正确选用刀具实现高效率加工

刀具技术的最新发展趋势是:铝加工:端铣;模具钢加工:采用高进给速度铣削加工。当今的机械加工市场需要高效率、高经济性，模具制造业对此并不陌生。今天，模具制造商不仅面临着经济衰退，而且还面临着为这个市场制造所需零件的激烈全球竞争，他们用来制造这些零件的机床和材料变得更加复杂。

随着科技的快速发展，人们可能会忽视市场上提供的不同产品。在硬质合金刀具制造商不断改变刀具几何形状和改进技术的同时，对于模具制造商来说，市场上有各种各样的刀具可供选择，以满足其应用需求。对于能够加工多种材料并适用于不同用途的铣刀，它们会随着具体的应用目的而变化。下面介绍刀具技术的发展趋势，目前市场上提供的不同产品，它们的应用范围和各种优势。

铝材加工：端面铣削

在今天的模具制造行业中，很常见的看到模具制造商使用铝代替钢来生产他们的注塑模具，因为铝更容易加工和处理，周转时间更快，并且在大多数情况下，用铝模具制成的注塑产品质量更高。与模具钢相比，铝具有独特的性能，只需要一种相对简单和不同的加工方法。

在铣刀及其几何形状的选择方面，我如何知道哪些刀具和几何形状适合我的铝加工?我应该用什么几何?你应该选择什么等级的镶件?这些工具能比目前使用的工具获得更高的使用寿命吗?

选择正确的几何形状。在大多数铝加工领域中，我们一般应该选择具有锋利几何形状的刀具，可以对材料产生剪切力，例如使用磨刃来加工和切割材料。具有高正向几何形状的刀具可以减少切削负荷和附着力，同时提高刀片的使用寿命。

选择正确的镶刀片等级(图1)。铝在加工的任何地方都容易产生附着力，因此选择正确的刀片等级可以在刀具寿命和表面粗糙度方面产生影响。当使用涂层刀片时，如标准CVD或PVD涂层刀片，可能会形成不必要的叶片堆积。使用硬的无涂层镜面刀片可以延长工具的使用寿命。目前，许多制造商可以提供这种技术或类似的东西。

然而，也有专门为有色金属加工设计和制造的带涂层的镶刀片。DLC(类金刚石)涂层和金刚石涂层是两种用于镶刀片的涂层，以延长刀具寿命并改善加工表面的光洁度。虽然这种涂层材料的成本较高，但可以获得更好的表面粗糙度和更长的刀具寿命。DLC涂层可使刀具寿命提高2~4倍，金刚石涂层可使刀具寿命提高5~7倍。

当您选择具有最佳几何形状和最佳等级有机结合的镶刀片时(图2)，您将获得更长的刀具寿命，更好的表面粗糙度，并减少与加工材料的附着力。有了合适的机床和夹紧系统，您还可以最大限度地提高刀具的分度能力。使用一些没有涂层的硬质合金刀具，表面线速度甚至可以达到4000ft/min以上。

模具钢加工：采用高进给率的铣削加工　

在加工金属时切削量应该多大?切削速度应该是多少?这是当今模具车间最常见的问题，这就引出了下一个话题:高进给率的金属切削加工。高进给率加工的刀具可以为您提供高加工效率和经济的优势(图3)。事实上，当您使用高进给率的刀具切割金属时，您可以实现比使用普通铣刀快2到3倍。今天生产的许多新型数控机床坚固耐用，功能强大，为工程师使用高进给率技术提供了强有力的支持。

高进给率铣削加工通常采用具有各种特性的硬质合金镶刀片，以达到高效加工的目的。在过去的铣削应用中，许多模具加工设备经常使用圆形的镶刀片。最近，许多刀具公司制造的镶刀片比过去传统的圆形镶刀片可以实现更高的进给速度。为了成功、安全地达到高进给率铣削的目的，掌握镶刀片的特性是非常重要的。

高进给率的镶刀片通常具有特殊的几何形状。三角形的镶刀片在高进给率的铣削中最常用。这种类型的插入叶片往往具有较大的刀尖半径，较厚的叶片和十分有利的较小接近角度(>45°)。这些特性的结合使工程师能够应用更高的进给速度（以较小的切削深度）。在某些情况下，铣刀的进给速度可高达0.118in/齿。

市场上的几种刀具甚至配有耐用的双面负极刀片。这些耐用的双面负极叶片提高了镶刀片的加工能力。目前，采用带有正向几何形状的负向铣削刀片是一种非常流行的铣削方法。镶刀片的共同特点是，它们通常具有相对较厚的尺寸和正向几何形状。应用双面刀片是有利的，其最主要的原因是您可以双倍使用镶刀片的有效切削角（这是时尚的绿色环保工作方式）。此外，可以利用更有效的切削刃，因此，现在的镶刀片现在具有更强大的切削能力。如果使用正确，那么工程师在采用某种负向铣刀时，实际上是可以提高刀具的使用寿命的。实践证明，在某些高进给速度铣刀的设计过程中，采用负设计模式的刀具与相对的单面刀具相比，实际上可以减小刀具的切削力。

在不断发展的模具制造业中，要想保持竞争力，提高生产力和生产效率至关重要。选择合适的刀具将能够使机床发挥出充分的效能，使模具制造师能够更高效、高速地投入生产到生产之中去。