
对于航空航天、能源、汽车和国防领域的制造商而言,高效加工新材料意味着跟上竞争步伐。这些要求苛刻的行业通常率先在零件设计中使用尖端材料科学,而这些材料的特性使它们成为苛刻应用的理想选择,同时也使它们同样难以切割。对于复合材料尤其如此,它们在机械车间中的使用越来越多,并且需要完全优化的刀柄。
Th结合材料以增加强度的做法与有记载的历史一样古老。这包括每天使用的混凝土等复合材料或玻璃纤维等新型复合材料。如今,追求更轻、更坚固部件的制造商可以使用碳纤维增强聚合物 (CFRP) 等材料,以及由各种金属、陶瓷和塑料制成的高级粘合剂和增强纤维的其他组合。这些材料在重量上可能比大多数金属更强,但它们的成分给车间带来了很多困难。
复合材料的高抗拉强度意味着制造商需要坚固的切削工具,就像他们使用超级合金一样和其他难加工材料。然而,对于复合材料,大部分强度来自增强纤维,这些增强纤维具有令人难以置信的磨蚀性,并且往往会大大缩短切削工具的使用寿命,除非使用超坚韧的多晶金刚石 (PCD) 工具。
虽然这些状态-最先进的,经常 exp尽管高强度 PCD 刀具可以更好地处理复合材料的磨蚀性,但其他挑战依然存在。例如,CFRP 和类似材料在加工时通常会产生灰尘而不是碎屑,并且在这种情况下使用冷却剂通常只会产生会迅速损坏机器的磨蚀性浆液。此外,在航空航天和医疗等行业,冷却液污染复合材料部件的风险导致对其使用有严格的规定。因此,复合材料通常被干燥切割,并使用集尘系统来保护操作员和清除切屑。
复合材料的独特成分进一步使加工操作复杂化。在许多情况下,如果保守地处理复合材料,复合材料将面临分层威胁,未切割或拉出的纤维会污染孔或各种材料层。为了解决这个问题,制造商采用了更高的速度和进给。建议使用主轴转速超过 20,000 rpm 的高性能机床。t 效率和表面质量。
但是,在干燥条件下进行高速加工操作意味着温度成为一个问题。切割复合材料时产生的切屑从工具带走的热量很少,这导致在工具进入和退出切割时快速加热和冷却循环。这会在工具和刀柄上产生大量的热应力。
刀具通常可以设计成通过创新的涂层和几何形状来应对热循环,但即使是最先进的刀具也会在无法承受热量的刀柄中挣扎。某些类型的刀柄在升温时会增加振动并降低夹紧力,这会迅速导致跳动增加。考虑到 PCD 刀具的费用,刀柄性能不佳会导致刀具和刀柄寿命缩短,即使是最高效的工艺也会降低利润——并为经常需要的零件带来巨大风险在加工前进行了大量投资。
最佳复合材料加工
为了实现真正最佳的复合材料加工,制造商需要一种能够应对这些材料带来的所有挑战的刀柄解决方案。 Rego-Fix 的 powRgrip 刀柄系统就是这样一种解决方案,专为类似的高速、高性能切削策略而设计,其一系列高级功能使其非常适合复合加工。
与刀柄不同powRgrip 采用独特的液压压装装配安装系统,可使用高达 9 吨的力将工具机械夹紧在夹头内。这产生了 1,100 Nm 的额定夹紧扭矩,即使在最高转速下也足以提供拔出保护。这种机械界面不受热影响,因此无论复合材料加工过程中产生的热循环如何,它都能保持所有夹紧力。
除了处理这些材料常见的热效应外,powRgrip 还为制造商提供了其他优势。这些刀柄的总系统跳动 (TIR) ≤0.0001" (3 µm),长度调整重复性