玛帕导条刀具.ppt

1、上海玛帕贸易有限公司,Mapal China Ltd.,玛帕导条刀具,MAPAL GUIDE PAD TOOL,MAPAL High-quality and high-volume production are the main focus for Mapal.,Dr. Georg Kress,Dr. Dieter Kress,Dr. Jochen Kress,1950,2010,MAPAL Headquarter in Aalen,The original MAPAL reamer from 1954,Fine Boring Tools with Guide Pads,Milling Hea

2、ds,Multicut Tools,PCD Tools,Solid Carbide Tools,Tools with ISO Elements,PCBN Tools,Clamping technology,Generating Tools,Setting Fixtures,MAPAL Products,MAPAL 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.

3、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-H,UNISET-V,MN-530,MAPAL 对刀仪,Product range UNISET-H,easy,standard,vision,easy,standard,vision,Product range UNISET-V,basic,导条刀具的测量和调整,浮动桥方式测量,Overhang 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,The run-out d

4、eviation A will double during the overhang adjustment, this may damage the tool When 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.,为什么常规对刀仪不可以用于调整Mapa

5、l刀具？,普通镗刀,多刃刀具,MAPAL 导条刀具,圆弧刃带,A支撑 FP主切削力 后角,MAPAL 导条刀具原理,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

6、,advance,导条,刀片,0.200.30mm,Guide Pads Advance 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 cutting edge cuts first before the guide pad !Guide pad,刀片切

7、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 with its full length. Theus, recutting or pressing is

8、avoided.,背锥 1um/mm,The correct setting of the Blade Insert,Cutting inserts distance extension,For mapal reamers minimum 0.01mmrs For mapal fine boring tools minimum 0.005mm(for PCD) minimum 0.008mm(for HM),Diameters on the Reamer,DS,DF,MW,DB,MB,ay,ax,Ds Cutting Edge Diameter Df Guide Pad Diameter,MW

9、 - 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,1954,1962,1976,1985,1990,1997,MAPAL 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,金刚石导条用于:高速加工微量润滑系统 硬加工

10、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,金刚石导条,MAPAL 刀具的发展,1996,1988,MAPAL 导条刀具的重要发展,关于WP导条刀具刀片规格,WP刀片为双刃刀片 标准WP刀片例如：DZ93R0HC416,WP-DZ 93 R 0 HC416,非标WP刀片例如：WP-43571-1N,WP-43571-1 N,非标SP刀片为单刃刀片 例如：SP-43571-2D,SP - 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,3,15,1,3,0.25,1.3,30,3,0.25,AD型切削导向部 用于高质量光

11、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, 12,AS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:0612,MAPAL 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:0,6,12,AZ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(21

12、.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=10X1.19X1.8 90=14.975X1.49X2,8 91=15X1.5X3.6 92=16.5X2.0X4.4 93=22X3.0X6.6,切削方向 R=右手切削 L=左手切削,切削刃 S=尖

13、锐 V=倒圆 F=F倒角 负倒棱只用于CBN,径向前角 0=0 6=6 2=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=R0.8 5=R1.5,切削方向 R=右切 L=左切 RL=右切和左

14、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=0 3=3 6=6 ,刀片材质 CT3=金属陶瓷 其它刀片材料 可见P78页,没有夹持槽的MAPAL-HX刀片,新型的MAPAL刀片(F倒角),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

15、石),刀片及导条材质,关于冷却液,切削油（纯油） 水基切削液： 合成液 半合成液 乳化液：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) MQL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,刚度 导条数量 Overhang设计 导条材质 动平衡 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+N

16、C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+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 dimensions,Draw bolt for clamping,Clamping force,Clamping force,No face contact,Inconsistent contact patt

17、ern,Spindle head with short taper,Face contact,Clamping taper,Inclined clamping face,Spindle head,Steep taper SK,Hollow shank/ taper HSK,Opening of the spindle mouth,HSK与SK的对比,HSK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，1

18、3000r/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

19、,夹紧状态,关于HSK（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0.003mm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

20、，HSK，及法兰式,MAPAL 双刃导条刀具原理,MAPAL Twin Bladed Tool wheel brake cylinder“,guide pad,blade 1,blade 2,Guide pad,Blade 1,Blade 2,Advance blade 1 0.25,Advance blade 2 0.5,Back taper: 1 m/mm length of the blade,Overhang: Blade 1: 0,008 - 0,010 Blade 2: - 0,010 to - 0,015,Blade 1,Guide pad,Blade 2,Blade 2 Sta

21、ndard,MAPAL 双刃导条刀具原理,MD-PS-DAP-0205-061-E-a,MAPAL Twin bladed tool with HX blades,Tool data: Blade 1: HX in CBN version Blade 2: HX in Ceramic version,Machining data: Spindle speed (n):8,000 1/min Feed (f):0.25mm Feed rate (vf):2,000 mm/min Cutting speed (vc):750m/min Stock in :0.2mm Machining lengt

22、h:ca. 74mm Material:GG-20 Results: Surface quality:Ra 0.2-0.5m,MAPAL Dr. Kress KG,MD-PS-DAP-0205-061-E-a,MAPAL Twin bladed tool HX with PCD guide pads,Tool data: Blade 1: HX in PCD version Blade 2: HX in PCD version,Machining data: Spindle speed (n):2,050 1/min Feed rate (vf):615 mm/minFeed (f):0.3m

23、m Cutting speed (vc):120m/min Stock in :0.3mm Machining length:ca. 60mm Material:GG-25,MAPAL Dr. Kress KG,MAPAL 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/min n = 2300r/minf =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/min f=0.35mm/r 粗糙度Ra=0.8 圆度5um 圆柱度8um,稳定高效的加工,高

24、 精度高效率的缸孔加工,Drawing No. 12-34-017428,IC,旋转 (12) = 0.001 mm i.R.,Z = 2 Finish Z = 4 Semifinish,Machining: Cylinder Hole TurningMovement IN: Coolant PressureMovement OUT: Rocker CartridgeSpecial Feature:Manual or Automatic Compensation Possible,Cpk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

25、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 bore MAPAL Fine Boring Tool, with adjustable PCD inserts and PCD guide pads,Machining data:n = 6,000 min-1vf = 600 mm/min Results:Ra = 0.3 mR

26、z = 2.42.9 m,Machining 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0.02mm内，每档圆度在0.005mm内。,针对凸轮轴孔的应用,Finish,Pilot,导引刀做二档,并做到最终尺寸,导引刀的SD比长刀大3um,Machining camshaft bore Material:GK-AlSi10Mg Machining data: n=4.000rpmvf=0,3mm/rev. Reduction of machining time by means of a twin bla

27、ded 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=2000mm/min 实测：圆度3um 刀片寿命：80000 bores,挺杆孔,MAPAL 导条刀

28、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0.025mm内。,Machining of valve seats and guide Valve seat: MAPAL HX-system vc = 60 m/min f = 0,04 mm Valve guide: MAPAL WP-system vc = 60 m/min f = 0,16 mm,Combination MAPAL HX and WP-System,HFS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