精密啮合，理想冷却

所谓冷却环的开发始于艰难的2009年。由于全球订单情况不佳，Asch & Sebert公司萌生了推出自己产品的想法。与许多制造企业一样，在使用不同长度的刀具（尤其是铣刀）时，该公司的生产也遇到了冷却液供应的问题。“我们想解决这个问题，于是开始开发一种可自动调节的冷却环。”公司负责人Gerald Sebert说道。

号恩的铣刀正在加工Asch & Sebert的专利冷却环

开发是一回事，销售则是另一回事

在开发出一些原型后，该部件在公司的机床上进行了长期测试。Sebert指出：“开发是一回事，销售则是另一回事。我们花了很多时间进行专利研究。我们回溯到30年代，研究我们的想法是否侵犯了任何专利。” 2015年，终于到了关键时刻：Sebert为该系统申请了专利。

据号恩称，圆弧铣刀在许多情况下都能解决问题，既有众多标准型号，也有适用于其他一些铣削工艺的特殊型号

“我们自己对该部件一直充满信心，但事实证明，在没有相应营销预算的情况下，将冷却环推向市场是一场真正的斗争，” Sebert说道，他联系了多家机器制造商。Sebert说：“一家大型机床制造商承诺与我们开展广泛合作，但在经过数年的开发工作后，却突然宣布终止合作。在投入了高昂的开发成本后，这对我们来说是一个沉重的打击。”

但这位发明家并没有放弃，而是加强了与其他企业的接触。最终取得了成功：Sebert说服了多家知名企业采用他的发明，现在该产品已应用于许多加工中心。控制专家发那科已经为这个冷却环开发了一个应用程序，该程序根据输入的刀具数据自动控制冷却液喷嘴的位置。

冷却环的运动通过调节齿轮控制的机械装置实现。为了对模数为1的齿轮进行铣削，Sebert及其经验丰富的切削团队选择了号恩的圆弧铣削刀具。“从一开始我们就选择了号恩，”Sebert承认道，“我们也考察过许多其他刀具制造商，但没有一家能像号恩的铣刀那样提供如此高的灵活性。我们时常需要进行大悬伸加工，而这正是检验刀具性能的试金石。”

尽管悬伸量较长，圆弧铣刀仍无振动

具体来说，Asch & Sebert公司使用的是号恩的623圆弧铣刀。该刀具的六齿特殊廓形与工件齿侧的目标轮廓完全吻合。虽然受工况所限需采用长悬伸加工，但由于整体硬质合金刀杆具有减振设计，刀具完全不会出现振动问题。刀盘与刀片之间精准的接合界面，确保换装刀片时圆周及端面跳动精度控制在μm级。粗精加工可使用同一把刀具完成。

尽管切削压力很大，但号恩的刀具凭借设计具有很高的稳定性。Sebert说：“尽管刀具悬伸很长，但表面没有出现振纹问题。这款刀具即使进行全刃切削也游刃有余，但为了确保这个核心部件达到最佳齿形质量，我们特意选择了分次进给方案。”

槽铣、切断铣或齿形铣——这仅仅是号恩能高效应对的不同铣削工艺中的三种。作为真正的多面手，该刀具系统丰富的产品组合还能胜任其他多种铣削工艺。无论是从8mm内径起开始的精密孔加工，0.2mm宽窄槽的槽铣，还是配合齿形的铣削——这些铣刀被设计成通用问题解决专家，其形态既涵盖多种标准型号，也包含针对特殊铣削工艺的定制款。

据号恩介绍，圆弧铣削刀具能为用户带来多重工艺优势：加工速度快、过程稳定可靠，且能获得优良表面质量。采用螺旋进给方式的刀具可斜向或极浅角度切入材料。相较于大直径场合采用可转位刀片或小直径场合使用整体硬质合金铣刀的加工方式，圆弧铣削通常更具经济性。圆弧铣刀应用领域广泛，可加工钢材、特种钢、钛合金、铝合金及特殊合金。这些精密刀具特别适用于槽铣、圆弧铣、螺纹铣、T型槽铣、轮廓铣及齿形铣等工艺。

Asch & Sebert冷却环除作为原厂配置应用于多家机床制造商外，也适用于现有乃至老旧机床的改造升级。该系统由冷却环本体与配套控制箱组成，控制箱直接与机床数控系统连接以获取刀具数据。安装过程需与相应机床制造商进行技术协商。

迈向未来成功

另一款变体是配备手动控制器的冷却环。该版本安装时无需与机床软件直接通信，冷却喷嘴的位置可通过机床控制系统旁的操作面板进行调节。该系统最高提供15巴的冷却液压力，对于大多数外冷应用场景已绰绰有余。若压力过高，冷却液会过度雾化从而导致性能下降。

Sebert在最后特别强调了与号恩合作的重要意义：“我们自始至终都选择号恩，没有任何其他铣削系统能提供我们所需的灵活性。”在这位企业管理者看来，与合作伙伴号恩的协同共进，是推动冷却环技术持续创新发展的核心动力。

本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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