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激光技术顺应刀具磨削行业发展

2017-02-24 作者:窈七 来源:中国机械网

  【中国精密机械网】美国切削刀具制造商Shape-MasterTool公司在加工传统切削刀具资料及复杂几何外形方面表现优良,但需求在此根底上完成打破。由于切削刀具资料处于不时开展中,并对加工提出了更高的请求,制造商因此必需停止晋级,否则可能在竞争浪潮中败下阵来。
 
  40年前,这家位于伊利诺斯州柯克兰的公司开端运营磨削刀具业务,主要触及自然钻石资料。但是,现代切削刀具的资料应有尽有,包括硬质合金到人造单晶钻石(MCD)、多晶钻石(PCD)、化学气相堆积钻石(CVD)、立方氮化硼(CBN)及陶瓷等。同样,Shape-Master公司消费的刀具品种已由可转位PCD、PCBN刀片扩展到了各品种型的刀具及回转刀具。
 
  为应对先进切削刀具资料的特殊应战,Shape-Master购进了两台北美最先进的激光刀具加工机器。
 
  激光技术不但加强了Shape-Master的消费力,使其力克各种难以处置的资料,而且也让公司能与大型刀具定制供给商相抗衡。凭仗激光技术的消费灵敏性,Shape-Master在保证质量及供货期的前提下,能以较高的本钱效好处理从50件的个性化小批量加工,到每年数千件定期方案的各种尺寸的刀具加工作业。
 
  仅在几个月的培训和理论学习之后,Shape-Master就开端应用激光机扩展了产品范围及业务范围,包括回转刀具。目前,这些激光刀具加工机加工的相当一局部产品为回转类刀具,同时工厂也正方案继续拓宽其产品门类。
 
  Shape-Master的“EWAGLASERLINEULTRA”激光机购自结合磨削集团。机器采用最先进的超短脉冲激光技术,只需一次装夹即可加工各种具有复杂几何外形的高质量切削刀具。
 
  这些机器应用了EWAGLaserTouchMachiNIng激光加工专利技术,可处置一切最新商用精细磨削刀具资料,包括硬质合金、CBN、PCD、CVD和MCD等。机器不会产生热效应区,因而刀具的外表加工质量极端优良,且寿命更长。
 
  LaserTouchMachining技术采用一种切向激光束加工工艺,经过在10皮秒的极短脉冲内运用激光束外沿塑造刀具外表,从而生成切削刀具的边缘和几何外形。这些超短激光脉冲会直接蒸发资料,而不产生明显的热量。在反复扫描工艺中,激光扫描单元与机器的八个数控轴同步运动,从而产生刀具的几何外形。
 
  虽然Shape-Master的员工不到30名,但在激光加工机器和数控磨床的协助下,每月能产出数千件刀具。公司主要消费立方氮化硼刀具,也有相当一局部是金刚石刀具。公司运用自动化技术,使消费坚持在每日1.5班次规范以上。
 
  Shape-Master的两台LASERLINEULTRA激光磨床均配备了自动化技术。其中一台集成了6轴FANUC机器人、二合一的HSK63型刀架和托盘。一切配备均可不连续地停止回转刀具的全自动消费。该机器还可使可转位金刚石切削刀具的大批量消费完成自动化。
 
  Shape-Master的另一台LASERLINEULTRA激光磨床的料垛系统可调整托盘的高度,使承载才能翻倍。当加工较短或较低的工件时,8个托盘向上运动,配合料垛系统,每个托盘可承载多达300件工件。EWAGLASERLINEULTRA激光磨床的灵敏、自动化的特性,正是Shape-Master决议采用的主要要素。
 
  只需一个简单操作,激光束即可使切削刃口变得世故并提升强度,相当于数控磨削加上二次珩磨的效果。
 
  “我们不断在运用EWAG的磨削机器”,Shape-MasterTool公司的应用经理DanChambers如是说。“我们首先引入了EWAG的手动机器,随后在90年代新添了EWAMATICLINE数控磨床,并且沿用至今”。
 
  “结合磨削集团十分注重培训并向其设备提供技术支持”,Chamber说。“他们的客户效劳和支持十分全面和及时。他们随时愿意辅佐处置任何问题并答复任何疑问。假如没有他们的支持,我的加工厂恐怕无法获得现有成果。”
 
  他补充说,EWAG公司基于他们的数控磨床套件开发了相应的软件,用户经过软件即可轻松停止LASERLINEULTRA激光机的编程。但是,由于配有多轴及激光头,LASERLINEULTRA更像加工中心,而非数控磨床。
 
  在Shape-Master工厂,LASERLINEULTRA激光扫描头的进给率普通是每分钟几千毫米,当穿过一把刀具时,切削步距增量可小到0.2微米。依据几何外形的复杂水平和工件的大小,激光加工的循环周期从约1分钟到1小时不等。切削刃口和边缘左近的加工占用了大局部的加工时间。
 
  “激光可加工和生成几何外形、抛光及刃口效果,而这些都很难或以至不可能经过数控磨床完成”,Chambers解释说。“例如加工切削刃口时,传统磨削将产生5到10微米范围的锋利边缘。相比之下,激光加工产生的边缘范围仅为1.5到5微米。可以到达这样的刃口精度,对我们来说是一个显著的优势。”
 
  只需一个简单的操作,激光束即可使切削刃口变得世故以进步强度,而这相当于数控磨削加上二次珩磨的效果。除此外,LASERLINEULTRA还可加工倒角以及其他3D边缘几何外形。
 
  客户可运用Shape-Master刀具来加工各种资料的部件,这些资料包括被普遍应用于汽车、航空航天、能源及其他产业范畴的铸铁、铸钢、贫化铀、铝合金及工业用复合资料等。
 
  据Chambers称,Shape-Master还为空间探测组件以及美国防御系统运用的部件消费刀具产品。他还指出,公司的很多航空航天客户都运用复合以及新奇的资料。Chambers置信这类资料会不时渗入汽车行业,由于同航空航天范畴一样,汽车行业同样对轻量化和节能需求十分高。因而,工厂为航空航天范畴客户所消费的先进刀具也会很快运用于汽车范畴。

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