數(shù)控刀具

用小直徑可轉(zhuǎn)位刀具替換整體硬質(zhì)合金刀具

長期以來，整體硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)刀具主控著直徑小于20mm的刀具市場。人們對整體硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生這一由來已久的認知，往往出于為刀具的可靠性做出保險的選擇?？赊D(zhuǎn)位刀具的制造商們甚至沒有能成功地滲入占領(lǐng)這一整體硬質(zhì)合金刀具的堡壘。

下面列舉人們在做出選擇時考慮的兩個重要因素：其一，從獲取加工的角度來看，整體硬質(zhì)合金刀具比可轉(zhuǎn)位刀具更有優(yōu)勢，直徑越小，整體硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)勢就越明顯。然而，隨著整體硬質(zhì)合金刀具直徑的減小，刀具精度降低（如跳動精度），這將對刀具壽命帶來顯著的影響。其二，可轉(zhuǎn)位刀具由可轉(zhuǎn)位刀體、可轉(zhuǎn)位刀片以及裝配用機械夾緊部件組成，夾緊螺釘或楔塊之類的夾緊部件用以確保刀片安置于刀體定位槽內(nèi)。意欲縮減刀具直徑，減小裝配組件尺寸很有必要。然而，緊固零部件尺寸的縮小會導(dǎo)致其強度減弱，使得刀具不能承受常規(guī)切削參數(shù)下的切削載荷。這會嚴重限制刀具的應(yīng)用范圍；進而使得刀具整體裝配結(jié)構(gòu)變?nèi)跎踔潦А?img src="https://pic.etlong.com/202007/26/172111808604121.jpg" />

事實上，相比于可轉(zhuǎn)位刀具的概念，小直徑整體硬質(zhì)合金刀具的價格往往更高，這使大家進一步意識到小直徑范圍內(nèi)可轉(zhuǎn)位刀具的重要性。

提供可轉(zhuǎn)位刀具作為選擇

在上述直徑范圍內(nèi)使用可轉(zhuǎn)位刀具有幾個顯著的優(yōu)勢，這在用戶眼里非常具有吸引力。在許多案例中，特別是粗加工切削刃失效時，采用可轉(zhuǎn)位刀具時僅需對刀片進行簡單的轉(zhuǎn)位操作，非常經(jīng)濟合算；而采用整體硬質(zhì)合金刀具時則需用全新的刀具替換已報廢的刀具。采用可轉(zhuǎn)位刀具還帶來額外的好處，那就是免除了對失效的整體硬質(zhì)合金刀具進行既浪費時間也浪費資源的重磨及重涂層操作。

刀具制造商們迎接來自整體硬質(zhì)合金刀具概念的挑戰(zhàn)并取得了顯著的進展，開發(fā)出基于可靠設(shè)計且具有商業(yè)化可行性的小直徑可轉(zhuǎn)位刀具。在這一方向的努力已經(jīng)有了成果，夾持可轉(zhuǎn)位刀頭或可轉(zhuǎn)位刀片的銑刀及鉆頭已能用于替代整體硬質(zhì)合金刀具。

頗具競爭力的性能

可換硬質(zhì)合金刀頭式刀具的推出昭示著關(guān)注焦點的轉(zhuǎn)變。例如，伊斯卡就推出了兩種基于這一理念的刀具，那就是變形金剛立銑刀（MULTI-MASTER）系列及變色龍鉆（CHAMDRILL）系列。

新式刀具憑借其性能及精度特性在功能上能與整體硬質(zhì)合金刀具設(shè)計相匹敵。這類系列的共性是，一個刀頭能裝夾于不同的刀體；反之一個刀體能裝夾不同的刀頭，有助于生成豐富多樣的裝配組合，促成刀具庫存件數(shù)的減少。

另一重要的設(shè)計—“快換刀頭，無停機時間”，也是可換頭式刀具的特征之一，因無需浪費時間在重新裝夾調(diào)試刀具上，能實現(xiàn)刀體夾持于機床主軸上就能在機更換失效的刀頭。這能消減加工周期，并進而降低生產(chǎn)成本。與此相反，當整體硬質(zhì)合金銑刀或鉆頭失效，新一輪的刀具裝卸周期則不可避免。

另外，這一概念確保繼承了整體硬質(zhì)合金刀具的所有相關(guān)優(yōu)點。在所探討的直徑范圍內(nèi)，“可換刀頭式”硬質(zhì)合金刀具憑借其原理在刀具設(shè)計方面具有更明顯的優(yōu)勢和特點。變形金剛立銑刀系列（MULTI-MASTER）小直徑為5mm；束魔變色龍鉆（SUMOCHAM）小直徑為6mm；變形金剛立銑刀還能用于加工沉頭螺釘孔，中心鉆小直徑為1mm。

LOGIQ系列帶來全新的視角

伊斯卡全新邏輯·智勝LOGIQ系列推出了小規(guī)格的可轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)刀具。公司推出好幾個系列的名義直徑不大于20mm的刀具。接下來扼要地回顧這些系列以更清晰地理解這些新式刀具是否能打破整體硬質(zhì)合金刀具的壁壘。

讓人感興趣的是新系列可轉(zhuǎn)位銑刀，直徑范圍為8-16mm。這些系列推薦用于方肩銑或大進給銑削。具有幾個共性的特點：夾持帶3個切削刃的三角形刀片，緊固刀片的機械部件為夾緊螺釘。然而，看上去相似的結(jié)果卻來自于不同的設(shè)計思路。HELI3MILL 及 MICRO3FEED系列銑刀直徑范圍為10-16mm，采用了經(jīng)典的刀片鎖緊設(shè)計，即夾緊螺釘通過刀片中心孔對刀片進行夾緊；而NANMILL 及NANFEED系列銑刀直徑范圍為8-10mm，采用了以下概念的夾緊方式。在如此小的直徑范圍內(nèi)，如前所提的過刀片中心孔夾緊螺釘，無法提供可被接受可實操的解決方案。在新的概念中，螺釘置放于刀片前刀面上方，夾緊螺釘頭充當了楔塊的角色。這提供了可靠的剛性夾緊，刀片因無中心孔的結(jié)構(gòu)而均質(zhì)耐用，使得刀片轉(zhuǎn)位簡捷。

按預(yù)計，這些系列將用于緊湊部件的制造，不同工業(yè)領(lǐng)域如模具工業(yè)的小尺寸型腔銑、挖槽加工以及小型零部件的銑削加工，也用于小型零部件的生產(chǎn)制造。

小改變帶來大沖擊

1mm的改變是多還是微不足道？對于小直徑范圍內(nèi)的可轉(zhuǎn)位刀具而言，這將帶來大大的不同。伊斯卡新推出直徑為5mm的束魔變色龍鉆（SUMOCHAM）刀頭，標志著為可換頭式鉆頭應(yīng)用范圍帶來了重大的進步。

在小直徑范圍內(nèi)，可換頭式刀具能提供及的優(yōu)勢，使得其成為傳統(tǒng)的整體硬質(zhì)合金刀具的有力的競爭對手?？赊D(zhuǎn)位刀具正在切入金屬切削實踐領(lǐng)域，這值得引起大家的關(guān)注。

銑刀知識

一節(jié) 銑刀概述

銑刀是用于銑削加工、具有一個或多個刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于銑削上平面、臺階、溝槽、成形表面加工和切斷工件等工藝。銑刀產(chǎn)品的幾種常見形式如圖4-1所示。

一、銑刀的分類

（一）按功能分類

1.圓柱形銑刀 用于臥式銑床上加工平面，刀齒分布在銑刀的圓周上。按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分為疏齒和密齒兩種。螺旋齒與疏齒銑刀的齒數(shù)少，刀齒強度高，容屑空間大，適用于粗加工；而密齒銑刀適用于精加工。

2.面銑刀 用于立式銑床、臥式銑床或龍門銑床上加工平面。端面和圓周上均有刀齒。面銑刀也有粗齒和細齒之分，其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式三種。

3.立銑刀 用于加工溝槽和臺階面，刀齒在圓周和端面上，一般工作時不能沿軸向進給。當立銑刀上有通過中心端齒時，可軸向進給。

4.三面刃銑刀 用于加工各種溝槽和臺階面，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。

5.角度銑刀 用于銑削成一定角度的溝槽，有單角銑刀和雙角銑刀兩種。

6.鋸片銑刀 用于加工深槽和切斷工件，其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑削時的摩擦，刀齒兩側(cè)有15′~1°的副偏角。

7.模具銑刀 模具銑刀用于加工模具型腔或凸模成形表面。模具銑刀是由立銑刀演變而成的，按工作部分外形可分為圓錐形平頭、圓柱形球頭、圓錐形球頭三種。硬質(zhì)合金模具銑刀用途非常廣泛，除可銑削各種模具型腔外，還可代替手用銼刀和砂輪磨頭清理鑄、鍛、焊工件的飛邊，以及對某些成形表面進行光整加工等。該銑刀可裝在風(fēng)動或電動工具上使用，生產(chǎn)率和壽命比砂輪和銼刀提高數(shù)十倍。

8.齒輪銑刀 按仿形法或無瞬心包絡(luò)法工作的切齒刀具，根據(jù)形狀的不同分為盤形齒輪銑刀和指形齒輪銑刀兩鐘。

9.螺紋銑刀 通過三軸或三軸以上聯(lián)動加工中心實現(xiàn)銑削螺紋的刀具。

此外，還有鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。

（二）按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類

1.整體式 刀體和刀齒制成一體。

2.整體焊齒式 刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成，并釬焊在刀體上。

3.鑲齒式 刀齒用機械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭，也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式銑刀；刀頭在夾具上單獨刃磨的稱為體外刃磨式銑刀。

二、銑刀的幾何角度

銑刀的種類、形狀雖多，但都可以歸納為圓柱銑刀和面銑刀兩種基本形式，每個刀齒可以看作是一把簡單的車刀，所不同的是銑刀回轉(zhuǎn)、刀齒較多。因此只通過對一個刀齒的分析，就可以了解整個銑刀的幾何角度。以面銑刀為例來分析銑刀的幾何角度。面銑刀的標注角度如圖4-2所示。面銑刀的一個刀齒，相當于一把小車刀，其幾何角度基本與外圓車刀相類似，所不同的是銑刀每齒基面只有一個，即以刀尖和銑刀軸線共同確定的平面為基面。因此面銑刀每個刀齒都有前角、后角、主偏角和刃傾角四個基本角度。

（1）前角γ ο：前面與基面之間的夾角，在正交平面中測量。

（2）后角α o：后面與切削平面之間的夾角，在正交平面中測量。

（3）主偏角κ r：主切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。

（4）刃傾角λ s：主切削刃與基面之間的夾角。

面銑刀在主剖面系中的有關(guān)角度如見圖4-2所示，在設(shè)計、制造、刃磨時，還需要進給、背吃刀量剖面系中的有關(guān)角度，還有徑向前角γ f和軸向前角γ p。

鑄鐵加工難題已攻克，且看如何削鐵如泥

鑄鐵加工難題已攻克，且看如何削鐵如泥！

金屬加工  

近羋月傳火得不要不要的！金粉們有沒有看呢？但是火的還不是羋月，而是義渠王英勇就義的那把劍！割喉而過！真是令人唏噓??！一代重義厚情的義渠君就這么沒了！咳！感慨之余，有沒有發(fā)現(xiàn)義渠王的劍是鑄鐵做的！

這讓小編想起：近小編收到金粉的要求，讓講講鑄鐵加工用的刀具，鑄鐵是金屬加工中常見的被加工材料，那么加工鑄鐵用什么刀具，鑄鐵加工刀具有些什么特點呢？

下面小編帶您從鑄鐵分類，鑄鐵的切削性能，易加工鑄鐵材料，難切削鑄鐵材料怎么來加工，鑄鐵加工刀具的案例分析等方面來了解一下鑄鐵的加工。

一、鑄鐵的種類與加工特性

鑄鐵按其分類可以分為；灰口鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵等等。其中灰鑄鐵廣泛用于汽車行業(yè)，而汽車行業(yè)又是數(shù)控刀具的需求大戶，所以加工廠經(jīng)常有灰鑄鐵的加工需求。

二、加工普通鑄鐵用什么刀具

本文指的常見的普通鑄鐵是灰鑄鐵、球墨鑄鐵和奧氏體鑄鐵，灰鑄鐵的加工性能較好，如采用氧化鋁涂層的硬質(zhì)合金銑刀，大都能勝任灰鑄鐵的切削。球墨鑄鐵因其石墨的含量影響其加工性能，一般可以用整體硬質(zhì)合金棒材經(jīng)濟型涂層合金銑刀。

普通鑄鐵加工刀具，經(jīng)濟型鎢鋼銑刀就可以勝任。其次可以采用含鈷高速刀具。

三、難加工鑄鐵用什么刀具

這里暫時只舉例冷硬鑄鐵，其球墨鑄鐵加工刀具，灰口鑄鐵加工刀片，鑄鐵加工專用刀片都可以咨詢東莞達海數(shù)控。冷硬鑄鐵是一種抗磨鑄鐵，它為在澆鑄鑄鐵時通過加快鑄鐵件表層冷去稍等，讓其表層獲得百科鑄鐵組織，形成了硬度高，耐磨性高的特征。冷硬鑄鐵可分為普通冷硬鑄鐵、鎳鉻冷硬鑄鐵，高鉻白口鐵與鉻釩白口鐵等。

（1）冷硬鑄鐵的加工特點。冷硬鑄鐵硬度很高，脆性很大，單位切削力也很大，而且其切屑呈崩碎形狀，刀尖因為與切削接觸超短短，造成切削力與切削熱集中在切削刃附近，容易讓刀具產(chǎn)生磨損與破壞。冷硬鑄鐵的加工件大多為毛坯，加工余量較大而且不均勻，這多增加的鑄鐵加工的難度。當然目前對鑄鐵加工刀具，鑄鐵銑刀等都有很好的解決方案。

（2）冷硬鑄鐵加工刀具選擇。加工冷硬鑄鐵應(yīng)選擇硬度高，耐磨性好，具有一定強度的刀具材料。一般是采用涂層的細晶?；虺毦ЯG類硬質(zhì)合金或氧化鋁套詞刀具。

（3）加工冷硬鑄鐵銑刀的切削用量。硬質(zhì)合金刀具；低速大進給。V=9m/min左右，進給量一般根據(jù)主偏角和背吃刀量來選擇。鑄鐵粗加工選擇0.5mm/r，鑄鐵精加工選擇0.1~0.4mm/r。

套詞刀具；一般選擇高速銑削，粗與半精加工鑄鐵V=50~80m/min，精加工時V=80~120m/min。

鑄鐵加工刀具，如刀粒，東莞達海目前有臺灣正河源等品牌的刀粒，可以對其粗，半精與精加工。若還不知道鑄鐵用什么銑刀，加工鑄鐵銑刀當然是選YG類硬質(zhì)合金刀具。

四、鑄鐵加工刀具案例分析

產(chǎn)品介紹

鑄鐵加工用刀盤

在開始產(chǎn)品介紹之前，先來看段視頻：

由于鑄鐵是將溶湯注入鑄型，可以更為容易通過切削加工制作出很難做出的形狀以及大型零件，又具有與鋼相比無論在耐熱性還是抗磨損性上都極為優(yōu)異的特性。所以如果零件較大又想在成本上有所控制的話，當然會追求更有效率的加工效果，我們了解您的需求特意為您推薦新鑄鐵用銑削刀盤MFK型。

下面就為大家重點介紹一下新鑄鐵加工用銑削刀盤MFK的五大特點。

1.低阻力、抗振刀

“鑄鐵工件、雖然有復(fù)雜的構(gòu)造可以一舉成型的一面，因剛性不足而引起的振刀也會頻發(fā)。為降低成本通常采用負角刀片這樣切削阻力又會變大，導(dǎo)致效率無法提升這樣的矛盾。

而MFK產(chǎn)品通過在負角刀片上施加AR15°的斷屑槽輕松的解決這對矛盾體。由此與其他公司產(chǎn)品相比分別將切削阻力在徑向方向?qū)崿F(xiàn)7%、軸向方向?qū)崿F(xiàn)16%的降低，從而真正成為一款抗振刀性能優(yōu)異的刀盤。

2.抑制崩損的強力切刃

銑削加工用的刀片在加工中受力的部分是入刀時刀尖的前部。“MFK”產(chǎn)品特意在切刃上采用了兩段角度的構(gòu)造。通過將地一段的切刃角度變小，以負角構(gòu)造既降低阻力又確保強度的同時，保證高抗崩損性。

3.可根據(jù)加工選擇的刀盤系列

“MFK”標準品分為密齒型（多刀刃規(guī)格）與超密齒型（超多刀刃規(guī)格）。切削阻力就變成了將在1枚刀片上產(chǎn)生的切削阻力乘以同時與工件接觸的所有刀片枚數(shù)。

對于沒有剛性的工件而言密齒型更有利于提高工作臺進給。而剛性大的工件則可通過采用超密齒型以更大的工作臺進給實現(xiàn)更率的加工。

4.豐富的斷屑槽陣容可對應(yīng)多種加工

“MFK”配備了三種斷屑槽以及硬質(zhì)合金涂層的修光刃刀片。

鑄鐵用刀盤能有這么豐富的斷屑槽陣容應(yīng)該是不常見吧。

兩種刀盤構(gòu)造與三種斷屑槽以及修光刃的標準品相組合所應(yīng)對的加工領(lǐng)域的廣泛性，是足以讓MFK產(chǎn)品自信滿滿的第四個特點。

而且可實現(xiàn)高速加工的套詞刀片上可選擇適宜的斷屑槽，這也是京瓷產(chǎn)品的優(yōu)勢了。

銑削加工基礎(chǔ)知識

銑削加工基礎(chǔ)知識

銑削用量

銑削時的銑削用量由切削速度、進給量、背吃刀量(銑削深度)和側(cè)吃刀量(銑削寬度)四要素組成。其銑削用量如下圖所示。

銑削運運及銑削用量

切削速度Vc即銑刀大直徑處的線速度，可由下式計算：

式中Vc為切削速度(m/min)，d為銑刀直徑（mm），n為銑刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）。

進給量?，銑削時，工件在進給運動方向上相對刀具的移動量即為銑削時的進給量。由于銑刀為多刃刀具，計算時按單位時間不同，有以下三種度量方法。

（1）每齒進給量?Z(mm/z)指銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒時，工件對銑刀的進給量（即銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒，工件沿進給方向移動的距離），其單位為每齒mm/z。

（2）每轉(zhuǎn)進給量?，指銑刀每一轉(zhuǎn)，工件對銑刀的進給量（即銑刀每轉(zhuǎn)，工件沿進給方向移動的距離），其單位為mm/r。

（3）每分鐘進給量Vf，又稱進給速度，指工件對銑刀每分鐘進給量（即每分鐘工件沿進給方向移動的距離），其單位為mm/min。上述三者的關(guān)系為，

式中z為銑刀齒數(shù)，n為銑刀每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min），

背吃刀量(又稱銑削深度ap)，銑削深度為平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸（切削層是指工件上正被刀刃切削著的那層金屬），單位為mm。因周銑與端銑時相對于工件的方位不同，故銑削深度的標示也有所不同。

側(cè)吃刀量(又稱銑削寬度ae)，銑削寬度是垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸，單位為mm。

銑削用量選擇的原則：通常粗加工為了保證必要的刀具耐用度，應(yīng)優(yōu)先采用較大的側(cè)吃刀量或背吃刀量，其次是加大進給量，后才是根據(jù)刀具耐用度的要求選擇適宜的切削速度，這樣選擇是因為切削速度對刀具耐用度影響大，進給量次之，側(cè)吃刀量或背吃刀量影響小；精加工時為減小工藝系統(tǒng)的彈性變形，必須采用較小的進給量，同時為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生。對于硬質(zhì)合金銑刀應(yīng)采用較高的切削速度，對高速鋼銑刀應(yīng)采用較低的切削速度，如銑削過程中不產(chǎn)生積屑瘤時，也應(yīng)采用較大的切削速度。

銑削的應(yīng)用

在臥式銑床上鏜孔（臥式銑床上鏜孔、臥式銑床上鏜孔用吊架、臥式銑床上鏜孔用支承套）

銑床的加工范圍很廣，可以加工平面、斜面、垂直面、各種溝槽和成形面（如齒形）。還可以進行分度工作。有時孔的鉆、鏜加工，也可在銑床上進行，如下圖所示。

銑削加工的應(yīng)用范圍（a.圓柱銑刀銑平面 b.套式銑刀銑臺階面 c.三面刃銑刀銑直角槽 d.端銑刀銑平面e.立銑刀銑凹平面 f.鋸片銑刀切斷 g.凸半圓銑刀銑凹圓弧面 h.凹半圓銑刀銑凸圓弧面 i.齒輪銑刀銑齒輪 j.角度銑刀銑V形槽 k.燕尾槽銑刀銑燕尾槽 l.T形槽銑刀銑T形槽 m.鍵槽銑刀銑鍵槽 n.半圓鍵槽銑刀銑半圓鍵槽 o.角度銑刀銑螺旋槽）

銑床的加工精度一般為IT9～IT8；表面粗糙度一般為Ra6.3～1.6μm。

銑削方式

1.周銑和端銑

用刀齒分布在圓周表面的銑刀而進行銑削的方式叫做周銑；用刀齒分布在圓柱端面上的銑刀而進行銑削的方式叫做端銑。

與周銑相比，端銑銑平面時較為有利，因為：

（1）端銑刀的副切削刃對已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周銑的工件表面則有波紋狀殘留面積。

（2）同時參加切削的端銑刀齒數(shù)較多，切削力的變化程度較小，因此工作時振動較周銑為小。

（3）端銑刀的主切削刃剛接觸工件時，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨損。

（4）端銑刀的刀桿伸出較短，剛性好，刀桿不易變形，可用較大的切削用量。由此可見，端銑法的加工質(zhì)量較好，生產(chǎn)率較高。所以銑削平面大多采用端銑。但是，周銑對加工各種形面的適應(yīng)性較廣，而有些形面（如成形面等）則不能用端銑。

2.逆銑和順銑

周銑有逆銑法和順銑法之分。逆銑時，銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進給方向相反；順銑時，則銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進給方向相同。逆銑時，切屑的厚度從零開始漸增。實際上，銑刀的刀刃開始接觸工件后，將在表面滑行一段距離才真正切入金屬。這就使得刀刃容易磨損，并增加加工表面的粗糙度。逆銑時，銑刀對工件有上抬的切削分力，影響工件安裝在工作臺上的穩(wěn)固性。

順銑則沒有上述缺點。但是，順銑時工件的進給會受工作臺傳動絲杠與螺母之間間隙的影響。因為銑削的水平分力與工件的進給方向相同，銑削力忽大忽小，就會使工作臺竄動和進給量不均勻，甚至引起打刀或損壞機床。因此，必須在縱向進給絲杠處有消除間隙的裝置才能采用順銑。但一般銑床上是沒有消除絲杠螺母間隙的裝置，只能采用逆銑法。另外，對鑄鍛件表面的粗加工，順銑因刀齒首先接觸黑皮，將加劇刀具的磨損，此時，也是以逆銑為妥。