數控機床

  
      目前，仍有（yǒu）很多人不重視刀柄的（de）重要性，特別是在粗加工和重載切削加工領域。在此類加工中，金屬去除（chú）率是提升（shēng）效率的（de）重（chóng）點。借助於特殊熱縮刀柄中的定位（wèi）銷和刀具柄部的螺旋槽，滿刀銑削難加工材料的鍵槽時，切深可達2XD(50mm)或（huò）更深。機床商（shāng）Heller恒輪通過（guò）一係列應用研究證明了HAIMERSafe-Lock™翰默安全鎖係統的效果。

      
  
      粗加工鈦合金：沒有Safe-Lock™安全鎖係統，刀具在滿刀（dāo）加工ap=2XD的槽時，被從標準型熱縮刀柄中拔出並折斷。使用（yòng）帶Safe-Lock™安全鎖係統的HAIMER翰默強力型或者重型（xíng）熱縮刀（dāo）柄，可以安全的滿刀加工ap=2XD的槽。
   
      圖片（piàn）: Heller恒輪 / Haimer翰默
     
      尤（yóu）其在航空和通用機械行業，生產經理們（men）在麵對難（nán）加工材料（liào）時，必須兼顧經濟效益和工藝安（ān）全性。幸運的是，有識之士明白（bái）：機（jī）械加（jiā）工技術創新的持續發展將滿足製造業不斷提升的要求。Heller恒輪機床被看作此類創新（xīn）的靈感（gǎn）之源。這家公司坐落於德國Nuertingen紐廷根（gēn）市，是知名的高品質機床廠商（shāng），提供4軸和（hé）5軸加工中心，CNC銑削和車削中心，CNC凸輪軸和曲軸（zhóu）專機，以及（jí）柔性生產線（xiàn）。客戶認可其（qí）針（zhēn）對特殊工藝要（yào）求設計的各種產品和他們的競爭力。 Heller恒輪完全在自己工廠中生產的產品的這（zhè）兩種（zhǒng）品質，是依托與（yǔ）客戶供應商（shāng）和（hé）各種研究所的合作，以（yǐ）保持其始終處於創新的前沿。
   
      粗加工是一個很有前途的工（gōng）序
 
      Werner Kirsten工（gōng）作（zuò）於（yú）Heller恒輪的技術（shù）研發部門，負責“難加工材料”領域。他解釋道：“我們的服務包含和客戶及供應商一起優化（huà）金屬加工工藝。為了（le）通過實地測試來支持這些服務，我們的技術中心裝備了各種（zhǒng）機床。”大多的案子要（yào）求在不降低工藝安全性的前提下提升生產效率（lǜ）。技術（shù）專家Werner Kirsten補充（chōng）說：“我（wǒ）們經常通過優化（huà）粗加工工序來減少精（jīng）加工工序以實現這一目標（biāo）。保證同樣的技術數據，但是減（jiǎn）少50%的精加工餘（yú）量。”總的加工時間減少至原（yuán）先的一（yī）半，不過無論如何，這需要保證（zhèng）在粗加（jiā）工過程（chéng）中的工藝安全性和可控（kòng）性。
   
      因而，為（wéi）了實現提升生產效率（lǜ）的目標（biāo），工藝鏈上的所有環節都必須被考慮到，機（jī）床是（shì）最（zuì）重（chóng）要的（de）機加工環（huán）節。盡管如此，刀具 夾持係統（tǒng） 冷卻（què）係統和別的要素也是成功的基本條件（jiàn）“最。終，工藝（yì）鏈中最薄弱的環節將是製（zhì）約成功的瓶頸。”Werner Kirsten強調道。他認為大多數（shù）機加工車間不（bú）重視刀柄，雖然刀柄對高性能切削是一個非常顯（xiǎn）著的影（yǐng）響因素。“以往幾年中的試驗已（yǐ）經證明了這個觀點。”Werner Kirsten解釋道。我們相信刀柄對機械加工（gōng）有著不可思（sī）議的影響。例如：強力型熱縮（suō）刀（dāo）柄，加工中的振動節點接近於支（zhī）撐點（由於其強壯的（de）外形設計）。這將使加工更平順，振動和（hé）工件（jiàn）表麵粗（cū）糙度更小，而（ér）刀具 機床 加工參（cān）數和夾具都是相同（tóng）的，僅僅更換了一個刀柄（bǐng）。
   
     刀具夾持係統-生產效率的一個要素
   
     通過選用合適的刀（dāo）柄，你可以獲得更高的生產效率和（hé）工件表麵質（zhì）量，同時你隻需使（shǐ）用普通的標準刀具。Werner Kirsten進行了一個普通4刃外冷銑刀（dāo）的對比實驗，除了普通熱縮刀柄，他還測試（shì）了HAIMERSafe-Lock™翰默強力（lì）型帶環繞冷卻係統的刀柄，環繞冷（lěng）卻係統確保了冷卻液被傳輸至刀刃。和使用普通熱縮刀柄加外冷的方案相比，我們能獲得顯著提（tí）高的效果。當一群來自航空工業 Dortmund多（duō）特蒙德大學和Hamburg-Harburg漢堡-哈爾堡大學的代表們參觀Heller恒輪時，一組特殊的（de）銑削（xuē）應用被用於鈦合金TiAl6V4的加工。
   
     從（cóng）困難（nán）的案例中獲得領悟
   
     機床是Heller恒輪的4軸H5000，配有齒輪傳動係統和能產生最高2.290Nm扭矩的HSK-A100主軸。為了驗（yàn）證加工的潛能，不（bú）同的直徑25mm立銑刀被用於（yú）在鈦合金板上滿刀銑槽（cáo）。為了模擬航空工（gōng）業中刀柄的使用狀況，這些銑刀被安裝在強力熱縮刀柄中。當銑削深度為0.5-1.0XD時，工藝安全性很好（hǎo）。由於機床主軸未達到滿負荷（hé），參與實驗的專（zhuān）家們同意將銑削深度增加至2.0XD。Werner Kirsten解釋道：“在（zài）這些（xiē）條件下，銑刀會在加工（gōng）時被拔出刀柄，產生一條深達2.5XD的槽，並銑穿工件。在槽的盡頭，銑刀由於切削阻力太大而最終折斷。”
 
     這些銑削（xuē）加工（gōng）專（zhuān）家（jiā）都同意，刀柄的夾持力是此工序的瓶（píng）頸。一旦（dàn）銑刀受到的軸向切削力或加工中產生的振動太大，銑刀就會被拔出刀柄並向工件方向蠕動。有（yǒu）時，由於切削力增加太多，從（cóng）而導致銑刀最終折斷和工件徹底報廢。
   
     試驗參與者們集中（zhōng）討論了刀具被拔出的原因（yīn）和可能的對策，最後，Werner Kirsten想到（dào）了一（yī）個（gè）主意，即當刀柄的夾（jiá）持力不足（zú）以對抗軸向切削力時，刀具應當被推向主軸方向。這是他最終注意到附加在摩擦力夾持係統（tǒng）上的HAIMER Safe-Lock™翰（hàn）默安全鎖係統的原因。刀柄和刀具柄部都有螺旋線的特征。理論上，即使帶安全鎖係統（tǒng）的銑刀在刀柄中鬆動了它會被（bèi）在（zài）螺旋線上分布的定位銷拉入刀柄而不是進入工件。而這種刀具的蠕動可以（yǐ）被長度調整螺釘輕易的（de）預防。
   
     防（fáng）止刀具被拔出（chū）
 
     Werner Kirsten聯係了歐洲刀（dāo）具夾持係統的領導者HAIMER 翰默（mò）公司，測試（shì）了安全鎖係統，“我們想知（zhī）道，HAIMER 翰默的這一係統是否能夠在更嚴酷的實測環境中實現我（wǒ）們的設想。”HAIMER 翰默的技術研發團（tuán）隊重複了上述的測試，但有下列主要的更（gèng）改內容。 HAIMER Safe-Lock™翰默安全（quán）鎖（suǒ）係（xì）統被施加在一種類似的硬質合（hé）金立銑刀上，而且這次測試將使用更小（xiǎo）的主軸（zhóu）接口（HSK63代替了HSK100），剛性更弱（ruò）的齒輪（lún）傳動5軸機床，穩定（dìng）性更差的對角線式夾具夾持的工件。
 
     結（jié）果是：盡管有這些附加的限製條件（jiàn），這把銑刀能安全的滿刀銑2.0XD(50mm)深的槽，Werner Kirsten說（shuō）道：“這種方法能間接地（dì）證明HAIMER Safe-Lock™翰默安全鎖係統的可行性，而HSK-A100的熱（rè）縮刀柄將（jiāng）有更大的潛力，特別是在條（tiáo）件較差的（de）齒輪（lún）傳動的5軸加工（gōng）中心上。“隨後這個鈦合金TiAl6V4實驗又被重複了幾次，包括在Farnborough範堡（bǎo）羅航展上，由此證明（míng）使（shǐ）用Safe-Lock™安全鎖係（xì）統（tǒng）能夠將鈦合金滿刀銑槽的極限（1XD=25mm）提升一倍。
 
     Kirsten總結了實驗（yàn）結果：”對粗加工而言，這是一種安全（quán）的工藝，因此我認為HAIMER Safe-Lock™翰默安全鎖係統結合我們已經使用的熱縮技術是簡單可行的，特別是夾持其它製造商的標準化銑刀，其工藝安全性是可靠的。“

    很多刀具製造商（shāng）正在提供帶HAIMER Safe-Lock™翰默安全鎖係統（tǒng）的產品
   
    從這項發明誕生之日起，HAIMER翰默認識到Safe-Lock™安全（quán）鎖係統的不可思議的潛力，這是為什麽該（gāi）公司申請了一係列（liè）專利（lì），使（shǐ）那（nà）些先進的刀具製造商能將此防掉刀係統和他們的刀具整合（hé）在一起。最終的目標是創造一個更開發的係統，這將引領他們獲得巨（jù）大的成功。家刀具界的領軍製造商已經簽署了專利許可（kě）協議，包括Walter瓦爾特, Widia威迪亞, Sandvik Coromant山特維（wéi）克可樂滿,Seco Tools山高刀具, Sumitomo住友, Kennametal肯納金屬, Helical, Emuge Franken埃莫克 法蘭肯,Data Flute, Niagara, OSG歐士機, SGS Tools 以及最近加（jiā）入的Mapal瑪帕。
 
    在Haimer翰默公司及其授權的合作夥伴（bàn）的努（nǔ）力下，Safe-Lock™安全鎖係統正穩步提（tí）升市場份額，該係（xì）統已經成為重載切削和（hé）粗加工的新標準。實際上，Safe-Lock™安全鎖係統是如此的簡易廣普（pǔ），它正在替代傳統的側固式夾持係統（tǒng），尤其是客戶使用新的動態擺線銑（xǐ）削加工策略時。HAIMER翰（hàn）默公司總裁Andreas Haimer安德（dé）烈斯 翰默先生（shēng）解釋道：“通過我們的Safe-Lock™安全鎖係統，我（wǒ）們找（zhǎo）到了跳動精度高並且100%防掉刀的解決方（fāng）案，該係統已經成功的在航空航（háng）天業建立起重載切削和粗加工的標準。現在越來越多（duō）的公司開始使用動態擺線銑削策略，為了獲得（dé）更好的（de）效果，他們開始采用Safe-Lock™安全鎖係統。”
 
     使用擺線銑削策略時，切削（xuē）深度和切削速度可以在軟件（jiàn）的支持下提升，生產效率能夠顯著的提高。然而這（zhè）種高效（xiào）的加工方（fāng）式導致刀具和工件的接觸麵積（jī）加（jiā）大，以及切削阻力的加大（dà），這些因素將導致刀具被拔出的現象頻繁出現。在Safe-Lock™安全鎖（suǒ）係統出現之前（qián），這個問題是用側固式刀柄解決的，但是由於側固式刀柄的自然（rán）屬性，客戶必須犧牲加工效率和精度。帶（dài）Safe-Lock™安全鎖係統的熱縮刀柄具有和側（cè）固式（shì）刀柄一樣的安全（quán）性，但是能夠提（tí）供更高的跳動及動（dòng）平衡精度。正是由於帶Safe-Lock™安全鎖（suǒ）係統的熱縮刀（dāo）柄具有傑出的動平衡和跳動精度，通過應用（yòng）更高的切削速度和延長刀具的（de）壽命，以及更高的工藝安全性，客戶（hù）可以獲得更高的生產效率。
  
    
  
     Werner Kirsten, Heller恒輪的技術研發人員: "因（yīn）此我認為HAIMER Safe-Lock™翰默安全鎖（suǒ）係統結合（hé）我們已經使用的熱縮技術是（shì）簡單可行（háng）的，特別是夾持其它製造商的標準化銑刀，其工藝安全性是可靠的。
    
    
  
     HAIMER 翰默重型熱縮刀柄（中間）和強力型熱（rè）縮刀柄（右邊）及（jí）旁邊的標準型熱縮刀柄。右邊的兩種（zhǒng）刀柄可以增加Safe-Lock™安（ān）全鎖係統。這種（zhǒng）組（zǔ）合提供了最佳的跳動精度和工藝安全性，並且消除了刀具被拔出的問題。
  
    
  
    為了與帶安（ān）全鎖係統的刀柄相（xiàng）配合，刀具的柄部要磨出相應的螺（luó）旋槽（cáo）。刀柄中沿（yán）螺旋線分布的定位銷和刀（dāo）具柄部的（de）螺旋槽的組（zǔ）合，防止了銑刀在極限的加工中被拔出刀柄。
  
   
  
    具有抗振特性的HAIMER翰默強力型熱縮刀柄也可以（yǐ）增（zēng）加環（huán）繞冷卻係（xì）統。外冷刀具（jù）因而可以獲得冷卻液直達刀刃的效果，因此刀具的壽命和加工的工藝穩定性都提高了。

   
  
    現在，很多（duō）刀（dāo）具界的領軍製造（zào）商們已經簽署了（le）專利許可協議，包括Walter瓦爾特, Widia威迪亞,Sandvik Coromant山特維克可樂滿, Seco Tools山高刀具, Sumitomo住友, Kennametal肯納金屬,Helical, Emuge Franken埃（āi）莫克法蘭肯（kěn）, Data Flute, Niagara, OSG歐士機, SGS Tools 以及最近加入（rù）的（de）Mapal瑪（mǎ）帕，他（tā）們都獲得了HAIMER翰默（mò）Safe-Lock™ 安全（quán）鎖係統的專利許可，這些製造商可以提（tí）供他們自己（jǐ）的帶Safe-Lock™ 安全鎖係統的硬質合金銑刀。
 
    關於翰默：
   
    HAIMER是德國（guó）一家中等規模的家族（zú）企業，建立於1977年,位於巴伐利亞州（zhōu）奧格斯堡附近的伊根豪森。我們設計、生（shēng）產和銷售高精密的創新產品，服務包括（kuò）汽車、航空航天、能源、鐵路和一般機械加工業的金屬切削。我們除了提供各種規格接口和長（zhǎng）度的刀柄產（chǎn）品，熱縮機和動平（píng）衡機，以及3D量表，還提供整硬刀具和砂輪軸產品。
   
    HAIMER公司在全球擁有（yǒu）500多名員工，其中（zhōng）350名工作在位於伊根豪森的工廠。這個工廠擁有最先進的高度自動化生產線。經驗豐（fēng）富高素質的員工保證了“HAIMER製造”的（de）高品質。
 
    作為積極倡導（dǎo）學徒（tú）製的公司，我們有大約40名學徒，他們很多（duō）會被正式錄用（yòng），這不僅確保翰默在未來能夠擁有（yǒu）更多高技術員工，能夠為社會培養更多的年輕人，而且能夠確保未來德國製造業的地（dì）位。
 
    作為刀具夾持領域歐洲市（shì）場的領導者，我們擁有每（měi）天提（tí）供2000隻刀柄（bǐng）的生產能力（lì）。我們非常重視產（chǎn）品的技術優勢，為此我們每年投資產值的8~10%用於研發工作。我們每天都希望做的更好，這一切都源自我們的經營（yíng）理念：以質取勝（shèng）。