6D钻孔 钻加工工艺的革命性创新

6D钻孔

磁浮轴承钻主轴LTI Motion路斯特的最新开发成果,该钻头带有HSK 通用刀具接口,摆动轴可以被重定向,并且其动作频率、振幅和振动模式可以自由的通过CNC进行控制。这使得它可以优化调整切削屑的尺寸,形状,以及加工过程中切削刃的如刀速度和角度。由于集成传感器技术,重要的加工数据,例如功率,也可以在线记录和处理以此决定磨损程度。此外,例如,钻削加工一开始可以识别不同材料,在加过程中工艺参数可灵活调整。

LeviSpin 磁浮轴承钻主轴

  • 提高生产效率(达到更高的进给和切削速度)
  • 通过缩小碎屑尺寸降低摩擦损伤而提高加工质量
  • 流程优化(例如单个流程步骤后的末端去毛刺功能)
  • 智能过程监控(如刀具磨损检测)
  • 带有浮动杆的磁轴承钻(无磨损)
  • 集成传感器智能监控加工过程
  • 加工过程中调整工艺参数如切屑尺寸、形状及进刀速度和角度

振动辅助钻的原理 传统钻和振动辅助钻的对比

切屑的成型

切屑的成型

两个钻加工过程中的根本区别在于,可以发现切削屑的几何形状和大小。对于常规钻,会产生较长的切削碎屑,创建一个长螺旋的船。而摆动动钻,切削屑不断被伴随旋转运动的轴向震荡动作打断,产生的是大量的细小碎屑。


热负荷

热负荷

振动钻的一个重要优点是大大降低钻刀具和毛坯原材料的热负荷。使用一个红外摄像机对钻削过程的热成像分析清晰地说明了振动钻的优点。对于常规钻,温度伴随着钻削的深度而增加。而振动钻孔,加工温度明显降低,在钻加工深度增加时能够保持一定程度温度恒定,这都源于切削碎屑不产生摩擦。


刀具切削刃的寿命

刀具切削刃的寿命

分析工具的切削刃当进行钻削加工CFK/Ti6A14V时,分析刀具的切削刃,清楚显示出振动钻井好处,尤其是刀沿磨损寿命一项,因为降低热负荷而又明显的改善。

这种效果源于刀具涂层。

通过研究支持:

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使用者获益

提高生产效率

  • 更高的进给和切削速度
  • 金刚石具的使用成为可能
    → 更高的切削速度和刀沿寿命
  • 优化具(如三棱钻)
    → 更高的进速度
    → 更长的切削刃寿命

节约成本

  • 增加了刀具刀刃的寿命
  • 省去了冷却装置和除屑部分
  • 提高了主轴的使用寿命(无磨损式轴承)

加工优化

  • 复合材料加工通过感知复合材料,复合材料加工过程中自动调整加工参数
  • 推出加工孔时自动去毛刺
  • 碎屑参数工具

加工过程安全

  • 在线过程监控
  • 预防性误差检测(例如刀具磨损)
  • 可靠的去屑能力(对于自动加工更为重要)

质量

  • 钻加工质量的提高,特别是复合材料的加工
  • 推出钻孔时毛刺处理
  • 避免了钻削刃结构的变形

环保

  • 没有有毒冷却乳液
  • 节能无轴的摩擦损
  • 更短的加工时间 -> 通过更短的加工时间和更好的高效的节能水平

应用案例 航空制造

在航空行业需要复合材料如钛+ CFK),因为对轻型结构的需求。钻削这类复合材料是一个特别的挑战使用传统钻不能令人满意地解决生产力和质量直接的矛盾。传统钻产生的长金属切削屑如钛或铝磨损钻孔壁导致破坏了CFK 的柔韧性。因此满足需求的钻孔的容差很难可靠的加工出来。

到此我们新开发的创新型的解决方案的优点就变得非常清楚了。振动辅助钻加工中只会产生短小碎屑。

来自于最小润滑的气流快速将碎屑吹出的钻孔,这样他们就不会磨损钻孔壁。在钻加工过程中不会发生孔壁损坏或扩张变形。
这种技术的另一个独特的卖点是不同材料层可以被高分辨率传感器识别,并且根据材料进行参数的自动调整。

通过研究支持:

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应用案例 深孔钻

对于常规钻加工过程中伴随钻深度增加温度也随之上升随着切削屑与钻井壁摩擦时间更长。除了热振动辅助切削的优点最佳的除屑方式也是非常重要的特别是对深孔钻加工。由于加工温度低取代一个环保的最小润滑冷却液。


这种技术的另一个特点是高分辨率传感器识别必要的轴向力因此,刀具磨损也可以检测到。这意味着刀具磨损可以提前预防。反过来磁轴承阻止钻发生移位

磁浮轴承主轴视频 创新技术: 6D钻孔

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振动辅助钻视频 革命性创新钻工艺

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