為適應(yīng)汽車工業(yè)的需要，工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列症杏。這些刀具装获、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到大幅度的提高。

    一厉颤、Valenite公司為適應(yīng)汽車工業(yè)需求開(kāi)發(fā)的QC銑削刀片

    在早期的汽車生產(chǎn)線上穴豫，每個(gè)工位要在固定的節(jié)拍時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)工序的加工。然后逼友，工件被傳送到下一工位精肃，這種傳送只能等最慢的工序加工完成才能進(jìn)行，這時(shí)每道工序的切削速度帜乞、進(jìn)給量肋杖、走刀次數(shù)都是固定不變的，某一道工序需要換刀就要整條生產(chǎn)線都要停下來(lái)挖函，因此刀具壽命對(duì)生產(chǎn)效率的影響非常突出。Valenite公司產(chǎn)品發(fā)展部經(jīng)理Reiterman提出：刀具壽命為半個(gè)班浊竟、一個(gè)半班都是不好的怨喘，刀具壽命能穩(wěn)定地達(dá)到一個(gè)班，使換刀在下班之后進(jìn)行是最起碼的要求振定。下一個(gè)目標(biāo)才是增加刀具壽命到2必怜、3或4個(gè)班魁夫。

    選用高硬度、高強(qiáng)度的刀具材料偷菩，再附以適當(dāng)?shù)耐繉哟霸牛茄娱L(zhǎng)刀具壽命的首要措施。但是咳蚣，Reiterman認(rèn)為卖檬，改進(jìn)刀具幾何形狀，也是增加刀具壽命的重要手段嘁拖，特別是銑削鑄鐵時(shí)静熊。他指出，在汽車工業(yè)中瘸利，加工一系列合金鑄鐵亩咪，包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵怯路。這些鑄鐵都有不同的加工特性纲缠，其中灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織，表現(xiàn)為脆性蛉加，加工時(shí)蚜枢，刀具易產(chǎn)生崩刃；球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性七婴，可產(chǎn)生鐵屑祟偷，但刀具切出時(shí)，工件也會(huì)產(chǎn)生“翻邊”打厘，導(dǎo)致刀尖損壞修肠。Reiterman還指出，同樣的工件鑄造過(guò)程不同户盯，其加工性能也不同嵌施。例如，薄斷面莽鸭、快速冷卻會(huì)使鑄件產(chǎn)生特硬吗伤、難加工的表面。另外硫眨，加工性能也可能因鑄造的批次不同和配料的批次不同而有所不同足淆。

    Valenite公司新開(kāi)發(fā)的用于加工鑄鐵的QC銑刀刀片，它有四個(gè)切削刃织岁，刀刃帶有正前角赃织，主切削刃與副切削刃間有幾種刀尖圓弧可供選擇，在副切削刃處專門設(shè)計(jì)了修光刃。

    當(dāng)精銑或淺切深銑削時(shí)氨筑，刀尖圓弧的大小至關(guān)重要够煮。在這種情況下，刀尖圓弧半徑應(yīng)比切削深度大些瑰齐，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)刀尖圓弧與工件間的主偏角弟茸，它對(duì)加工鑄鐵時(shí)避免刀尖崩刃起到很好的作用。鋒利的刀刃對(duì)于加工鑄鐵時(shí)的振動(dòng)很敏感仔醒，極易產(chǎn)生崩刃版叁。因此，刀尖圓弧和主偏角處的刃口要珩磨修圓水惑。另一方面塌自，修光刃的作用是為了去除進(jìn)給刀痕的“波峰”，珩磨降低了修光刃的切削能力--使它變得不鋒利了汽足，會(huì)使加工表面有擠光的跡象悟旧。QC刀片的前角是正值，可以有效地降低切削力减拭，利于排屑蔽豺。可以根據(jù)工件材料的特性拧粪，方便地訂制最適宜的銑刀刀體修陡，達(dá)到減小切削力、減少熱量堆積可霎、延長(zhǎng)刀具壽命的目的魄鸦。在不同鑄鐵銑削過(guò)程中，使用QC刀片癣朗，可以增加刀具壽命拾因。

    二、Iscar公司開(kāi)發(fā)的用于汽車工業(yè)的Auto2000銑刀

    汽車生產(chǎn)從使用古老的剛性生產(chǎn)線到目前先進(jìn)的柔性制造系統(tǒng)旷余，完成了數(shù)字化轉(zhuǎn)變绢记。而對(duì)于汽車本身，則出現(xiàn)了能源多元化的發(fā)展趨勢(shì)正卧。這一變化直接影響到汽車結(jié)構(gòu)和汽車零件材料的選用蠢熄。因此，汽車制造業(yè)正在尋求既能方便使用又能適應(yīng)多種金屬材料的刀具茅早。為此敞冤，Iscar公司發(fā)展了一個(gè)新的汽車工業(yè)專用銑刀系列，該銑刀系列稱之為Auto2000銑削系統(tǒng)肘论。其特點(diǎn)是崭甩，定位刀片軸向高度的刀片座環(huán)是精磨過(guò)的沙书，這樣可大量節(jié)省刀具調(diào)整的重調(diào)時(shí)間。刀具可用于精銑犹狮、半精銑灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和汽車業(yè)常用的球墨鑄鐵叹惕。采用最大的切削深度為5mm箱藏。刀片為八角形，每個(gè)刀片有16條切削刃随巴，軸向有正前角的卷屑槽鲜堆，減小了切削力。另外殖咨，刀尖后部帶有修光刃昌执，可提高工件的表面質(zhì)量。

    三诈泼、銑削用陶瓷刀片的使用效果

    在模塊式生產(chǎn)線或柔性加工單元（FMC）上懂拾，借助數(shù)控技術(shù)調(diào)整切削參數(shù)是很容易的，這樣更有利于充分發(fā)揮先進(jìn)刀具的全部潛能铐达。Kennametal公司銑刀部經(jīng)理Marshall說(shuō)岖赋，對(duì)于銑削灰鑄鐵，要獲得最高生產(chǎn)率瓮孙，氮化硅是最佳選擇唐断。即使在760～1370m/min的切削速度下使用，其進(jìn)給速度和刀具壽命仍可與硬質(zhì)合金相比杭抠。

    全國(guó)精密產(chǎn)品公司（NPP）試用Kennametal公司的氮化硅Kyon3500制成的Fx-perfect刀片后脸甘，認(rèn)為與硬質(zhì)合金刀具比較，進(jìn)給量提高了3～4倍后偏灿，刀具壽命仍有所提高丹诀。比如，用φ25.4mm整體硬質(zhì)合金立銑刀菩混，一次重磨可加工300件忿墅，用φ76mm裝有Kyon3500Fix-perfect刀片的面銑刀時(shí)，加工超過(guò)2000件/刃或16000件/片棍潜。

    據(jù)NPP公司介紹恭吊，球墨鑄鐵比灰鑄鐵難加工，需要對(duì)切削速度進(jìn)行調(diào)整针如。在每齒金屬切除率與加工灰鑄鐵相同的情況下仓判，加工球墨鑄鐵，其切削速度為v=730m/min艇泡，加工灰鑄鐵蜘体，切削速度為v=914～1219m/min。氮化硅Kyon3500刀具材料性能優(yōu)越，雖然其價(jià)格比硬質(zhì)合金貴逮百，但生產(chǎn)率提高帶來(lái)的效益遠(yuǎn)勝于刀具費(fèi)用的增長(zhǎng)艾烫。關(guān)鍵是機(jī)床功率和剛性要足夠。雖然陶瓷用于銑削可達(dá)到很高的切削速度氯北，刀具壽命也很長(zhǎng)拄讨，但是如果切深達(dá)到3.8mm，機(jī)床功率就是達(dá)到20馬力也帶不動(dòng)蹦漠。因此只能降低一點(diǎn)切削速度椭员，這樣做并沒(méi)有充分發(fā)揮出陶瓷的優(yōu)越性能。

    四笛园、銑刀幾何角度的改進(jìn)

    根據(jù)NPP公司的經(jīng)驗(yàn)隘击，在機(jī)床功率不足時(shí)，正確地選擇刀具的幾何角度研铆，也能擴(kuò)大低功率機(jī)床的生產(chǎn)能力埋同。比如，按傳統(tǒng)蚜印，加工鑄鐵的銑刀帶有負(fù)的軸向和徑向前角（雙負(fù)角銑刀）莺禁，這種負(fù)的幾何角度使刀刃比較牢固。相反窄赋，正負(fù)角銑刀（軸向正前角哟冬、徑向負(fù)前角）切削平穩(wěn)，也降低了機(jī)床功率要求忆绰，更便于采用先進(jìn)的刀具材料浩峡。

    根據(jù)刀片的牌號(hào)和用途，銑刀刀片的刃口可以是鋒利的律馏，也可以磨出0.013mm～0.076mm的倒棱村钧。對(duì)于Kyon3500陶瓷刀片是磨出一個(gè)20°的倒棱，倒棱寬度為0.2mm腥浪，以防刀刃在高速下被切屑打壞臊骂。

    Kennametal公司的Fix-Perfect系統(tǒng)是一個(gè)不同正負(fù)角組合的產(chǎn)品系列。其特點(diǎn)在于：由于刀片采用立裝型式伸四，刀刃的下部有較強(qiáng)的實(shí)體支承云拔，增加了刀刃強(qiáng)度。負(fù)的軸向前角使切削力向著主軸淡班，銑刀工作穩(wěn)定足曹。而且，負(fù)的軸向前角能使最早切入工件的“沖擊點(diǎn)”離開(kāi)刀尖杀佑，對(duì)刀尖起保護(hù)作用江刚。

    Fix-perfect銑刀帶有刮光刀片朋凰，可用于粗銑和精銑。表面粗糙度可達(dá)32（輪廓均方根偏差值）驴荡，這樣可減少一次精銑加工情组，也減少了循環(huán)時(shí)間。

    五箩祥、刀具要適應(yīng)汽車各類零件材料的變化

    由于鑄鐵的堅(jiān)硬性和很高的抗壓強(qiáng)度呻惕，并且能鑄成很復(fù)雜的形狀，所以一直是用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)箱體和其它零件滥比。后來(lái)在CAFE（Corporate-average-fuel-efficiency）等的推動(dòng)下，開(kāi)始在輕型運(yùn)載工具上減少重合金的用量做院。1980年盲泛，按照美國(guó)鑄造協(xié)會(huì)規(guī)定，家用汽車控制在600磅鑄鐵键耕，到1999年寺滚，其平均值降了近一半，達(dá)到325磅屈雄，預(yù)計(jì)2006年降到230磅村视。另一方面，制鋁業(yè)分析預(yù)測(cè)酒奶，汽車鋁件的應(yīng)用在5年內(nèi)將上升50%蚁孔，從2000年的250磅/輛，到2005年將達(dá)到380/輛纪孔。

    在大量生產(chǎn)中加工鋁件眠亿，需要用聚晶金剛石（PCD）刀具。加工時(shí)產(chǎn)生的切屑是PCD刀具損壞的主要原因现岗。

    要保持PCD刀具切削刃的完整也控，最好是使切削負(fù)荷均勻分布到每個(gè)銑刀刀齒上。因此辱涨，精密調(diào)整（特別是軸向）是延長(zhǎng)PCD銑刀壽命的重要手段用省。如Ingersoll銑刀的Flex-Lok刀墊能允許對(duì)立裝刀片進(jìn)行精密調(diào)整，然后用桶形螺釘把刀片固定开撤。這樣败民，銑刀上每個(gè)刀片的負(fù)荷是均衡的，從而可獲得最長(zhǎng)的刀具壽命擅啸。

    加工鋁合金對(duì)刀具幾何角度有特殊的要求旧晴，航空工業(yè)用鋁合金，因其粘性大碎领、硅含量低遮尚，所以應(yīng)采用大的正前角刀具誊涯；對(duì)于汽車工業(yè)用含硅量高的鑄造鋁合金，就不必用太鋒利的正前角蒜撮，而應(yīng)以穩(wěn)定暴构、耐用為主。因此段磨，大多數(shù)的汽車制造廠商加工鋁合金取逾，都選用較小的軸向和徑向正前角。

    另外苹支，現(xiàn)在有些汽車零件采用淬硬加工砾隅，以提高生產(chǎn)率和降低成本。如加工淬硬的黑色金屬债蜜，可選用裝有CBN或陶瓷刀片的銑刀晴埂。

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