選用正確的刀具策略 實現更為經濟的加工

機床刀具技術Z新的發展趨勢為——鋁材加工：端面銑削；模具鋼的加工：采用高進給率的銑削加工。

　　今天的機加工市場需要高效率和高經濟性，而模具制造行業對此并不感到新奇。目前，模具制造商不但面臨著經濟下滑的困難形勢，而且還面臨著全球激烈的市場競爭，他們需要為這個市場加工零件，而他們用于加工這些零件的機床和材料卻變得更加復雜。

　　隨著技術的迅速發展，人們可能會忽略市場上所提供的不同產品。雖然硬質合金刀具的制造商正在不斷地改變刀具的幾何形狀，以及提升技術，但對于模具制造商而言，市場上有多種刀具可供他們的選擇，以滿足應用的需求。對于能夠加工多種材料和適用于不同應用領域的銑刀而言，它們將隨著特定的應用目的而發生變化。以下內容是有關刀具技術的發展趨勢、目前市場上所提供的不同產品，以及它們的應用范圍和各種優點的介紹。

　　鋁材加工：端面銑削

　　在現今的模具制造業中，可以非常普遍地看到模具制造商使用鋁材，而不是使用鋼材來生產他們的注塑模具，因為鋁材的加工和處理都比較容易，供貨周轉時間更為迅速，而且在大多數情況下，采用鋁制模具生產的注塑產品具有更高的質量。鋁材所具有的獨特性能與模具鋼相比，只需要一種較為簡單的不同的加工方式。

　　在銑刀及其幾何形狀的選擇方面，我如何知道哪些刀具及幾何形狀能夠適合于我的鋁材加工？我應該使用什么樣幾何形狀的刀具？應該選擇哪種等級的鑲刀片？這些刀具可以比目前正在使用的刀具達到更高的使用壽命嗎？

　　選擇正確的幾何形狀。在大多數的鋁材加工領域中，我們一般應該選擇一種幾何形狀比較鋒利的、能夠對材料產生剪切力的刀具，例如采用一個經過磨削的刀刃來加工和切削材料。具有高度正向幾何形狀的刀具可以降低切削負荷及附著力，同時可以提高鑲刀片的使用壽命。選用正確的鑲刀片等級（圖1）。無論在什么地方加工，鋁材都容易產生粘附作用力，因此選用正確的鑲刀片等級可以使刀具的使用壽命和表面粗糙度達到不同的效果。在選用帶有涂層的鑲刀片時，例如標準的CVD或PVD涂層鑲刀片可能會形成一種不必要的刀刃聚積物。而采用一種硬質無涂層的鏡面式鑲刀片則可以延長刀具的使用壽命。目前，許多制造商都可以提供這種技術或某些相類似的技術。

　　然而，還有專門為有色金屬材料加工而設計制造的、帶有涂層的鑲刀片。DLC（類似于金剛石的）涂層和金剛石涂層是兩種用于鑲刀片的涂料，可以延長刀具的使用壽命和提高加工表面的光潔度。雖然這類涂層材料的成本較高，但可以獲得一個更好的表面粗糙度和更長的刀具使用壽命，采用DLC涂層可使刀具的使用壽命提高到2~4倍，而采用金剛石涂層，則可使刀具的使用壽命提高5～7倍。

　　當選用Z佳幾何形狀與Z佳等級有機結合的鑲刀片時（圖2），您就可以獲得更長的刀具使用壽命，很好的表面粗糙度，并可以減少與加工材料之間的附著力。如采用適當的機床和夾緊系統，您還可以Z大程度地提高刀具的分度能力。采用某些不帶涂層的硬質合金刀具，甚至可以使表面線速度達到4000ft/min以上。

      一體化數控刀具的應用

　　在國內模具用戶所選擇的刀具材料中，使用Z多的是硬質合金刀具，約占65%。而隨著超硬刀具的發展，硬切削正作為一種替代磨削的經濟性好的方法在普及。超硬刀具使用率有了明顯提高，切削速度達到了新高度，刀具壽命也大為延長?？赊D位刀具在我國推廣已經多年，進展順利，但發展還不平衡，用戶覆蓋率仍低于整體刀具和焊接刀具。然而，我國可轉位刀具的技術在推廣過程中得到了新的進展，品種迅速增多應用潛力很大。

　　現代模具制造業的機械加工及其所用刀具技術快速發展，高新技術被大量采用，在加工工藝、切削方式、刀具結構、刀具材料、刀具涂層等方面都已有了與過去傳統機械加工很大的不同點。新的刀具結構和具有新型切削刃和幾何形狀的刀片被不斷研究和開發出來，適應數控機床和高速加工需要的刀具夾持及其與機床的連接件如HSK刀柄、熱裝刀柄、液壓刀柄等以及其他新型刀柄獲得廣泛應用。為提高生產效率和減少換刀時間在模具零部件的加工中越來越多地使用了各種復合刀具，如鉆鏜復合、鉆鉸復合、鉆孔和螺紋加工復合等各類復合刀具，結構復雜的展開式刀具滿足了很多特殊的加工要求，有些刀具甚至已發展成機、電、液一體化的裝置，已遠遠超越了傳統的刀具的概念。