銑工技師論文

現(xiàn)代銑削刀具與CNC技術(shù)的完美結(jié)合

CNC銑床和加工中心需要加工能力和通用性更強的銑刀——在過去的幾年中，刀具供應商對更先進的銑削刀具的開發(fā)就是源于這種需求。

過去，特別是面對大批量的生產(chǎn)時，專用刀具往往是唯一有效的解決方案。而如今，需要的則是更為靈活的生產(chǎn)方式，新的銑刀概念提供了具備更廣泛加工能力的刀具。現(xiàn)代刀具的設計及制造，能夠?qū)崿F(xiàn)更為復雜的刀具概念，利用CNC機床提高產(chǎn)出，加工過程也變得更加可靠了。

刀具技術(shù)的發(fā)展

銑刀和刀片以前都是由ISO標準予以規(guī)范的，因此，用戶在不同供應商手中都可以買到具有互換性的刀具。但是要符合標準，也為銑刀和刀片設下了限制。ISO標準指定了刀片的形狀、厚度，不僅描述了圓周而且還指明了用于插入刀片的夾頭和楔形夾的尺寸，以及刀具本體的尺寸。刀片牌號、研磨、斷屑設計都局限在了一定的范圍之內(nèi)。用戶和刀具供應商如果完全遵守ISO標準，也就意味著他們將會面臨著嚴重的工藝和性能限制。
 
CoroCut雙刃刀具在對一道凹槽進行拓寬

與ISO的標準銑刀相比，現(xiàn)在的銑刀概念能為刀具供應商提供更多的自由，優(yōu)化的刀具和刀片設計，為CNC加工中心提供了更為強大的通用加工能力。采用新的刀具概念，讓加工安全、加工精度、表面光潔度、對不同加工路徑的適應能力、金屬去除率、刀具懸伸和高速加工這些問題都能得到更好的解決。

現(xiàn)在，為了適應現(xiàn)在的操作工序和材料，概念銑刀經(jīng)過優(yōu)化后已經(jīng)被整個行業(yè)所廣泛接受，比如：山特維克可樂滿大約80%的銑刀都是CoroMill銑刀。與ISO標準刀具相比，這些概念刀具切除金屬的速度要快出數(shù)倍，切削力小一些，力的引導方向往往更合適。同時，與ISO標準刀具相比，概念刀具的跳動要小得多，能保證更小的零件公差，更少的切削刃磨損。軸向和徑向跳動最小，意味著更高的切削刃精度，能改善表面光潔度，獲得更小的零件公差和更長的刀具壽命。這些刀具還能將加工載荷分配得更為均勻，能以更低的噪音、振動和磨損進行更快的切削。

這些現(xiàn)代概念的刀具還提供了實現(xiàn)高主軸轉(zhuǎn)速、快速進給銑削加工和硬零件加工的技術(shù)，并增加了實現(xiàn)干銑的機會。CoroMill的設計特性使得概念刀具設計更為簡潔，所需的調(diào)整和維護更少，由預先淬硬的鋼材加工而成的刀體剛性好、精密度高，帶有精密定位的刀片可以提供不同的齒距選擇，適用于各種加工場合。

使用過時銑刀的后果

使用過時銑刀可能會嚴重影響加工的經(jīng)濟性和生產(chǎn)的安全性，因此，使用非現(xiàn)代概念銑刀的加工車間在加工競爭性上就會明顯遜色于別人。僅僅投資于高級加工中心或其他的旋轉(zhuǎn)主軸銑加工機械，卻不更新銑刀和刀片的用戶，得到的只能是片面的提高。

有些生產(chǎn)廠家至今仍使用著過時的專用銑刀、鏜刀或其他專用刀具，切削刀具技術(shù)和CNC加工能力的進步，為他們帶來了新的發(fā)展?jié)摿�。但是，這些老式刀具往往是專為一個或一類部件上的特定切削步驟設計并使用的。也就是說，加工中心要為每一部件的各個尺寸分別配備單獨的旋轉(zhuǎn)刀具。

使用這些尺寸經(jīng)過專門設計的標準刀具，從某種意義上講，仿佛是又回到了用銑床或軸向加工能力有限的專用機床完成鏜銑加工的時代。特別是對于內(nèi)表面的加工，每一直徑、每一表面、倒角和溝槽，即使彼此之間尺寸只相差幾個毫米，都需要單獨配備一種刀具。在夾頭上使用可調(diào)的刀片座，有時僅可獲得有限的靈活性。

隨著多主軸CNC加工中心的廣泛應用，刀具的運動不再會受到限制。因此，一件刀具即使不能完成全部的切削加工，至少也能完成幾項加工任務。對不同刀具路徑編程已經(jīng)成為一件相當簡單的事情，而且還可以采用斜線和圓弧插補。刀具的靈活性更強，活動范圍更廣泛，只要進行簡單的程序調(diào)節(jié)，就能適用于部件上的不同尺寸。

刀具減少了，生產(chǎn)時間隨之增加了

一家歐洲越野車輛制造商在其臥式加工中心柔性生產(chǎn)線上采用現(xiàn)代概念銑刀，頗有收獲。該生產(chǎn)線為輪式裝載機的輪軸加工不同形式的殼體。這項改造只是總體效益工程的一部分，其目的在于提高傳動系部件的生產(chǎn)性能，特別是要通過提高生產(chǎn)效率改善側(cè)殼體的加工。
 
用于淺切斷和切槽的新CoroCut 3刀具

之前，這條柔性生產(chǎn)線采用專用鏜刀對不同尺寸的鑄鐵側(cè)殼體進行加工。每一部件都有數(shù)個不同尺寸的內(nèi)徑和內(nèi)面要進行加工。分析后，人們意識到概念刀具可以取代幾種之前使用的鏜刀，而不局限于孔的尺寸。比如，小直徑長刃刀具可以進行插補，所以能加工多種尺寸的中心孔，加工不同尺寸需要做的僅僅是改動程序而已。刀具對于不同的尺寸和工序具有通用性，標準的概念刀具也是這樣應用于面銑的。

操作者們還認為，概念刀具讓加工過程的安全性上升到一個新的水平，這也是一大進步。刀具的調(diào)整和維護更加簡單可靠。CoroMill刀具采用中心螺釘，通過隨附的TORX扳手獲得正確的扭矩，刀片易于夾緊。這不是什么大的動作，但是對于保障加工過程的安全意義重大。
 
瑞士式加工用的現(xiàn)代車削刀具

采用CoroMill概念銑刀和Coromant Capto集成式接口還帶來了許多好處，比如：加工安裝時間縮短25%，刀具數(shù)減少50%，生產(chǎn)過程安全等級更高。新加工方法還簡化了零件在機床上的安裝。據(jù)估計，通過改進加工可以再縮短10%的生產(chǎn)時間。

新概念刀具

更新的概念刀具，如CoroMill 390長刃刀具，刀片尺寸可變，能夠適合于多種應用場合；還有專門用于加工鋁合金的CoroMill Century 590面銑刀。

現(xiàn)代長刃銑刀，在加工中配備幾種刀片，是現(xiàn)有機床功率下一種非常有效的金屬切除工具。由于負前角刀片槽形的原因，以前這種刀具的用途受到限制，主要是用于重載切削。390長刃刀具的開發(fā)提供了一種加工特性平滑的刀具，可以用最低的功耗實現(xiàn)高工作臺進給。

鋁材加工

用于鋁材加工的CoroMill Century 590面銑刀是新一代概念刀具，其應用范圍極其廣泛——從汽車工業(yè)的批量生產(chǎn)至航天航空業(yè)的高要求工序。590刀具可選用從硬質(zhì)合金刀片到多晶金剛石刀片的多種刀片，可完成粗到超精加工。

長久以來，鋁材銑削的刀具一直企盼著重大的發(fā)展。Century刀具的推出提供了一種新的手段，能在加工各種鋁合金時提高加工性能，保障工藝安全性和質(zhì)量一致性。這種刀具專為高速加工而設計，可以安全地用于高達40000r/min的主軸轉(zhuǎn)速。設計時采用少量部件，重量輕，帶高速刀刃（切削刃）的刀片裝在鋸齒狀排列的刀片座上，以保證跳動最小。刀具簡單易用，在一個軸向上使用一個調(diào)整螺釘就能進行可調(diào)的精確定位，可減少停機和維修時間。

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