耐用的工具可缩短具有挑战性的车削剥离操作的周期时间

Weingärtner 在其 Vario+ 700 机床上将车削剥皮头与九个粗加工刀片和一个精加工刀片配对，全部使用肯纳金属的 KCU25B 硬质合金牌号。由于刀具故障或刀具寿命大幅缩短可能会损坏工件和刀头，因此加工需要在一次装夹内完成，无需更换刀具。所有图片均由 Weingärtner 提供。

从长度为 3,900 毫米的零件上车削剥离近 60 毫米的奥氏体不锈钢 1.4435 已经是一项艰巨的任务。在不更换工具的情况下做到这一点几乎是不可能的。但 Weingärtner（一家生产复杂旋转部件机床的奥地利 OEM）的一位客户最近来到该公司执行这项任务。

虽然 Weingärtner 能够与客户协商并提供其中一台 Vario+ 700 机器来完成这项工作，但其尝试的大多数刀具都无法满足刀具寿命要求。最终，该 OEM 与刀具公司 Kennametal 合作，事实证明，该公司的 KCU25B 级刀具足够耐用，可以持续整个加工过程，然后进一步推动该过程。

特色内容

翻皮挑战

Weingärtner 软件开发部门的流程研究员 Daniel Weber 表示，该公司以完整的解决方案、客户咨询、模块化机器目录、用于螺旋组件的内部 CAD/CAM 系统 (WeinCAD)、服务等而自豪。因此，当购买了带有旋切头的 Vario+ 700 来生产 60 个螺杆泵的客户需要在完成容纳新机器的设施准备之前交付零件时，Weingärtner 介入生产零件并设计加工工艺。

Weingärtner 的专业 WeinCAD CAD/CAM 软件为泵转子等螺旋部件提供了模拟方法，帮助 OEM 测试其工艺解决方案，而无需冒车削剥离头的风险。

这些零件将从库存中预车削至直径 160 毫米、长度 3,900 毫米。主旋削剥离操作在泵转子上形成偏心轮廓，最终直径为 100.5 毫米。车削剥皮将以多个粗加工刀片和一个精加工刀片的交错序列啮合零件，以促进短且容易断裂的切屑，在 150 分钟的循环时间内不会干扰刀具。创建偏心形状还需要间断和连续切割，以及车削剥皮头的偏心位置，这种情况使得接近剥皮头变得困难，并且每次更换工具需要大约半小时。即使在最佳情况下，当刀具故障或刀具寿命大幅下降不会损坏工件和旋切头时，刀具更换也会影响表面光洁度。

因此，切削刀具和刀片需要在每个零件的整个循环时间内持续工作——零件的奥氏体不锈钢 1.4435 材料使这一挑战变得更加困难。这是一种坚韧的材料，导热性差，容易加工硬化，这些因素对切削刀具提出了严格的要求。 Weingärtner 测试的许多切削刀具无法满足该作业的刀具寿命要求，因此该机床 OEM 与肯纳金属公司合作，寻找能够满足该高要求作业需求的刀具。

Weingärtner 及其客户生产的每个转子在进入 Vario+ 700 进行车削剥离之前都经过预车削至 160 毫米直径。该工艺在零件 3,900 毫米的长度上去除了近 60 毫米的材料。

固体（碳化物）溶液

在分析了 Weingärtner 的切削数据并调整了一些几何形状后，肯纳金属团队推荐了 KCU25B 硬质合金牌号。该材质等级采用该公司的三层 KENGold PVD 涂层，肯纳金属表示该涂层可提高抗热变形、刃磨和一般磨损的能力，从而提高刀具耐用性。

“刀具寿命从一开始就令人印象深刻，表面质量始终如一，切屑控制可靠，”Weber 说道，并指出该刀具能够可靠地满足必要的 150 分钟刀具寿命。针对上述应用，Weingärtner 将其车削剥皮刀头与 9 个轴向切削深度为 5.5 毫米的粗加工刀片和一个轴向切削深度为 2.0 毫米的精加工刀片配对。

Weingärtner 使用这些工具实现了 2.2 微米 Ra 和 9.5 微米 Rz 的表面光洁度，该公司表示，这一结果减少了后期制造阶段所需的磨削量。事实证明，这些刀具足够耐用，Weingärtner 及其客户可以使用比预期更激进的切削参数。正如肯纳金属公司该项目的销售工程师 Markus Pleyer 所说：“通过优化工艺，我们将加工时间从 150 分钟减少到 126 分钟，并取得了始终如一的优异结果。”