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優秀的刀具設計可最大限度（dù）提（tí）高自動生產線機床的（de）性能
發布（bù）時間：2021-6-4
在（zài）現代化製造的今天，工業（yè）需要快速有效的大規模生產（chǎn）解決（jué）方案，自動生產線機床的設計和裝備應運而生。自動生產（chǎn）線是由多個工作（zuò）站組（zǔ）成的，裝備了多種用於不同加（jiā）工操作的刀（dāo）具，如車削（xuē）、鑽孔、銑削和鏜孔。每個工（gōng）作站可能有好幾個配備有切削刀（dāo）具的（de）主軸，用於加工一個工件的不同表麵，這意味著幾十把刀具可同時進行作（zuò）業。
自動生產線上的機床是（shì）強固耐造的，隻能用於（yú）生（shēng）產特定的項目。隨著對更高量產零件的需求不斷增長，自動生產線機床（chuáng）已被廣泛采用（yòng），尤（yóu）其是當需要將棒材加工成小型圓（yuán）柱形（xíng）零件時。這一現象促使這些機床非常受市場（chǎng）歡迎。自動生（shēng）產線的概念旨在通過應用最快和最經濟的方法來激發生產。能（néng）否實現高性能生產在很大程度上取決於（yú）刀具是否高效，而找到一把最理想的刀具是一項需要機床製造商、刀具製（zhì）造商和機床（chuáng）用戶之間協同合作的任務。這一協作鏈的各個環節與最終的（de）加工效果有（yǒu）直接的關係——合作越緊密，所（suǒ）選擇的刀具就越高效。與領先的機床製造商(MTB)的持續合作和溝通，為伊（yī）斯卡提供了基礎的專業知識和經（jīng）驗，以改進自動生產線機床的（de）刀（dāo）具及其夾具（jù）的開（kāi）發。
伊斯卡的MTB專家認為，成功取決於正確的刀具設計。由於加工過程的複（fù）雜性，大多數刀具都是特別定製的，而且非常複雜，周期非常緊。組合刀具可以保證精確的加工周期，針對一個給定的加工工藝（yì）可（kě）減少所需工位的數量。通常這些刀具組合在一起進行多種類型的加工，如鑽孔、鏜孔、锪孔、倒角、直頭沉孔等等（děng）。這些刀具通常都有調節（jiē）機構。組合刀具（jù）必（bì）須（xū）具備（bèi）多個加工區域（yù）的（de）全方位排屑功能。這是對刀具設計的一個關鍵要求（qiú）。
用於鑽孔、套（tào）料和倒角加工的組合刀具通常可以同時加工內（nèi）外表麵。在這裏，當需要同時加工多（duō）個表麵時，整體設計必須確（què）保高（gāo）剛性以避免引起特定形狀刀具的振動，特別是那些具有複雜形（xíng）狀的刀具。
圖1 可調式套料刀
鑽孔和內（nèi）槽加（jiā）工刀具的組合省去了額外工位的需要，節（jiē）省了總成本、縮短了加工周期。為這些組合提供（gòng）操作中的刀具防撞（zhuàng）設計，並確保工件內部排屑順暢是至關重要的。
例如，帶有倒角和反倒角的插銑加工，通常使用長懸伸刀具按順序（xù）進行加工。因此，設計要求加強剛性和減振能力。
為自動生產線選擇最適宜的刀具及（jí）其刀柄通常需要特定的刀具尺寸，由工作站的參（cān）數（shù）、行程限製（zhì）和可靠的排屑來確保不停（tíng）機的生產循（xún）環。刀具製造商（shāng）與機床製造商之間的必要合作以驗證和確認規劃的工藝和進行正確的刀（dāo）具選擇，無論是從初始設計到量產階段，還是生產後的（de）優化。
緊公差可以（yǐ）通過特殊定製的一體式刀具來實現，這些（xiē）刀具具有不同的接口，如CAMFIX或（huò）HSK。帶有調節機（jī）構的刀具設計既可確保公差精度，也可保證刀具和工藝的穩定性和剛性。
圖2 組合刀具-鑽削、倒角及（jí）加工孔口（kǒu）平麵
配備了伊斯卡FTB、XNUW和（hé）PENTA刀片（piàn）的旋轉和非旋轉成形刀具，可實現一（yī）次進刀加（jiā）工出複雜形狀，縮短了（le）加工周期。
加工（gōng）中心上的車（chē）削作業，如外圓套車、鏜孔和反向鏜孔一般（bān）都是通過垂直（zhí）於主軸中心線的直線軸加工（gōng）來完成。這種類型的加工通常被稱（chēng）為“ U軸”加（jiā）工，即將（jiāng）刃具安裝在（zài）具有複雜運（yùn）動係統和配重裝置的特殊刀（dāo）體上。這（zhè）些刀具要麽安裝在模塊上，要麽直接安（ān）裝在主（zhǔ）軸頭上。
整體式和模塊（kuài）化刀（dāo）具都可采用CAMFIX、HSK、VDI或其他類型接口，同樣也適用於（yú）根（gēn）據客戶要求開發的定（dìng）製刀具。
圖3 可調式組合刀具
大批量生產（chǎn）製造商，主要來自汽（qì）車、油氣行業、醫療行業以及生產微小型（xíng）零件的細分領域，是自（zì）動生產線（xiàn）的主要用（yòng）戶。伊斯卡團隊通過與這些客戶長期且富有（yǒu）成果的合作，在設計、研（yán）發和實施執行中已逐步實（shí）現（xiàn）了高效可靠的刀具解決方案。這種客（kè）戶和機床（chuáng）製造商之間建設性的戰略合作夥（huǒ）伴關係模式，尤其適用於為（wéi）自動生產線（xiàn）布局刀具時（shí），在這兒（ér）生產率和零件成本之間達成平衡非常重要。