【編者按】瓦爾特新推出采用內(nèi)冷的切槽刀具Walter Cut，刀具采用兩道內(nèi)冷--前刀面冷卻和后刀面冷卻。切削過程中，兩個冷卻潤滑液噴射流從切削刃附近的切槽刀具噴出，直接流到切削點。

為了優(yōu)化加工，對所有影響因素可進行調(diào)整。其中，最關(guān)鍵的是正確選擇切削刀具材料和切削刃形狀。但是，人們往往容易忽視了冷卻潤滑液（CL）的輸送方式。最常見的方法還是浸式冷卻系統(tǒng)。使用這種方法，CL噴射流射向成屑點，這類冷卻方式對開式加工工序綽綽有余。但是，在切槽和切斷過程中，當(dāng)?shù)毒呱畈迦胝秲?nèi)時，冷卻液在短時間內(nèi)根本無法到達切削刃位置。在這種情況下，只有內(nèi)冷才是一種切實可靠的解決方案。

但是，當(dāng)今市面上采用內(nèi)冷的切槽刀具寥寥無幾。前不久，一些螺紋車削產(chǎn)品經(jīng)理Markus Stumm說道。"我們從一開始就保證我們的切槽刀具和切槽刀片的設(shè)計能適合內(nèi)冷。因此，我們?yōu)槭袌鲅邪l(fā)趨勢做好了充分準(zhǔn)備。"

Walter Cut的亮點是刀具采用兩道內(nèi)冷--前刀面冷卻和后刀面冷卻。切削過程中，兩個冷卻潤滑液噴射流從切削刃附近的切槽刀具噴出，直接流到切削點。Markus Stumm強調(diào)："冷卻液出口按流體力學(xué)原理設(shè)計。"采用SX切槽刀片及其深切深導(dǎo)板，能很好控制加工精度等要素。斷屑槽優(yōu)化，可保證冷卻液噴射流暢通。前刀面冷卻通道通過作為刀具柔性部分的頂部夾具，使與切屑刃的距離最短。引入"精密內(nèi)冷"的概念較為貼切。

標(biāo)準(zhǔn)冷卻壓力即可

大多數(shù)切槽工具內(nèi)冷系統(tǒng)為單股噴射流，只冷卻前刀面。"但是，我們試用后表明，對于相對復(fù)雜的設(shè)計，在后刀面另加一股噴射流，冷卻效果會好很多，" Markus Stumm說。"因此，切屑刃的散熱效果更好。從而磨損更小，當(dāng)然這與材料和切削刃低積屑水平有關(guān)。即使采用10巴的標(biāo)準(zhǔn)冷卻壓力，與傳統(tǒng)的浸式冷卻系統(tǒng)相比，刀具壽命可延長三倍。"

因此，生產(chǎn)效率更高。精密內(nèi)冷對切屑成形也有影響。切削更短，加工穩(wěn)定性更高。此外，采用兩股冷卻液，可形成一層均勻的潤滑膜，降低切削與槽口之間的摩擦。因此，有了這兩方面的保障，表面質(zhì)量最好。對用戶來說，最重要的是：使用標(biāo)準(zhǔn)機床的冷卻潤滑液系統(tǒng)，即可達到上述效果。

在加工不銹鋼、鈦合金或高溫合金時，采用更高的冷卻潤滑液供應(yīng)壓力（80巴以上），優(yōu)勢特別明顯。"例如，采用ISO S材料，通過高壓冷卻，切削速度可增加兩倍，而刀具使用壽命不變，"瓦爾特產(chǎn)品經(jīng)理說。"在加工對大多數(shù)

如果是熱傳導(dǎo)效果特別差的材料，通過"壓力"和"體積流量"參數(shù)，能達到最佳加工效果。于是，專門的精密冷卻為用戶提供了更多機會，工作過程中，可優(yōu)化刀具使用壽命和/或零件生產(chǎn)時間。

特別是，瓦爾特在ISO S/M材料的高壓加工過程中，對"冷卻潤滑液壓力"和"體積流量"的影響做了深入研究。公司與亞琛RWTH（理工大學(xué)）WZL機床實驗室密切合作，對此開展了專題研究。最大收獲是：采用專門的冷卻潤滑液，可降低壓力和體積流量。首先，刀具使用壽命隨壓力的增加而延長。壓力約150巴時，刀具使用壽命最長。繼續(xù)增加壓力，使用壽命不會再延長。這是我們的重大發(fā)現(xiàn)，因為不必要的高參數(shù)值，可導(dǎo)致冷卻潤滑液系統(tǒng)運行比必要的高附加成本。Markus Stumm補充說："在WZL進行的試驗確認(rèn)了我們的發(fā)現(xiàn)：專門的精密內(nèi)冷可明顯提高生產(chǎn)效率和加工穩(wěn)定性。"

瓦爾特推薦在使用精密內(nèi)冷切槽刀具時，冷卻潤滑液循環(huán)系統(tǒng)安裝細濾器。目前大多數(shù)機床已經(jīng)配備了細濾器。"根據(jù)我們最近的所有研究成果，目前已經(jīng)在使用內(nèi)冷鉆頭的用戶已經(jīng)具備內(nèi)冷切槽刀具的所有要求，" Markus Stumm保證。

內(nèi)冷優(yōu)勢凸顯

蒙福特采用RNC 500型車床進行的實驗室試驗表明：即使在10～15巴的標(biāo)準(zhǔn)冷卻液壓力時，Walter Cut刀具使用的雙通道內(nèi)冷系統(tǒng)，比傳統(tǒng)浸式冷卻系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。在試用中，瓦特車床專家加工了1．4404 （D ＝ 60 mm）材質(zhì)樣件。使用的刀具采用G2012型整體式刀柄，配套的刀片為Tiger·tec? Silver材質(zhì)SX可轉(zhuǎn)位刀片，切削材料為WSM33S。其他參數(shù)：刀片寬度s ＝ 3 mm、切深T ＝ 25 mm、Vc ＝ 120 m/min、f ＝ 0．2 mm和ts ＝ 7 sec．

外冷系統(tǒng)的刀具使用壽命：切槽80次。雙通道精密內(nèi)冷系統(tǒng)的刀具使用壽命：切槽230次。此外，采用雙通道精密內(nèi)冷系統(tǒng)，不會發(fā)生切屑堵塞，加工穩(wěn)定性更高，表面質(zhì)量更好。特別是在剛切入槽時，鐵屑初始卷曲很好，切屑控制效果能夠得到明顯改善。

在刀具使用壽命結(jié)束時，兩塊可轉(zhuǎn)位刀片持續(xù)的熱應(yīng)力差很明顯：與采用內(nèi)冷的可轉(zhuǎn)位刀片相比，沒有采用內(nèi)冷的可轉(zhuǎn)位刀片后刀面發(fā)黑面積很大；

（如圖所示）。結(jié)論：精密內(nèi)冷系統(tǒng)散熱效果更好。

圖1：樣件

用于普通外冷卻系統(tǒng)與精密內(nèi)冷相比較的1．4404材質(zhì)樣件。

圖2（Box 1）： 磨損模式

文字說明：與使用外部浸式冷卻系統(tǒng)而嚴(yán)重發(fā)黑的刀片相比，內(nèi)冷刀具的可轉(zhuǎn)位刀片（左圖）承受的熱應(yīng)力低得多。

圖3a， b （Box 1）：切屑

文字說明：內(nèi)冷（左圖）斷屑效果比浸式冷卻好很多。首道切削特別明顯。

工具系統(tǒng)簡介

Walter Cut切槽系統(tǒng)基于兩類可轉(zhuǎn)位刀片：單刃正向鎖定SX切槽刀片和雙刃GX刀片。圍繞這兩類切槽刀片的不同切槽刀具的分組使得系統(tǒng)布置井井有條，用戶友好。結(jié)合多種槽型，為切槽應(yīng)用專門研制的Tiger·tec? Silver刀具材料，性能十分卓越。SX切槽刀片系列包括增強型切斷刀板，可用于更深的切槽和切斷，加工穩(wěn)定性最佳。

另一大開拓創(chuàng)新：Walter Cut刀具雙通道內(nèi)冷系統(tǒng)適用的最小刀片寬度為2毫米。兩股冷卻液分別流到前刀面和后刀面上。這就是所謂的瓦爾特"精密內(nèi)冷"概念。其中，冷卻潤滑液出口的位置盡量靠近切削刃，可保證最佳的冷卻效果。SX可轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽的凹槽也可保證冷卻液噴射流精確地對準(zhǔn)成屑點。

采用內(nèi)冷系統(tǒng)，可選用更高切削參數(shù)。因此，我們專門為這種應(yīng)用設(shè)計了SX刀片。此外，SX刀片還通過正向鎖定裝置固定在刀具上。因此，即使使用更高的切削參數(shù)，它們也不會從刀片座上滑出。

通過圖賓根刀具設(shè)計師的精心設(shè)計，Walter Cut系統(tǒng)方案物超所值。我們?yōu)橛脩籼峁┝舜罅康那胁鄣毒?，例如左右手版本及反手版本（contra-version）的SX G2042增強型切斷刀板。我們可從型號中看出刀片的特點：SX G2042R/L-C-P， 中的 ＂-P＂表示冷卻潤滑液出口直接設(shè)在切削刃后方的"精密內(nèi)冷"系統(tǒng)。刀板可使用接柄長度為20 mm和25 mm的標(biāo)準(zhǔn)G2661夾塊夾緊，星盤轉(zhuǎn)刀架（star and disc turrets）也可使用VDI刀板接頭A2110/A2111。在這兩種情況下，冷卻液直接通過接頭供應(yīng)。刀板的安裝方式隨帶密封件的延伸孔不同而不同，因此切深也不同。接柄尺寸為16 mm×16 mm～25 mm×25 mm的單體刀架采用G1/8螺紋，可直接與冷卻潤滑液管連接。同理，他們的編號為GX G1011-P/SX G2012-P。

圖片4：精密內(nèi)冷

　　文字說明：瓦爾特決定在Walter Cut切槽系統(tǒng)中使用精密內(nèi)冷系統(tǒng)，其中兩股冷卻液精確對準(zhǔn)前刀面和后刀面。

圖片5：SX可轉(zhuǎn)位刀片

　　文字說明：冷卻液噴射流自由通道：SX可轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽的凹槽可保證冷卻液暢通到達切屑刃。

圖片6：帶刀板的SX可轉(zhuǎn)位刀片

　　圖文說明；Walter Cut系統(tǒng)的SX可轉(zhuǎn)位刀片用正向鎖定裝置固定在刀具上，因此加工穩(wěn)定性最好。特別是可使用內(nèi)冷、切削參數(shù)更高的刀具，這顯得特別重要。

圖片7：帶G2661夾塊的G2042切斷刀板

　　圖文說明；直供冷卻潤滑液的G2661夾塊內(nèi)的G2024R/L-C-P切斷刀板。＂R/L＂ 代表"左/右手"； ＂-C＂代表"反手"； ＂-P＂代表雙股冷卻潤滑液的"精密內(nèi)冷系統(tǒng)"。特別是，夾塊采用分體設(shè)計和傾斜夾緊螺絲，易于夾裝。

圖片8：帶VDI刀板刀桿A2110的G2042切斷刀板

　　圖文說明；采用直供冷卻潤滑液的VDI刀桿還可用于SX G2042R/L-C-P切斷刀板。圖示說明了星形轉(zhuǎn)刀架的變型。為了正常使用和反向使用，此款產(chǎn)品設(shè)有雙向鋸齒定位。使用調(diào)節(jié)螺絲精準(zhǔn)設(shè)置中心高度，這很有好處。

圖9：人物圖片Markus Stumm（

　　圖文說明；瓦爾特的切槽/螺紋車削產(chǎn)品經(jīng)理Markus Stumm："我們的切槽工具和切槽刀片從一開始就采用適合內(nèi)冷的設(shè)計。"

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