正確選擇模具加工刀具策略研究解析

當(dāng)今的機(jī)械加工市場對加工效率和加工成本提出了更嚴(yán)苛的要求，模具制造業(yè)對此已習(xí)以為常。模具制造商不僅要面對低迷的經(jīng)濟(jì)，而且要面對競爭激烈的全球市場，在這個市場中，需要加工的工件、使用的機(jī)床以及工件材料正變得越來越復(fù)雜。

隨著技術(shù)的快速進(jìn)步，人們可能會忽略市場上層出不窮的各種刀具新產(chǎn)品。硬質(zhì)合金刀具制造商不斷改進(jìn)刀具幾何形狀設(shè)計，不斷更新其刀具技術(shù)，模具制造商可以為其模具加工選擇各種不同的刀具。銑刀的種類五花八門，從專用銑刀到可以加工多種材料、適合多種加工的通用銑刀。以下介紹兩種模具銑削加工趨勢、銑削刀具及其應(yīng)用。

鋁合金的面銑加工

如今，在模具加工行業(yè)，制造商用鋁合金材料代替模具鋼制造注塑模具的情況已十分常見。與鋼制模具相比，鋁合金模具更容易制造，更容易操作使用，收回成本的時間也更短，而且在大多數(shù)情況下，用其注塑加工出來的塑料制品質(zhì)量也更好。由于鋁合金有其獨(dú)特的性能，因此需要采用與加工模具鋼截然不同的加工方法。

銑刀及其幾何形狀多種多樣，如何知道哪種銑刀最適合你的鋁合金模具加工?應(yīng)該選用哪種刀具幾何形狀和刀片牌號?如何才能延長刀具壽命?

(1)選擇正確的刀具幾何形狀

在大多數(shù)鋁合金加工中，通常都應(yīng)該選擇具有鋒利切削刃的刀具幾何形狀，以實(shí)現(xiàn)對工件材料的剪切加工。與此相反，如果選擇經(jīng)過鈍化處理的切削刃，則會對工件材料產(chǎn)生推擠作用。采用大正前角幾何形狀可以減小切削負(fù)荷和與工件的粘附，同時延長刀片的加工壽命。

(2)選擇正確的刀片牌號

在切削加工中，鋁合金具有發(fā)生粘連的傾向。正確選擇刀片牌號可以提高刀具壽命和加工表面質(zhì)量。選用涂層刀片(如標(biāo)準(zhǔn)的CVD或PVD涂層刀片)可能會產(chǎn)生不必要的積屑瘤。而選用高硬度、經(jīng)過鏡面處理的光滑表面非涂層刀片，則會獲得較長的刀具壽命?，F(xiàn)在許多刀具制造商都能提供此類刀片或類似的技術(shù)。

不過，也有一些涂層刀片是為加工有色金屬材料而專門開發(fā)的。類金剛石碳(DLC)涂層和金剛石涂層刀片就是兩種利用涂層來延長刀具壽命、改善加工表面粗糙度的涂層刀片。盡管這些涂層刀片價格不菲，但用戶可以期望獲得更好的表面粗糙度和刀具壽命--類金剛石碳(DLC)涂層刀片可使刀具壽命提高大約2-4 倍，金剛石涂層刀片則能提高大約5-7倍。

最佳刀具幾何形狀與刀片牌號的正確組合，可以獲得較長的刀具壽命、較好的表面質(zhì)量和較小的粘連。選用合適的加工機(jī)床和夾持系統(tǒng)，還能最大限度地提高可轉(zhuǎn)位刀片的加工能力，有些非涂層硬質(zhì)合金刀具甚至能達(dá)到4,000sfm以上的表面切削速度。

模具鋼的大進(jìn)給銑削加工

如今，在模具加工車間，一個經(jīng)常聽到的問題是：你的金屬去除量有多大，去除速度有多快?這就會引出下一個話題：大進(jìn)給銑削。采用大進(jìn)給刀具進(jìn)行銑削加工，可以獲得加工效率和成本上的優(yōu)勢。實(shí)際上，與常規(guī)銑削相比，大進(jìn)給銑削的金屬去除率可提高2-3倍?，F(xiàn)在，許多新型數(shù)控加工機(jī)床都具有更高的剛性和更大的功率，使工藝師們可以采用大進(jìn)給技術(shù)進(jìn)行高效銑削。

為了實(shí)現(xiàn)高效加工，用于大進(jìn)給銑削的硬質(zhì)合金刀片通常具有幾個特點(diǎn)。過去，許多模具加工車間的銑削加工都采用圓刀片。最近，許多刀具制造商都推出了可達(dá)到比傳統(tǒng)圓刀片更高進(jìn)給率的新型刀片。為了成功而安全地實(shí)現(xiàn)大進(jìn)給銑削，這些刀片具有一些必不可少的的特點(diǎn)。

大進(jìn)給銑刀片通常都具有堅固結(jié)實(shí)的幾何形狀。三角形刀片在大進(jìn)給銑削中十分常見。這些刀片通常具有較大的刀尖圓弧半徑和刀片厚度，以及較小的切入角(>45°)。這些特點(diǎn)的優(yōu)化組合使工藝師在銑削加工時可以采用更高的進(jìn)給率(更小的切深)--在某些情況下可高達(dá)3mm/每齒。

市場上有一些刀具還采用了一種更堅固耐用的雙面負(fù)型刀片，進(jìn)一步提高了銑刀片的加工能力。目前，采用具有正幾何形狀的負(fù)型銑刀片已成為銑削加工的一種流行趨勢。

負(fù)型刀片的共同特點(diǎn)是：刀片通常比較厚，并具有正的幾何形狀。采用雙面刀片加工具有許多優(yōu)點(diǎn)。最顯而易見的一個優(yōu)點(diǎn)是，刀片上可用的刀尖數(shù)量增加了一倍(從而更符合“綠色加工”的流行趨勢);此外，另一個優(yōu)點(diǎn)是刀片變得更為結(jié)實(shí)耐用。實(shí)際上，如果使用方法正確，采用某些負(fù)型銑刀能夠延長刀具壽命。在某些大進(jìn)給銑刀的設(shè)計中，與采用單面刀片相比，雙面負(fù)型刀片確實(shí)能夠減小切削力。

在不斷演變的模具加工行業(yè)，提高生產(chǎn)率和加工效率對于保持競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。正確選擇切削刀具，可以使模具制造商充分發(fā)揮加工機(jī)床的最大潛能，實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率和加工效率.