玛帕导条刀具课件.ppt

1、上海玛帕贸易有限公司上海玛帕贸易有限公司Mapal China Ltd.MAPAL GUIDE PAD TOOLMAPALHigh-quality and high-volume production are the main focus for Mapal.Dr.Georg KressDr.Dieter KressDr.Jochen Kress19502010MAPAL Headquarter in AalenThe original MAPAL reamer from 1954Fine Boring Tools with Guide PadsMilling HeadsMulticut To

2、olsPCD ToolsSolid Carbide ToolsTools with ISO ElementsPCBN ToolsClamping technologyGenerating ToolsSetting FixturesMAPAL ProductsMAPAL 刀具非常适用于立方体工件的加工MAPAL 刀具非常适用于立方体工件的加工MAPAL Guide Pad Tools(加工加工铝件铝件)MAPAL-高性能加工铸铁MAPAL-高性能加工钢材玛帕刀具的应用first part good part“调整 不需要在机床上进行夹紧1.夹紧的高重复精度.2.保证切削刃的正确位置3.刀具的同心

3、度加工以最低的辅助时间保证高精度及刀具寿命机械式电子式千分表卧式机械对刀仪立式机械对刀仪UNISET-HUNISET-VMN-530MAPAL 对刀仪Product range UNISET-HeasystandardvisioneasystandardvisionProduct range UNISET-Vbasic导条刀具的测量和调整OverhangSD浮动桥方式测量浮动桥方式测量Overhang 测量测量以相邻导条为基准不需要芯棒 以刀片对面的导条为基准可以控制实际的刀具加工直径 需要芯棒 ABoring toolPresetter spindletheoretical centerac

4、tual centerThe run-out deviation A will double during the overhang adjustment,this may damage the toolWhen adjusting the tool,even a tiny tool movement may disturb the CCD imaging system.The CCD imaging system may not correctly recognize the guide pad margin,if there are some buildup or wear on it.为

5、什么常规对刀仪不可以用于调整Mapal刀具？普通镗刀FPaFPA多刃刀具MAPAL 导条刀具圆弧刃带a 偏斜不从心 FP主切削力R 刀尖半径 后角RA 支撑FP主切削力 后角MAPAL 导条刀具原理导条刀具原理压板锁紧螺钉可转位刀片调整螺钉MAPAL 导条刀具原理玛帕刀具的设计原理 玛帕刀具的刀头部分由一个可换刀片，一个锁紧螺丝,一个压板及两个调节螺丝,以及两个锲块组成。锁紧螺丝所在的横截面中能看到压板和锁紧螺丝(双头螺丝)。可换刀片上有一个锁紧槽，压板能压紧并锁定刀片。右图展示了压板是如何锁紧刀片的。压板与锁紧螺丝是相连接的。图中省略了刀片调整部分。右图展示的是调节螺丝和调节锲块，两者可用于

6、对刀片的级微调。调节螺丝的很好的斜度增加了刀片的可调角度，实现了对刀仪对刀片的级微调。MAPAL 导条刀具原理advanceadvance导条刀片刀片0.200.30mmGuide PadsAdvance Cut The advance cut is the distance between the cutting edge of the insert and the area where the guide pad diameter contacts the guide pad.This is required so that in the moment of cutting,the cut

7、ting edge cuts first before the guide pad!Guide pad刀片切削角度刀片切削角度Inserts are not mounted parallel in the tool.The diameter is smaller at the end.As a rule:1 m/mm.This means that the complete set-up dimension is only available on the lead.This tapering is required so that the cutting edge does not cut

8、with its full length.Theus,recutting or pressing is avoided.背锥 1um/mmThe correct setting of the Blade InsertCutting inserts distance extensionFor mapal reamers minimum 0.01mmrs For mapal fine boring tools minimum 0.005mm(for PCD)minimum 0.008mm(for HM)Diameters on the ReamerDSDFMWDBMBayaxDs Cutting

9、Edge DiameterDf Guide Pad DiameterMW -Center of ToolMB -Center of HoleDB -Hole Diameterax -Deviation Mw in x directionay -Deviation Mw in y direction MAPAL 高速钢刀片MAPAL 双刃可换硬质合金刀片带夹紧槽的 MAPAL 可换刀片MAPAL 可换涂层硬质合金刀片195419621976198519901997MAPAL 焊接PCD、CBN刀片带高速夹紧槽的 MAPAL 可换刀片带夹紧槽的 MAPAL 六角刀片MAPAL 六角刀片金刚石导条用

10、于金刚石导条用于:高速加工高速加工微量润滑系统微量润滑系统硬加工硬加工 优良的表面质量 更经济 更稳定的工序 更高效 高寿命高速夹紧槽高速夹紧槽金刚石导条金刚石导条MAPAL 刀具的发展刀具的发展19961988MAPAL 导条刀具的重要发展关于WP导条刀具刀片规格lWP刀片为双刃刀片标准WP刀片例如：DZ93R0HC416WP-DZ 93 R 0 HC416l非标WP刀片例如：WP-43571-1NWP-43571-1 Nl非标SP刀片为单刃刀片例如：SP-43571-2DSP-43571 2 D关于刀片材质-HU435首位字母第二位字母MAPAL WP刀片的切削导向部315130.251.

11、33030.25AD型切削导向部用于高质量光洁度,以及低切削速度的通用切削导向部,不适合用于铝材加工。最大切深:0.25毫米径向前角:0,6,12AS型切削导向部适用于所有材料,高质量表面以及高切削速度的加工.最大切深:0.25毫米径向前角:0612MAPAL WP刀片的切削导向部SZ型切削导向部极适用于铝合金的加工,亦适用于铸铁,但不适用于钢料.最大切深:1毫米径向前角:0,6,12AZ型切削导向部适用于对粗糙度要求较高的铸铁的加工最大切深:1毫米径向前角:0,6,12 MAPAL WP-GA重切系列刀片的切削导向部最大切深:2.3mm(18.5mm)2.8mm(21.5mm)4.3mm(2

12、1.5mm)GA型刀片径向前角:0,6或特殊角度.重切削用,适用于铝合金,灰铸铁或球墨铸铁珩磨前的加工.表面粗糙度Rt:2-4um(铝合金)6-12um(铸铁)8-12um(钢料)关于标准WP刀片的说明切削导向形式 AD=3/15长3毫米AS=3/30长1.3毫米SZ=75长0.525毫米AZ=3/75长1.275毫米尺寸:81I90I91I92I93刀片的长X厚X宽81=10X1.19X1.890=14.975X1.49X2,891=15X1.5X3.692=16.5X2.0X4.493=22X3.0X6.6切削方向R=右手切削L=左手切削切削刃S=尖锐V=倒圆F=F倒角负倒棱只用于CBN径

13、向前角0=06=62=12刀具材料种类N=硬质合金其它刀具材料种类见样本77-78页关于HX导条刀具刀片规格六个切削刃口六边型1-适用短屑材料2-适用长屑材料刀片尺寸:2-内切圆6毫米3-内切圆10毫米切削导向部:8=R0.8切削方向RL=左切和右切有夹持槽的MAPAL-HX刀片刀片材质CT4=金属陶瓷其它刀片材料可见P78页关于HX导条刀具刀片规格六个切削刃口刀片尺寸:2-内切圆6毫米3-内切圆10毫米切削导向部:8=R0.85=R1.5切削方向R=右切L=左切RL=右切和左切切削刃S=尖锐V=倒圆F=F倒角负倒棱只用于CBN径向前角0=03=3 6=6 刀片材质CT3=金属陶瓷其它刀片材料

14、可见P78页没有夹持槽的MAPAL-HX刀片新型的MAPAL刀片(F倒角)表面粗糙度表面粗糙度刀片寿命终点刀片寿命终点无无F倒角倒角有有F倒角倒角稳态起始点稳态起始点刀片寿命终点刀片寿命终点1.后刀面磨出0.08mmX1棱边2.小改变,大改善,棱边有支撑作用,减少震动.3.起始磨损降低,延长寿命.4,孔径和表面粗糙度变化小.关于刀片材质MAPAL-刀片夹持系统不同的刀片材料:硬质合金涂层硬质合金金属陶瓷涂层金属陶瓷PCD(聚晶金刚石)CBN(立方氮化硼)涂层CBN天然金刚石不同的导条材料:硬质合金金属陶瓷PCD(聚晶金刚石)刀片及导条材质关于冷却液l切削油（纯油）l水基切削液：合成液半合成液乳

15、化液：原液矿物油含量不低于55%对于导条刀具：Mapal推荐使用乳化液，与水的配比约1：81：9，即浓度在1012%左右（对于PCD导条刀具可以减半）浓度的测量？在使用中PH值需大于8.7左右,过滤精度(铝合金40um)lMQL油雾润滑对于使用MQL的刀具，必须使用PCD导条，同时刀具的内冷通道必须经过优化设计。冷却液的种类？关于镗刀VS铰刀l刚度l导条数量lOverhang设计l导条材质l动平衡l制造精度及价格导条镗刀及铰刀的区别？MAPAL-铰刀的基本配置浮动刀柄+铰刀+导套NC刀柄+NC铰刀(具有挠性的刀杆能适应0.05mm的同心度误差):加工中心和车床,应用在位置度要求不高的加工.主轴

16、+KS法兰+镗刀：适用于专用机床，跳动可以调整到0.003mm内。HSK接口的重复精度不超过0.003mm。刀柄+镗刀：适用于加工中心跳动可以调整到0.003mm内。导条刀具的不同安装方式Low positioning accuracy Large mounting dimensionsDraw bolt for clamping Clamping forceClamping forceNo face contactInconsistent contact patternSpindle head with short taper Face contactClamping taperInclin

17、ed clamping faceSpindle head Steep taper SKHollow shank/taper HSKOpening of the spindle mouthHSK与SK的对比HSKHSK的性能特点的性能特点HSK（德文HOHL SCHAFT KEGEL)刀柄的研制成功，使得高速加工得以完美的实现，而之前使用的7:24刀柄有很多缺点.BT刀柄:1.重复安装精度达5-10um.2.高速以后离心力很大，9000r/min会有问题，13000r/min肯定有问题.3.刀具的长颈比3以内稳定，而超过4就有问题.HSK刀柄：1.采用锥面，端面过定位的结合形式，能有效的提高结合

18、刚度.2.重复安装精度轴向1um之内，径向3um之内.3.空心短圆锥结构（内锥1:9.98，外锥1:10)，锥部短,锲形效果好,有较强的抗扭能力.4.刀具的长颈比可以超过4以上.5.刀柄与主轴由扩张爪锁紧,转速越高，扩张爪的离心力(扩张力)越大，锁紧力越大,故这种刀柄具有良好的高速性能，刀柄允许转速2500030000r/min.6.因锥部短和空心结构,质量较轻，自动换刀动作快，可以缩短移动时间.Mapal HSK手动夹紧系统松开状态夹紧状态关于关于HSK（加工中心用）（加工中心用）Cytec 自动夹紧系统OTT 自动夹紧系统HSK接口的优越性（与7:24相比）：适用于高速机床高刚性重复精度0

19、.003mm内HSK刀柄的连结MAPAL HFS连接的特点HFS Head Fitting System:-短锥高精度连接.-重复精度及同轴度 3m-端面接触以获得高刚性及高精度可更换焊接式或整体硬质合金铰刀头多种切削材料供选择：硬质合金、金属陶瓷，带及不带涂层等。PCBN及PCD也可提供理想的冷却液出口设计通过双头螺钉锁紧及松开内冷通道将切削液直接供应到切削刃用于铰刀及刀柄定向的平面可提供不同规格的柄部设计：圆柱，HSK，及法兰式MAPAL 双刃导条刀具原理MAPAL Twin Bladed Tool wheel brake cylinder“guide padblade 1blade 2G

20、uide padBlade 1Blade 2Advance blade 10.25Advance blade 20.5Back taper:1 m/mmlength of the bladeOverhang:Blade 1:0,008-0,010Blade 2:-0,010 to-0,015Blade 1Guide padBlade 2Blade 2StandardMAPAL 双刃导条刀具原理MD-PS-DAP-0205-061-E-aMAPAL Twin bladed tool with HX bladesTool data:Blade 1:HX in CBN version Blade 2

21、:HX in Ceramic versionMachining data:Spindle speed(n):8,000 1/minFeed(f):0.25mmFeed rate(vf):2,000 mm/minCutting speed(vc):750m/minStock in:0.2mmMachining length:ca.74mmMaterial:GG-20Results:Surface quality:Ra 0.2-0.5mMAPAL Dr.Kress KGMD-PS-DAP-0205-061-E-aMAPAL Twin bladed tool HX with PCD guide pa

22、dsTool data:Blade 1:HX in PCD version Blade 2:HX in PCD versionMachining data:Spindle speed(n):2,050 1/minFeed rate(vf):615 mm/minFeed(f):0.3mmCutting speed(vc):120m/minStock in:0.3mmMachining length:ca.60mmMaterial:GG-25MAPAL Dr.Kress KGMAPAL 双刃镗刀应用案例(精加工连杆大头孔 49.57 mm)切削参数:Vc=358m/minn=2300r/minf

23、=0.3mm/r余量:a=0.70mm/刀片材质=金属陶瓷刀具寿命:2600孔圆度:3-5 um玛帕新设计4+2缸孔镗刀Vc=600m/minf=0.35mm/r粗糙度Ra=0.8圆度5um 圆柱度8um稳定高效的加工稳定高效的加工 高高 精精度度高高效效率率的的缸缸孔孔加加工工Drawing No.12-34-017428IC旋转(12)=0.001 mm i.R.Z=2 FinishZ=4 SemifinishMachining:Cylinder Hole TurningMovement IN:Coolant PressureMovement OUT:Rocker CartridgeSpe

24、cial Feature:Manual or Automatic Compensation PossibleCpk对加工提出的高要求MAPAL 导条刀具可以达到最佳的加工精度，因为:最佳的刀具跳动控制刀具能够以 1的级数进行直径调整最佳的圆度及圆柱度针对阀体的应用 使用 MAPAL 刀具高速加工变速箱阀体：0.004mm内的圆柱度及直线度加工直径能够调整，能够满足即使非常严格的Cpk要求加工孔无毛刺精加工控制阀孔 n=8.000 min-1 f=0,1 mm/U Finish machining spool boreMAPAL Fine Boring Tool,with adjustable

25、PCD inserts and PCD guide padsMachining data:n=6,000 min-1vf=600 mm/minResults:Ra=0.3 mRz=2.42.9 mMachining valve body with MQL针对曲轴孔的应用*:短刀具（导引刀）的调整尺寸比长刀具大0.003mm。五档同心度保证在五档同心度保证在0.02mm内，每档圆度在内，每档圆度在0.005mm内。内。针对凸轮轴孔的应用FinishPilot导引刀做二档,并做到最终尺寸,导引刀的SD比长刀大3umMaterial:GK-AlSi10MgMachining data:n=4.000

26、 rpmvf=0,3 mm/rev.Reduction of machining time by means of a twin bladed tool:previously:43,5 sec.MAPAL twin-bladed tool:23,2 sec.导条刀具在专机上加工凸轮轴孔 直径 32 mm/27 mm/26.7 mm线速度Vc=296 m/min 进给率 F=236 mm/min转速 n=2947 r/min缸盖凸轮轴孔的加工直径：D32H6（with CPK1.33）刀具结构:Z=1+1 microcutting切削参数：n=8000r/min，Vc=800m/min,F=20

27、00mm/min实测：圆度3um刀片寿命：80000 bores挺杆孔MAPAL 导条刀具加工挺杆孔针对阀座导管孔的应用*:导引刀的直径比精加工刀具小0.05mm。阀座粗加工及导管孔导引孔加工阀座精加工及导管孔精加工通常座圈对导管的跳动可以控制在通常座圈对导管的跳动可以控制在0.025mm内。内。Machining of valve seats and guideValve seat:MAPAL HX-system vc=60 m/min f=0,04 mmValve guide:MAPAL WP-system vc=60 m/min f=0,16 mmCombination MAPAL HX

28、 and WP-SystemHFS及HX刀片在阀座导管孔精加工的应用 Precise positioning of the short taper and the key area High rigidity due to face contact Concentricity and accuracy of 3 mm Easy left-right spindle or radial clamping system as a clamping mechanism Changing the cutting head directly to the machine 工件材料:GGG55加工直径.:

29、D87+/-0.015D94.5+/-0.015D130.035+/-0.015D156+/-0.025切削用量:Vc=120m/min,f=0.12mm/r针对球铁450 变速箱壳体的加工刀具寿命：刀具寿命：约约200件件/刃刃“First part,a good part”极大的降低检查及重新调整的时间极大的降低检查及重新调整的时间精加工外径及内孔n=2.000 m/minvf=200 mm/min精加工底面n=2,000 m/minvf=40 mm/min九个工序通过一把刀具完成！针对铝合金变速箱壳体的加工工件:缝纫机壳体 工件材料:HT200加工直径.:D47H6/D42H6/D42H

30、6 同轴度 0.02mm D11M6/D11M6 同轴度0.015mm针对缝纫机壳体的加工精镗切削速度:vc=207 m/min转速：n=2,000min-1针对铝合金变速箱壳体的加工刀具由特殊轻质材料制造，用以完成齿轮箱体整个阶梯孔的加工。现在精加工参数vc=700 m/minvf=800 mm/min 加工时间:8 sec原精加工参数vc=60 m/minvf=100 mm/min 加工时间:70 sec加工时间降低88%！针对铝合金变速箱壳体的加工For ATCD115加工直径:D153.25/D159.5/D180.9刀具全长:558mm刀具总重量:14.5Kg,惯量 31NM针对自动换刀的特殊设计针对铝合金变速箱壳体的加工