伊斯卡--赋予逻辑，智胜钻削
2020-6-24 来源：伊斯卡 作者：伊斯卡技术经理 Andrei Petri
伊斯卡最近掀起LOGIQ旋风，推出全新切削刀具系列，目标是通过高效加工，开发对成本支出有益的小规格刀具解决方案，降低加工振动，以迎接来自金属加工领域的挑战。伊斯卡专家面对的问题之一是：如何提高钻削加工的生产率？尽管钻削加工是传统以来的加工方式，仅仅基于使得几何形状更前沿及刀具材料更先进，就能带来生产率提高一些的结果，却仍远离带来巨大的变革。重大突破需发端于另一概念。
面对的挑战
夹持可换式刀头的逻辑·智胜王牌钻头LOGIQ3CHAM系列的研发为这一挑战带来了解决方案。刀头带3个切削刃，取代了常规的2个切削刃，2是钻头设计的常规标准数。相比于传统的带两个切削刃的钻头，采用新设计带来的结果是加工周期可最大缩短50%。这一灵感看上去富于逻辑且易于实现----更多的切削刃意味着更大的进给速度，从而带来更高的生产率。然而，将这一想法付诸行动并非看起来那么容易；伊斯卡工程师们不得不攻下几个复杂任务以设计出强壮可靠的三刃钻头。
1.1 金属去除率的提高相应会导致切削力的增长。这意味着钻头的横刃必须能耐受住高切削力。为确保钻削过程的稳定，钻头需能很好地定心，平顺地切入工件。
1.2 在相同的名义直径下，相比于带2个切削刃的钻头，带3个切削刃的钻头排屑空间明显减小。因此，新钻头所需的另一重要设计是不仅能实现有效的切屑成型，而且能排屑无碍。
1.3 提高生产率的另一方式可通过降低非切削时间而实现，通过显著缩短更换磨损钻头的时间来达成。
面对以上挑战，伊斯卡通过对LOGIQ3CHAM系列钻头的研发，为如何找到并实施高效加工解决方案提供了很好的例证。
LOGIQ3CHAM钻头特性
LOGIQ3CHAM钻头的切削要素是由硬质合金制成的带3个切削刃的可换式刀头H3P。刀头不仅具有耐用且高精度的横刃，还结合了适度的切削刃磨削角度，以上特征使得其能完满地承受重载切削负荷。伊斯卡在两刃钻头上最新的研发项目是通过非常规的凹弧面切削刃设计带来钻头的高性能。该形状与宝塔形状相似，甚至因此产生了职业术语：“宝塔形切削刃”。采用凹弧面切削刃的结果是平顺稳定的钻削加工。跟随这一成功设计的逻辑，宝塔形被整合至全新的三刃刀头。
对LOGIQ3CHAM钻头而言，刀头的凹弧面切削刃有助于生成更优的切屑形状，并使得排屑更容易。此外，15°刃肩倒角不仅提高了耐磨性，而且使得刀头切削刃口更强固。燕尾形夹持概念使得在钻头退刀过程中刀头免于从定位槽中脱出。
刀头装夹方式使得刀头与刀体之间为面接触，确保“无需对刀”这一准则的实施，该准则已成为伊斯卡数个刀具系列的特征。依据这一准则，更换磨损刀头不但无需额外的刀具预调步骤，而且当钻头夹持于机床主轴上即能执行操作。该功能性能大幅缩减了加工周期中非生产制造时间单元。
装夹H3P刀头的LOGIQ3CHAM刀杆具有其自身特定的特征。在钻杆的设计中，伊斯卡刀具工程师们需面对一些由三刃概念引发的难点。金属去除率的增长迫使对排屑槽容积的需求也成比例增长，才能确保排屑无碍。然而，在相等直径下，相比于双刃钻头的设计，这会降低钻杆的强度和刚度；因此需提出非常规解决方案。有限元建模对以下解决方案提供了支持：不等螺旋角，使得钻杆结构更耐久耐用，非但能耐受高的轴向载荷，还提高了钻杆的动态刚性。钻杆的螺旋支撑刃带可防止切屑粘附于钻杆与加工孔之间。
刀头定位槽设计使得面接触表面积更大，使得切削加工中产生的压力分散开。定位槽设计能避免塑性变形的产生，提高了耐热性，即便在恶劣加工条件下也能延长定位槽的使用寿命。
结语
伊斯卡LOGIQ3CHAM钻头，因兼备宝塔形切削刃的优点，可靠的刀头装夹方式，特别的钻杆设计，“无需对刀”理念，而能提供超高效刀具实现高性能高效能钻削加工，加工直径范围12-25.9mm（0.472 - 1.02英寸）。
（来源：伊斯卡；作者：伊斯卡技术经理 Andrei Petrilin）
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