正確選用刀具實現高效率加工
2023-05-08 14:08:36正確選用刀具實現高效率加工
刀具技術的最新發展趨勢是:鋁加工:端銑;模具鋼加工:采用高進給速度銑削加工。當今的機械加工市場需要高效率、高經濟性，模具制造業對此并不陌生。今天，模具制造商不僅面臨著經濟衰退，而且還面臨著為這個市場制造所需零件的激烈全球競爭，他們用來制造這些零件的機床和材料變得更加復雜。
隨著科技的快速發展，人們可能會忽視市場上提供的不同產品。在硬質合金刀具制造商不斷改變刀具幾何形狀和改進技術的同時，對于模具制造商來說，市場上有各種各樣的刀具可供選擇，以滿足其應用需求。對于能夠加工多種材料并適用于不同用途的銑刀，它們會隨著具體的應用目的而變化。下面介紹刀具技術的發展趨勢，目前市場上提供的不同產品，它們的應用范圍和各種優勢。
鋁材加工：端面銑削
在今天的模具制造行業中，很常見的看到模具制造商使用鋁代替鋼來生產他們的注塑模具，因為鋁更容易加工和處理，周轉時間更快，并且在大多數情況下，用鋁模具制成的注塑產品質量更高。與模具鋼相比，鋁具有獨特的性能，只需要一種相對簡單和不同的加工方法。
在銑刀及其幾何形狀的選擇方面，我如何知道哪些刀具和幾何形狀適合我的鋁加工?我應該用什么幾何?你應該選擇什么等級的鑲件?這些工具能比目前使用的工具獲得更高的使用壽命嗎?
選擇正確的幾何形狀。在大多數鋁加工領域中，我們一般應該選擇具有鋒利幾何形狀的刀具，可以對材料產生剪切力，例如使用磨刃來加工和切割材料。具有高正向幾何形狀的刀具可以減少切削負荷和附著力，同時提高刀片的使用壽命。
選擇正確的鑲刀片等級(圖1)。鋁在加工的任何地方都容易產生附著力，因此選擇正確的刀片等級可以在刀具壽命和表面粗糙度方面產生影響。當使用涂層刀片時，如標準CVD或PVD涂層刀片，可能會形成不必要的葉片堆積。使用硬的無涂層鏡面刀片可以延長工具的使用壽命。目前，許多制造商可以提供這種技術或類似的東西。
然而，也有專門為有色金屬加工設計和制造的帶涂層的鑲刀片。DLC(類金剛石)涂層和金剛石涂層是兩種用于鑲刀片的涂層，以延長刀具壽命并改善加工表面的光潔度。雖然這種涂層材料的成本較高，但可以獲得更好的表面粗糙度和更長的刀具壽命。DLC涂層可使刀具壽命提高2~4倍，金剛石涂層可使刀具壽命提高5~7倍。
當您選擇具有最佳幾何形狀和最佳等級有機結合的鑲刀片時(圖2)，您將獲得更長的刀具壽命，更好的表面粗糙度，并減少與加工材料的附著力。有了合適的機床和夾緊系統，您還可以最大限度地提高刀具的分度能力。使用一些沒有涂層的硬質合金刀具，表面線速度甚至可以達到4000ft/min以上。
模具鋼加工：采用高進給率的銑削加工
在加工金屬時切削量應該多大?切削速度應該是多少?這是當今模具車間最常見的問題，這就引出了下一個話題:高進給率的金屬切削加工。高進給率加工的刀具可以為您提供高加工效率和經濟的優勢(圖3)。事實上，當您使用高進給率的刀具切割金屬時，您可以實現比使用普通銑刀快2到3倍。今天生產的許多新型數控機床堅固耐用，功能強大，為工程師使用高進給率技術提供了強有力的支持。
高進給率銑削加工通常采用具有各種特性的硬質合金鑲刀片，以達到高效加工的目的。在過去的銑削應用中，許多模具加工設備經常使用圓形的鑲刀片。最近，許多刀具公司制造的鑲刀片比過去傳統的圓形鑲刀片可以實現更高的進給速度。為了成功、安全地達到高進給率銑削的目的，掌握鑲刀片的特性是非常重要的。
高進給率的鑲刀片通常具有特殊的幾何形狀。三角形的鑲刀片在高進給率的銑削中最常用。這種類型的插入葉片往往具有較大的刀尖半徑，較厚的葉片和十分有利的較小接近角度(>45°)。這些特性的結合使工程師能夠應用更高的進給速度（以較小的切削深度）。在某些情況下，銑刀的進給速度可高達0.118in/齒。
市場上的幾種刀具甚至配有耐用的雙面負極刀片。這些耐用的雙面負極葉片提高了鑲刀片的加工能力。目前，采用帶有正向幾何形狀的負向銑削刀片是一種非常流行的銑削方法。鑲刀片的共同特點是，它們通常具有相對較厚的尺寸和正向幾何形狀。應用雙面刀片是有利的，其最主要的原因是您可以雙倍使用鑲刀片的有效切削角（這是時尚的綠色環保工作方式）。此外，可以利用更有效的切削刃，因此，現在的鑲刀片現在具有更強大的切削能力。如果使用正確，那么工程師在采用某種負向銑刀時，實際上是可以提高刀具的使用壽命的。實踐證明，在某些高進給速度銑刀的設計過程中，采用負設計模式的刀具與相對的單面刀具相比，實際上可以減小刀具的切削力。
在不斷發展的模具制造業中，要想保持競爭力，提高生產力和生產效率至關重要。選擇合適的刀具將能夠使機床發揮出充分的效能，使模具制造師能夠更高效、高速地投入生產到生產之中去。
