解锁Y轴切断：先进加工的简单原理
给车削中心加装旋转刀具，意味着可在单台机床上合并多道工序，实现更精简高效的加工流程。为达成此目标，车铣复合机床在1990年代问世。初衷是驱动铣刀、钻头或攻丝刀在刀塔一个或多个刀位上旋转，消除极坐标插补等编程难题的限制。
为改善伸展范围，增加一组导轨让旋转刀具跨过主轴端面移动。通过将刀具安装在刀塔侧面或端面、在倾斜床身上安装Y轴导轨、或使用独立铣削头实现。机床制造商和用户很快认识到整合铣削和车削操作的优势。
如今，Y轴选项已成为大多数多任务机床的标配，许多新型车削中心可选配。
切断是加工过程中潜在刀具断裂风险导致高昂停机或报废的环节，制造商绝不在安全上妥协。为满足此类刀具的高要求，Sandvik Coromant于2013年开发了CoroCut® QD系统。在思考如何进一步改进这一高性能系统时，刀具开发者关注到具备Y轴功能的现代机床，从而创新出不仅涉及刀具设计、更包含全新方法的创新：Y轴切断。
观看此短视频，演示CoroCut® QD的Y轴切断。
Y轴切断原理
Y轴切断原理惊人地简单。传统切断刀对准机床X轴，而Y轴刀只需将刀尖座逆时针旋转90°，对准Y轴。传统配置中，细长的切断刀片和刀杆以90°角切入旋转工件。最大切削力由切削速度产生，其余由进给运动产生。
结果是合力矢量以约30°角斜向刀具，作用在刀片最薄弱截面。为避免刀具断裂，通常减少刀片悬伸、增加刀片高度，但这有时会妨碍刀具使用性。
将刀尖座旋转90°并利用Y轴，刀具基本以前端切入工件，使合切削力矢量几乎与刀片纵向轴线对齐。Sandvik Coromant研发团队的有限元分析证实，新方案消除了关键应力，相比传统刀片设计，刀片刚性提升六倍以上。
简而言之，切换到Y轴平面切断，获得有利的切削力方向，减少不稳定性和振动。这意味着可在不失稳、不断刀的前提下提高进给速度，实现极其安全高效的切断过程。就这么简单。
下载Sandvik方便的信息图PDF，了解Y轴切断的五大理由。
工业技术