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高壓冷卻刀具應用及意義解析

高壓冷卻加工方式(HPC),在當今的金屬加工中,扮演著越來越重要的角色。伊斯卡是最早應市場需求,設計制造高壓冷卻刀具的公司之一。開發高壓冷卻刀具最初的目的是為了應對難加工材料的加工,如鈦合金、鉻鎳鐵合金以及其他耐熱合金的加工。在實踐中,人們發現,高壓冷卻刀具在加工不銹鋼及合金鋼時,刀具壽命、生產率、以及對切屑的控制都得到很大的改善。

自2000年起,伊斯卡為不同用戶的各種應用,設計制作了數百種非標高壓冷卻刀具,積累了豐富的經驗。十余年的發展,伊斯卡早已開發了一系列的標準高壓冷卻刀具,全面涵蓋了ISO車刀,切槽刀,切斷刀系列;加工鈦合金,高溫合金,切削速度可提升200%;在加工難加工材料的應用中,切屑控制更佳;加工鈦合金,耐熱合金,合金鋼,刀具壽命提高100%。

而JHP高壓冷卻系列刀具的開發,對高壓冷卻刀具在航空工業及醫療器械工業中的應用,其意義尤其深遠。

加工高溫合金時,會產生很高的切削熱,采用高壓冷卻加工方式后,除了有效降低切削區域的切削熱,還使得切屑脆性增加,易于折斷。而獲取短小切屑,使得切屑不再纏繞在工件周圍,加工過程無需再因人工去除長的纏繞屑而頻繁停機。

常規冷卻,切屑會阻止冷卻液到達切削區域的前刀面;高壓冷卻,冷卻液能精準直達刀片前刀面與切屑之間的切削區域,這有效延長了刀具壽命,并使得加工過程更可靠。而金屬加工領域客戶對縮短切削加工周期,提高加工過程可靠性及獲得更高刀具壽命的追求,促進了高壓冷卻刀具應用的日益廣泛。

伊斯卡JHP高壓冷卻系列刀具,不僅兼備上述優點,而且冷卻液噴口與刀片切削刃距離更近,這帶來以下諸多好處:加工周期更短、刀具壽命更長、實現更佳的切屑控制、對切削刃的有效冷卻以及獲得安全可靠的加工過程。

冷卻液壓力范圍:低壓冷卻LPC冷卻液壓力小于30bar(1bar=0.1MPa),對刀具壽命有適當的提升,對切屑的控制并無太大的改善;中壓冷卻MPC冷卻液壓力介于30~70bar之間,能提升對切屑的控制,降低切削區域的溫度,機床廠商基本能滿足客戶對冷卻壓力的特殊要求;高壓冷卻HPC冷卻液壓力介于70~120bar之間,是JHP系列刀具最常用的冷卻液壓力范圍,刀具壽命,切削速度均得到提高,對切屑的控制也更佳;超高壓冷卻UHPC冷卻液壓力介于120~400bar之間。

冷卻液壓力與冷卻液流量:每款JHP高壓冷卻刀桿,都設計有一定的冷卻液流量。通過調節冷卻液壓力,可控制冷卻液流量。用戶需明確其外置泵能否提供刀具所需的冷卻液流量,而冷卻液流量決定了是否能實現用戶的預期加工效果。

切屑與冷卻液壓力:通過調節冷卻液壓力至特定值,可控制冷卻液流量,最終實現斷屑。

伊斯卡JHP系列刀具,現已全面涵蓋了ISO車刀、車削-切槽刀、切斷刀。現將伊斯卡目前提供的標準高壓冷卻刀具列舉如下:

ISO車刀,有方刀桿及CAMFIXCAPTO接口形式刀柄;

車削-切槽刀及切斷刀,有CUT-GRIP霸王刀,PENTA五角霸王刀,TANG-GRIP立裝自夾式槽刀等。

采用JHP高壓冷卻系列刀具進行ISO車削及切槽加工時,需注意,冷卻液壓力不要超過刀具可承受的最大安全冷卻液壓力。ISO車刀系列,最大安全冷卻液壓力為300bar;車削-切槽系列,最大安全冷卻液壓力為340bar;切斷系列,最大安全冷卻液壓力為300bar。

采用標準高壓冷卻刀具,引入前沿技術,改善加工工況,有效提升加工難加工材料的能力。
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