高精度加工㊁ | 精密刀具、夹具、量具及模具

发布时间: 04月19日 浏览次数:62

 

 

随着机械加工行业的发展,精密化和自动化成为重要的发展趋势。考虑如何从客户最苛刻的要求中改善加工效果,寻找可靠的精密工具以达到最高水平的性能,成为造企业迈向高精高效自动化加工转型升级的目出路。

 

目前市场上的精密工具产品组合超过20,000多种,几乎每一套组合都会参与到产品制造和质量控制中。如符合最高质量标准的精/粗镗头、刀架切削工具、测量设备和工件夹具、精密注塑模具已为制造行业最终产品的质量产生重大影响——提高速度、精度和成本效益,在工艺链中扮演根本性角色。

 

▴ 图源:winlytooling

 

精密切削刀具及表面处理组合件
控制速度、进给、磨损和表面光洁度

 

无论是为汽车或航空航天工业制造精密加工零件,还是为家具和橱柜行业铣削和铣削木材,都会使用精密切削工具,有助于:

 

  • 确保每个元件都满足精确的公差,提升可靠性

  • 满足精密制造中精确装配的严格要求

  • 延长使用寿命并减少停机时间


切削工具在机床上用于切削金属,并且是整个模具加工过程中在寻求提高速度、进给、磨损和表面光洁度时要考虑的一个组成部分。 

 

▴ 图源:Cibrush

▴ 航天发动机整体叶片转子 图源:widia

 

广泛的切削工具类别包括铣削、钻孔、车削和其他车床加工中心操作中涉及的所有消耗性工具。包含钻头、铰刀、铣刀、丝锥和刀片以及用于某些其他类型机床的消耗性工具。切割刀具材质由多晶金刚石 (PCD)、立方氮化硼 (CBN)、陶瓷、高速钢 (HHS)、硬质合金或金属陶瓷构成。

 

除了精密切削刀具,在表面后处理仍需要一些组合件来进一步提升零件表面光洁度,包括倒角、去毛刺、抛光。

 

▴ 图源:advancedtoolinginc

 

①整体硬质合金刀具

 

整体硬质合金刀具适用于性能和刀具寿命优化至关重要的现代加工环境。大多数几何形状都带有现代涂层,适用于最常见和奇异的材料。在考虑硬质合金刀具时,务必注意跳动和主轴转速。跳动差或主轴转速低会严重影响刀具寿命和零件质量。

 

整体硬质合金立铣刀通过其多功能设计消除了刀具破损/偏斜,通过升级的排屑和增加的刀角强度得到增强,旨在广泛的工件材料(钢、不锈钢、铸铁、超级合金)和操作中执行良好表现(包括坡铣、开槽、插铣、钻孔、螺旋插补、动态铣削)。

 

▴ 精密切削工具硬质合金 图源:greentec-precision

 

②高速钢 (HSS)刀具

 

含有大约 5% 钴的优质高速钢 (HSS) 微型切削刀具,适用于需要能够承受异常高切削力的低成本解决方案的应用。

 

③可转位立铣刀

 

在高径向和轴向方向提供锋利的切削刃,有助于保持平滑和安静的端铣。双接触配合设计可在精密应用中实现更高的精度和刚性。

 

▴ 倒角和去毛刺工具 图源:star-su

 

④倒角工具

 

提供多种不同类型,以优化给定应用程序的性能。带有多个刀片的小型刀具允许以最佳进给率进行轮廓倒角。其他刀具采用大型倒角刀片,允许在广泛的孔径范围内进行内径倒角。

 

⑤去毛刺刀具

 

生产过程中所产生的毛刺(曲边、直角边、键槽沟槽边角、外圆边角、内孔、交叉孔、沉孔边角等毛刺)需要去毛刺刀具提高表面光洁质量。去毛刺刀具品种丰富,通用性强、使用方便和节约成本。

 

▴ COFA- 通用型去毛刺刀具在单次工序中去除平面或非平面孔口的正反向毛刺 。1刀体,2 弹簧片,3刀片座,4 刀片 C6 - C12,5 正向切削刃,6 反向切削刃 图源:好优利

 

⑥模块化刀具

 

模块化镗刀的精度和坚固性提供了可衡量的性能优势——显著降低了成本和周期时间。模块化系统是钻孔、粗镗、精镗、铣削和攻丝的最佳解决方案。模块化钻孔工具提供了为几乎任何应用程序组装完美设置的灵活性。

 

▴ GARANT抛物线性能切割 (PPC)铣削工具组合 1精密仿形铣刀,2整体硬质合金 圆桶铣刀,3整体硬质合金圆桶铣刀,4整体硬质合金PPC圆桶铣刀, 5整体硬质合金PPC桶铣刀 图源:hoffmann-group

 

⑦车削工具

 

用于多轴车床、小型瑞士型车床和带有转塔的卧式车床的固定工具和设置附件,具有高精度和可重复性,适用于许多应用和设备。适用于车削、镗削、攻丝和钻孔等各种操作的动力工具、快速更换系统和车削工具的适配器。

 

⑧数控刀架

 

数控刀架是机床主轴和刀具之间的接口。市场通用的各种刀柄包括BIG-PLUS和标准版本的 DV(DIN69871)、BT(JIS B6339) 和 CAT(ASME B5.50) 陡锥以及HSK (ISO12164)空心锥柄和BIG CAPTO (ISO26623-1) 多边形锥柄。

 

数控刀架还涉及广泛的刀柄技术,以在特定类型的应用中实现尽可能高的性能。包括筒夹夹头、机械铣削夹头、液压夹头、热缩配合夹头、侧锁立铣刀夹头、壳铣刀适配器和攻丝夹头。

 

▴ 图源:owensi

 

⑨角头和增速器

 

角头和增速器优化主轴。通过添加角度头来利用机器的当前功能。可以在机器上执行垂直、水平和角度操作,而无需重新定位工件。

 

角头和增速器可以提高现有机器的速度。增速器可以将速度提高到 100,000 - 120,000 RPM,并显著提高表面光洁度质量并延长刀具寿命。增速器在不增加负载的情况下提供高速主轴的所有性能优势,极大地延长了机器的使用寿命和性能。

 

⑩磨料

 

磨料有多种颗粒、粘结剂和配置。从氧化铝到金刚石和 CBN 的超级磨料,磨料用于去除表面颗粒并在被研磨的材料上赋予精细的光洁度。磨料也可用于研磨橡胶。

 

▴ 图源:Cibrush

 

⑪刷子

 

通常刷子用于去毛刺零件,但也用于抛光和珩磨。最近,随着陶瓷刷毛的使用,可以制作刷子来去除更顽固的毛刺。

 

⑫电极

 

电极最常用于将两块金属相互焊接,但也用于焊接塑料。电极有多种样式,包括纯钨、铜和同时使用铜和钨的钎焊。

 

 
精密夹具
确保刀具安全真实运行

 

在精密机床实现自动化生产的工艺过程中,需要用迅速、方便、安全地安装工件的夹具装置来实现加工中心和刀具之间的连接转换。它们对于确保高端设备准确切割至关重要。使用优质刀柄,精密切削刀具运行真实,加工中心最大限度地发挥其潜力。

 

▴ 图源:Positrol Inc.

 

也就是说夹具是机械加工中与刀具、量具、模具等工艺辅具一样不可缺少的部件,包括夹头、心轴、卡盘等。十分明显,如果不采用夹具,不但工件的加工精度难以保证,而且加工生产率也会大大降低,有时甚至会造成无法加工的情况。除了机床加工时需要使用夹具外,有时在检验,装配等工序中也要用到夹具。所以,精密夹具的优势有:

 

  • 能稳定地保证产品加工精度

  • 减少辅助工时,提高生产效率 

  • 减少劳动者强度

  • 扩大加工设备的工艺范围

  • 降低零件加工成本

▴ 图源:森泰英格

 

夹具按应用类型可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、随行夹具,按不同的机床类型又分为车床夹具、三坐标夹具、工业机器人夹具、铣床夹具、轴承座夹具。

 

 

测量仪器、量具、质量控制系统
核验产品的最终品质

 

随着监管要求越来越严格,生产周期越来越短,精密部件必须找到在最终组装之前验证设计的方法。工程师正依靠计量技术(例如 3D 建模或 CAD 比较)来防止昂贵的返工并加快最终生产,而不会影响精度。还必须验证适当的硬度、轮廓和表面粗糙度。

 

①气压计

 

气压计提供了一种快速准确和可靠的方法来检查经过精密研磨或硬车削并具有精细光洁度的零件的尺寸、锥度和同心度。空气计也可以配置为在一个设置中检查多个直径或特征并提供实际尺寸。

 

▴ 图源:Mold Making Technology

 

②功能/属性量具

 

功能量规(也称为属性量规)允许快速准确地检查孔的位置和尺寸。例如,如果一个带有许多孔的加工零件需要确认位置,那么带有塞规的功能规可以提供快速的吞吐量;比使用 CMM 快得多。

 

③质量控制系统

 

控制系统是确保出厂产品符合客户期望的关键。零件的公差越接近,就越需要快速可靠的设备来检查质量。

 

 

精密模具
确保高精度零件成型

 

精密模具泛指结构工艺复杂的成型模具和高精度成型模具。成型产品尺寸变化微小,一致性非常高,模具往往体积不大,但造价高昂。涉及到光学部件,电器设备部件,消费电子产业等。制造方法包括注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等。

 

▴ schunk

 

①模具和冲头

 

模具和冲头用于各种工艺,包括金属成型、压制、剥离和开槽。与切削工具一样,精密研磨模具和冲头对于进行精密公差工作至关重要。

 

②精密模具注塑成型

 

是一种铣削、成型和制造组件以符合复杂规格的工艺。它包括轮廓凹槽、倒角边缘、轮廓槽等等。计算机软件可以实现多功能且坚固的三维产品。工具由耐用材料制成,并提供更多的硬质合金切削能力。

▴ 翅片-精密冲压模具 图源:格力大金

 

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上海国际去毛刺&表面精加工技术展览会

2022.6.20-22

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