铰刀基础培训铰刀基础培训目录目录: 公司概况总体介绍 刀具类型概况 多刃铰刀 带导向条的单刃铰刀 铰刀特性 加工孔的质量 切削材料和涂层 切削参数 切削刃几何形状 单刃铰刀的调整 刀具夹持和补偿刀柄 铰刀的磨损和重磨 刀具最佳选择方法3W200D-01/01铣刀范例铣刀范例4W200D-01/01车刀范例车刀范例5W200D-01/01孔加工范例孔加工范例合作前景合作前景Walter, 综合全面的供应商综合全面的供应商 对所有刀具 对所有切削材料 对所有工件Walter, 全球合作者全球合作者 对于所有加工, 即使是汽车工业 Walter 在全球范围内是一个在刀具和服务上有实力的合作者关于执行关于执行培训培训 所有员工能得到关于PCD-, CBN和铰刀的详细并连续的培训 目标: 所有瓦尔特公司的子公司都有能力独自对此提供服务全球工程师全球工程师 在 Tbingen的项目小组 PCD-, CBN- 刀具和铰刀的专家 Mr. Agarico:技术推广, 过程控制 Mr. Kenner: 主管工程师 NN:服务和应用工程师 服务服务为了最好的服务，我们在全球提供重磨服务铰刀铰刀新的型号定义R4050R4051多刃铰刀多刃铰刀 带切削头带切削头R4060R4061单刃铰刀单刃铰刀带刀片带刀片Erstellt: 25.02.2005EC-Thomas Graf只是内部使用只是内部使用NOVEX铰刀技术文件铰刀技术文件铰刀铰刀R4060-100000R4061-100000R4061-100000装配好的铰刀装配好的铰刀R4050-100000/WK10R4051-100000/WK10R4051-100000/WK10刀片刀片P6500-100000/WK10刀柄刀柄A1200-100000切削头切削头P6550-100000/WK10P6551-100000/WK10刀片式的单刃铰刀刀片式的单刃铰刀直径范围直径范围 6 to 60,50等级等级: H15 =WK10 CP20 =WXP15 CP15 = WXK05 CM = WCE10 CBN= WCB50 PCD =WCD10单刃铰刀单刃铰刀:R4060 0 = 适用于通孔R4061 1 = 适用于盲孔 刀片刀片P6500 注释注释: 切削刃几何形状切削刃几何形状 EN.11W200D-01/01单刃铰刀符号说明单刃铰刀符号说明R4060.Z16.12H6.1.C-E10 = 适用于通孔1 = 适用于盲孔 型号型号 Z = DIN 6535 HAT. / H. 数值 = 刀柄直径. 刀柄刀柄 00 = 1,5x11x1 0 = 2,5x20x1,21 = 3x20x1,52 = 4,5x20x24 = 7x25x2,3 刀片大小刀片大小a) Dc + 公差 例如.: 12H6 /16G6b) Dc 例如.: 16,265 / 12,042最多最多. 6 个数字个数字 直径直径 C = 金属陶瓷金属陶瓷 (标准标准)T = 硬质合金P = PCD (金刚石) 导向条材料导向条材料E1 = 30x 1,3 (标准标准)E2 = 30x 0,6E3 = 15x 3,0E. = 如果必需的 几何形状几何形状 12W200D-01/01单刃铰刀刀片的符号说明单刃铰刀刀片的符号说明P6500-1R-B88-E1 WCE1000R = 1,5x11x1 0R = 2,5x20x1,21R = 3x20x1,52R = 4,5x20x24R = 7x25x2,3 刀片大小刀片大小 E1 = 30x 1,3 (标准标准)E2 = 30x 0,6E3 = 15x 3,0E. = 如果必需的 刀片几何形状刀片几何形状WXP15 硬质合金+ PVDWXK05 硬质合金+ PVDWK10 硬质合金WCE10 金属陶瓷WCB50 CBNWCD10 PCD 等级等级A88 = 0 前角B88 = 6 前角D88 = 12 前角 切削刃槽型切削刃槽型 13W200D-01/01单刃铰刀的刀片单刃铰刀的刀片大小大小 Gr. 00/0/1/2/4切削刃几何形状切削刃几何形状E1 = 30x 3 x 1,3 (Standard)E2 = 30x 3 x 0,6E3 = 15x 3 x 3,0前角前角0 , 6 和 12材料等级材料等级 - 硬质合金和金属陶瓷硬质合金和金属陶瓷: 每个刀片两个切削刃- CBN 和和 PCD: 每个刀片一个切削刃主偏角 1主偏角 2带切削头的多刃铰刀带切削头的多刃铰刀直径范围直径范围 9.75mm to 60mm刀柄刀柄A1200切削头切削头P6550 0 = 适用于通孔适用于通孔P6551 1 = 适用于盲孔适用于盲孔装配好的刀具装配好的刀具R4050 0 = 适用于通孔适用于通孔R4051 1 = 适用于盲孔适用于盲孔等级等级: H15 =WK10 CP20 =WXP15 CP15 = WXK05 CM = WCE10 CBN= WCB50 PCD =WCD1015W200D-01/01多刃铰刀符号说明多刃铰刀符号说明R4050.PM16.12H7-E2 WXP15 0 = 适用于通孔1 = 适用于盲孔 类型类型Z = DIN 6535 HAH = HSKT = 螺旋装配PM = 切削头大小系列 06/07/08/11/15/16 刀柄刀柄a)直径 + 公差 例如.: 12H7 /16G6b) 直径 例如.: 16,265 / 12,042最多六个数字最多六个数字 直径直径WXP15 硬质合金+ PVDWXK05 硬质合金+ PVDWK10 硬质合金WCE10 金属陶瓷WCB50 CBNWCD10 PCD 材料等级材料等级E1 = 30x 1,3 E2 = 30x 0,6E3 = 15x 3,0E. = 如果必需的 切削刃几何形状切削刃几何形状16W200D-01/01切削头符号说明切削头符号说明P6550.PM08.12H7-E5 WXP15 0 = 适用于通孔1 = 适用于盲孔 类型类型T = 螺纹连接PM = 切削头大小系列 06/07/08/11/15/16 刀柄连接刀柄连接a) 直径 + 公差 例如: 12H7 /16G6b) 直径 例如: 16,265 / 12,042最多六个数字最多六个数字 直径直径 WXP15 硬质合金+ PVDWXK05 硬质合金+ PVDWK10 硬质合金WCE10 金属陶瓷WCB50 CBNWCD10 PCD 材料等级材料等级E1 = 30x 1,3 E2 = 30x 0,6E3 = 15x 3,0E. = if required 切削刃几何形状切削刃几何形状铰刀的特性铰刀的特性铰刀是用于小切深时以导向为基础的孔加工刀具铰刀是用于小切深时以导向为基础的孔加工刀具导向作用通过以下实现导向作用通过以下实现: 多刃铰刀多刃铰刀: 较小的切削刃和很小的直径方向的倒锥较小的切削刃和很小的直径方向的倒锥 单刃铰刀单刃铰刀: 平行于机床轴向的导向条平行于机床轴向的导向条 铰刀的应用范围铰刀的应用范围 直径公差直径公差 IT8的孔的孔 表面粗糙度有要求表面粗糙度有要求 (通常通常 Rz 12) 有圆度公差要求的孔有圆度公差要求的孔 对于圆柱度有要求的孔对于圆柱度有要求的孔 阶梯孔阶梯孔 (同一轴线上直径不同同一轴线上直径不同) 系列孔系列孔 (同一轴线上直径同一轴线上直径) 有高的同轴度的要求有高的同轴度的要求高的质量要求在加工过程中很容易引起综合的问题高的质量要求在加工过程中很容易引起综合的问题刀具类型介绍刀具类型介绍1. 多刃铰刀多刃铰刀 整体多刃铰刀，整体硬质合金或者焊接。整体多刃铰刀，整体硬质合金或者焊接。- 各切削刃的轴向和径向位置相同- 刀具直径不可调整- 刀具可以重磨 焊接多刃铰刀焊接多刃铰刀-各切削刃的轴向和径向位置相同- 刀具直径通过锥度螺钉可以调节- 刀具可以重磨刀具类型介绍刀具类型介绍2. 带导向条的铰刀带导向条的铰刀单刃铰刀单刃铰刀- 可转位刀片, 直径可以调整- 最少两个导向条 双刃铰刀双刃铰刀 (例如例如. Mapal 双刃铰刀双刃铰刀)-可转位刀片, 直径可以调整- 不是真正的双刃铰刀, 因为切削刃不在同一个位置上 (预加工- 和最终加工)刀具类型介绍刀具类型介绍3. 锥度铰刀锥度铰刀 用于加工公差很小的锥度孔用于加工公差很小的锥度孔 - 例如转向节例如转向节 单刃和多刃铰刀单刃和多刃铰刀 直径由加工深度控制直径由加工深度控制 需要预先加工锥度，采用锥度铣刀。需要预先加工锥度，采用锥度铣刀。多刃铰刀多刃铰刀特征描述特征描述 - 较小的切削刃和磨出的倒锥对刀具有导向作用- 通常刀齿数目是偶数（均匀）分布的，但排屑槽分布是不均 匀的，保证加工出的孔的圆度。- 通常直径大于12的为焊接式，小于的为整体硬质合金-根据应用决定槽型，盲孔为直槽。通孔可以为左螺旋槽式，为了前排削。带导向条的铰刀带导向条的铰刀特征描述特征描述 - 导向条平行于机床主轴方向- 直径和锥度可以调节- 最少两个导向条 ( 2 个导向条 = 精铰刀)- 可转位刀片有两个切削刃 (Mapal的 HX-刀片 有6个切削刃, Beck 的RB08-刀片结构有8个切削刃)- 对于 PCD/CBN 刀片通常只有一个切削刃不同类型铰刀的特征比较不同类型铰刀的特征比较多刃铰刀多刃铰刀优点优点: 高的切削速度 简单而可靠的设计 易于操作 可以重磨 (只对于无涂层的而言) 安装使用的错误一般不会导致刀具彻底损坏缺点缺点: 加工孔的质量稍微差些 阶梯孔的加工会有限制 (通常只有 PCD) 不能加工系列孔和高同轴度要求的孔带导向的铰刀带导向的铰刀优点优点: 孔的质量非常好 直径可以调节 可以做非常复杂的阶梯孔 只有刀片是损耗体缺点缺点: 于多刃铰刀相比，切削速度低 操作复杂 错误的刀具调整很容易导致刀具彻底损坏 能达到的孔的质量能达到的孔的质量 直径公差直径公差: - 多刃铰刀: IT7, 部分 IT6 - 带导向的铰刀: IT5 到 IT7 表面质量表面质量: - 多刃铰刀: Rz 4 8 m 钢, 球墨铸铁 (金属陶瓷) Rz 6 10 m 灰铸铁 (硬质合金, 涂层) Rz 1 3 m 铝合金 (金刚石) -带导向的铰刀: Rz 3 6 m 对于钢件和球墨铸铁 (金属陶瓷)Rz 4 10 m 对于灰铸铁 (硬质合金, 涂层)Rz 1 3 m 铝合金 (金刚石) 粗糙度粗糙度: -多刃铰刀:3 - 6 m -带导向的铰刀: 2 - 4 m 圆柱度圆柱度: -多刃铰刀:app. 10 m 在 100 mm 长度上 -带导向的铰刀: app. 5 m 在 100 mm 长度上 断续切削的影响 -多刃铰刀:由于没有导向条影响比较大 -带导向的铰刀: 由于有导向条影响比较小铰刀的材料铰刀的材料多刃铰刀多刃铰刀 高速钢 (涂层) 硬质合金 (涂层) 金属陶瓷(涂层) 金刚石PCD CBN带导向条的铰刀带导向条的铰刀刀片刀片导向条导向条 硬质合金(涂层) 硬质合金 金属陶瓷(涂层) 金属陶瓷 金刚石PCD 金刚石 PCD CBN (CBN)工件材料工件材料 备注备注: 图表只是描述通常适用的材料。不是特指最好的材料选择铰刀的涂层铰刀的涂层 只有只有 PVD 涂层涂层, 没有没有 CVD 涂层涂层, 因为因为: - 只有很薄的涂层 3 m 是适合的 (切削刃更锋利) - 高级别的厚度公差 (对于多刃铰刀涂层的厚度双倍的影响刀具直径) - 钢质的刀体需要低的涂层温度 - 因为要求锋利的切削刃因此不能重磨 涂层的选择 - 涂层金属陶瓷比涂层硬质合金效率更高 铰刀涂层的重点应用: - 灰铸铁 (GG) - 不锈钢 对于铰刀的涂层不象对钻头的涂层那样重要对于铰刀的涂层不象对钻头的涂层那样重要性能对照性能对照切削参数切削参数备注备注: 金刚石刀具的切削速度常常受到其他切削条件的限制金刚石刀具的切削速度常常受到其他切削条件的限制导向条的材料导向条的材料钢和灰铸铁钢和灰铸铁 非铁材料非铁材料 (铝铝) 硬质合金硬质合金 硬质合金硬质合金 - 当 vc比较低时的标准选择- 中等速度的 vc 时的标准选择。对速度有限制因素vc- 切削液的浓度 10 % - 由于速度比较低。 所以有中等的表面质量- 经常和金刚石刀片一起试用 金属陶瓷金属陶瓷 金刚石金刚石 - 高的线速度 vc- 最高的线速度 vc - 对于速度限制不多 vc- 切削液的浓度要 6 % - 因为高的线速度所以表面质量好 vc- 基本没有磨损不同材料的导向条不同材料的导向条切削速度和冷却液切削速度和冷却液MQL = 冷却液最少的量切削刃的几何形状切削刃的几何形状多刃铰刀多刃铰刀角 切削刃几何形状切削刃几何形状带导向条的铰刀带导向条的铰刀角1角 2切削刃几何形状切削刃几何形状典型的特殊的槽型和角度典型的特殊的槽型和角度 切削刃上有个小的45角度 (大约 0,1 mm 长) - 高的定位精度,倒角使切削刃更稳定。 75角度，没有 15的倒角 (参考带导向条的铰刀的切削刃几何形状的表格) - 是金刚石刀片的主要的形状 为加工孔底而做的圆弧形状 成型刀的特殊切削刃 切削刃几何形状切削刃几何形状前角前角 没有复杂的前角形状，因为前角是磨削的而不是烧结的 通常小的前角增强断屑功能铰刀的典型前角铰刀的典型前角带导向条的铰刀的调整带导向条的铰刀的调整半径调整距离半径调整距离硬质合金硬质合金: 大约大约 10 m金刚石金刚石PCD: 大约大约 6 m轴向安装距离轴向安装距离(大约大约 0,2 0,4 mm)刀片倒锥刀片倒锥大约大约 10 m 在在10 mm 的切削刃长度上的切削刃长度上导向条导向条刀片刀片进给方向进给方向切削刃的倒锥切削刃的倒锥刀具直径上减少的尺寸刀具直径上减少的尺寸: 多刃铰刀 (HSS): 15 m / 100 mm 多刃铰刀 (金属陶瓷): 30 m / 100 mm 多刃铰刀 (PCD): 15 m / 100 mm 带导向条的单刃铰刀: 200 m / 100 mm对比: 整体硬质合金钻头: 70 m / 100 mm带导向条的铰刀的调整带导向条的铰刀的调整 调整的直径通常大于孔的公差的三分之一 由于只有很小的半径的调整范围，公差的底段的尺寸通常达不到 例如: 20H7 (20,000-20,021)调整距离 SD = 20,015 mm半径调整距离: 10。5 m如果要调整到刀具下限，刀片只能比导向条还低 这样会使刀具损坏 如果客户对cmk-有要求，要特别提出。我们在制作刀具时要考虑刀具的直径 (目标: 公差的中间) 带导向条的铰刀的调整方法带导向条的铰刀的调整方法端部定位测量原则端部定位测量原则 当用端部定位测量调整时，要调整是切削刃和它对面的导向条的距离（调整直径）。应用应用: 光学系统 (Mapal, Kelch, Zoller) 带电子测距的机械调整系统 (Mapal)调整距离调整距离 (SD)带导向条的铰刀的调整带导向条的铰刀的调整参考导向调整原则参考导向调整原则 调整是以导向条作为参考基准，然后把刀片位置相对于导向调整到要求的尺寸。应用应用: 光学系统 (Mapal, Kelch, Zoller) 带电子测距的机械系统 (Mapal) 手动测量系统 (Mapal, Beck)导向条的直径半径调整距离两种调整方法的对照两种调整方法的对照端部定位测量方法端部定位测量方法 需要有相对的导向条 大的调整距离需要有精确的测量调整系统 导向条的直径不影响调整直径，但是影响调整的半径 刀具在测量和调整时不旋转， 所以没有刀具跳动的影响调整直径调整直径 (SD)两种调整方法的对照两种调整方法的对照参考导向调整方法参考导向调整方法 不需要对面的导向条 短的调整距离允许高精度但是简单的测量系统 导向条的公差不影响半径调整距离，但是影响调整的直径 刀具在测量时是旋转的， 因此刀具跳动影响调整直径导向条直径半径调整距离带导向条的铰刀的测量调整装置带导向条的铰刀的测量调整装置机械系统机械系统光学系统光学系统 Mapal (手动和电子手动和电子) Beck (手动手动) Mapal Kelch Zoller调整装置的对比调整装置的对比机械系统机械系统 不能测量角度和轴向距离 (例如倒角角度和轴向高度) 通常刀具两端固定手动调整装置手动调整装置 易于操作 可以单独放置在机床旁边电子调整装置电子调整装置 非常精确的测量 只能用于铰刀 光学系统光学系统 可以测量所有几何尺寸 光学性能可以保证高的调整精度刀具只是一端装夹，因此跳动会影响调整直径 可以编辑专用测量程序 可以测量理论上相交的点铰刀的装夹铰刀的装夹要点要点 最重要的: 高精度的跳动, 刀具跳动要小于 10 m 其次: 稳定性要高适合的装夹适合的装夹 高精度弹簧套 液压刀柄 热涨套刀柄 补偿刀柄 (适合于长刀或者非常高的几何形状要求)补偿刀柄补偿刀柄目的目的:减少刀具跳动 1. 层: 靠近刀柄的跳动 2. 层: 靠近刀尖处的跳动功能功能: 用相关的螺栓调整刀具的位置当移动刀具时刀柄和刀体的装配不会松动结果结果: 刀具跳动 5 m 在主轴上进行补偿调整时也考虑进去了主轴的跳动 没有考虑进去重复精度补偿刀柄补偿刀柄主要功能主要功能锁紧螺钉直径调整(1层)角度调整(2层)补偿刀柄补偿刀柄作用作用直径方向调整直径方向调整(4 x 90)角度调整角度调整(4 x 90)补偿刀柄补偿刀柄角度调整的作用角度调整的作用 调整角度螺钉调整角度螺钉清除干净清除干净调整刀柄调整刀柄应用应用 很长的刀具 (与直径相比. 大于十倍直径) 对于孔的圆度，圆柱度和表面质量要求很高的情况 锁紧系统有很好的重复定位精度在自动线 例如: 使用 ABS的自动线, 补偿刀柄: - 和机床接口是ABS - 和刀具接口是HSK 刀具更换时是在 HSK 接口处, 不是 ABS 接口 目标: 高的重复定位精度铰刀的磨损铰刀的磨损 铰刀的磨损情况不能依靠目视判断 刀具寿命的达到只是由偏离公差的情况来判断 主要的公差判断标准是: - 直径 (非直径可调刀具) - 表面质量 - 孔出口处的情况 - 孔表面的划痕(尤其是退刀痕) - 孔的圆度 多刃铰刀每个切削刃的寿命要低于单刃铰刀铰刀的重磨铰刀的重磨 单刃铰刀的刀片可以重磨 (PCD- 和 CBN-刀片例外, 但是还需要在刀体上有轴向可以调整的螺栓) 多刃铰刀可以重磨 - 根据公差可以重磨3到5次 - 切削刃不允许有崩刃 - 常常由于铰刀使用时间太长而导致不能重磨 可膨胀的铰刀也可以重磨正确的刀具选择正确的刀具选择 单刃铰刀可以用于所有应用 多刃铰刀不可以用于所有应用 (例如: 不能用于同轴度要求很高的系列孔，不能用于几何尺寸 要求非常高的场合) 多刃铰刀的切削参数要高于单刃铰刀多刃铰刀的每个刀齿的成本通常要高于单个的单刃铰刀的刀片 单刃铰刀的调整比多刃铰刀要困难的多 对于任何加工都没有概念上最好的刀，因为我们要考虑客户的需要