用高生產(chǎn)效率的多齒型銑刀和低功耗不易振動(dòng)的少齒型銑刀
    • 精確的90°
    • 可用于不穩(wěn)定的加工條件
    • 通過(guò)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(jì)型好的周邊燒結(jié)刀片
    • 大量的幾何槽型和刀片材質(zhì)提供了應(yīng)用于不同材料的接近完美的刀具
    • 刀柄結(jié)構(gòu)：

      • 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(yàn)的短錐模塊化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上推出的一個(gè)新的連接方式。它不但能進(jìn)行常見的各種連接轉(zhuǎn)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(jī)床主軸上。當(dāng)采用機(jī)床直接裝夾的方式時(shí)，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(jìn)給量)，實(shí)現(xiàn)高效率的加工，獲得更高的經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)度比采用螺紋連接式模塊化系統(tǒng)的刀具懸伸長(zhǎng)度長(zhǎng)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(yīng)用。該系統(tǒng)柔性很強(qiáng)，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(yīng)變市場(chǎng)的能力得到了提升，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力就相應(yīng)地得到了加強(qiáng)。將來(lái)，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(fèi)用采購(gòu)新的刀頭就可以體驗(yàn)使用新技術(shù)所帶來(lái)的享受。
    事實(shí)上，在世界上供應(yīng)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(guó)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(dú)到之處呢？

    一般的刀具公司的定位面均采用圓柱+端面的結(jié)構(gòu)，而瓦爾特公司采用的是與該公司久經(jīng)考驗(yàn)的NCT結(jié)構(gòu)一脈相承的圓錐+端面的結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)同已經(jīng)成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的HSK類似，其定位精度和接觸剛性可以說(shuō)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(dāng)?shù)额^未被鎖緊時(shí)，內(nèi)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(gè)微量的間隙。在刀頭的鎖緊過(guò)程中，內(nèi)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(shí)兩者端面的間隙被逐漸消除并同樣通過(guò)彈性變形形成接觸剛度。這種過(guò)定位的方式完全解決了其它一些結(jié)構(gòu)在加工中由于切削力而導(dǎo)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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