刀具在具有高性價(jià)比的同時(shí)還必須滿足高質(zhì)量加工的需求。在此背景下，整體硬質(zhì)合金刀具逐漸取代了傳統(tǒng)的高速鋼刀具，這是因?yàn)檎w硬質(zhì)合金刀具具有槽型合適晓猛，切削刃鋒利，在鋁合金精加工中切削力小隐解，并且容屑空間大鞍帝，排屑順暢等優(yōu)點(diǎn)。

　　硬質(zhì)合金的彈性模量大約是鋼的3倍煞茫，它的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使在負(fù)載相同的情況下帕涌，整體硬質(zhì)合金刀具的讓刀值僅為普通鋼刀具的1/3。整體硬質(zhì)合金立銑刀還可以做成螺旋刃续徽，這樣就能平穩(wěn)地進(jìn)行切入和切出蚓曼，排屑也很平穩(wěn)順暢，這些都有助于減小切削力的波動(dòng)從而抑制由此帶來的振動(dòng)趨勢。

　　在使用直徑較大的刀具（如Φ25～100）時(shí)价烘，可轉(zhuǎn)位刀具對鋁合金的粗加工和精加工依然有潛在的優(yōu)勢蕊欣。用于鋁合金加工的可轉(zhuǎn)位立銑刀無需重磨，具有更好的安全性稻漏、通用性和更高的金屬去除率愈秕，尤其在去除大余量的工件時(shí)具有很大的優(yōu)勢。

　　CoroMill?790在切削力上的改進(jìn)

　　在研發(fā)新型可轉(zhuǎn)位立銑刀概念（主要用于鋁合金和其他材料的高效精加工）時(shí)俗运，可以通過修改參數(shù)來取得許多關(guān)鍵性的突破言盼。為了滿足粗加工和精加工的不同要求，面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

　　·平穩(wěn)的切削作用帜贝；

　　·良好的切屑形成筐成；

　　·極高的材料去除率；

　　·低功耗示谐；

　　·很好的表面粗糙度和最小的接刀痕跡谣皇；

　　·確保高轉(zhuǎn)速下刀具的安全性。

　　加工鋁合金拔调，尤其是在小余量切削的精加工時(shí)朴沿，可轉(zhuǎn)位刀片刃口通常顯得較鈍，常常導(dǎo)致犁削效應(yīng)的產(chǎn)生败砂，切削刃也容易猛然進(jìn)入切口悯仙，引起切削力突然增加，從而因切削力的變化而導(dǎo)致讓刀過大以及功率需求過高吠卷。上述問題因切削刃的需求而變得更為復(fù)雜，精加工時(shí)必須使用鋒利的正前角切削刃沦零，而粗加工時(shí)為確保金屬去除率祭隔，要求切削刃具有足夠強(qiáng)度。因此路操，我們需要一種新的充分考慮到切削力疾渴、切入、切屑形成屯仗、切削穩(wěn)定性以及刀片的定位和夾緊的可轉(zhuǎn)位刀片搞坝。

　　當(dāng)銑刀的切削刃切入工件時(shí)，猛然的撞擊會(huì)引起刀具的振動(dòng)魁袜。它所產(chǎn)生的切削力主要取決于切屑厚度桩撮，該厚度與進(jìn)給速度成一定比例。最初誘發(fā)的刀具振動(dòng)將改變后續(xù)的切屑厚度筛毡，隨后當(dāng)切削力變化而反過來引起加工系統(tǒng)的振動(dòng)加劇時(shí)仆腐，該厚度可能還會(huì)繼續(xù)增加。切削力的方向和變動(dòng)幅度在很大程度上決定了振動(dòng)趨勢。此類再生振動(dòng)也稱作顫振鉴凸，如果不加以抑制伞买，切削力的變化幅度就會(huì)增大，從而使切削后的表面粗糙度下降驴涡，產(chǎn)生接刀肯坊，甚至導(dǎo)致切削刃和刀具損壞，此外還會(huì)對機(jī)床主軸產(chǎn)生不利影響觅符。為此诉拔，必須在切削開始時(shí)就抑制切削力的劇烈的變動(dòng)從而抑制振動(dòng)趨勢，這也是采用防振刀具的主要原因见毒。不過在許多情況下谅褪，這是通過對刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化（使其能對切削力劇烈變動(dòng)的進(jìn)行抑制）而實(shí)現(xiàn)的。

　　眾所周知吴攒，在銑削鑄鐵時(shí)张抄，后刀面的磨損會(huì)形成一定程度的振動(dòng)阻尼。磨損后的“刃帶”磨過加工表面洼怔，吸收振動(dòng)能量署惯，從而導(dǎo)致振幅衰減。從邏輯上講镣隶，該效應(yīng)也應(yīng)該能夠用于抑制其他類型的銑削振動(dòng)极谊。該項(xiàng)技術(shù)所面臨的難點(diǎn)是如何合理地將專門設(shè)計(jì)的后刀面磨損帶用作主后刀面。為了獲得正確的阻尼效應(yīng)安岂，它在刀片上的位置轻猖、角度、寬度以及用在切削刃上的范圍都需要相當(dāng)精確域那，并且與刀片上的其他設(shè)計(jì)因素也應(yīng)具有正確的關(guān)系咙边。

　　徑向切削力在很大程度上決定了刀具的讓刀量和振動(dòng)的強(qiáng)弱。如果應(yīng)用得當(dāng)次员，起緩沖作用的主后角刃帶可抑制刀具偏移幅度的增加败许，從而控制切屑厚度與徑向切削力。山特維克可樂滿已獲專利的新型刀片設(shè)計(jì)的秘密在于淑蔚，當(dāng)?shù)镀衅x工件的趨勢時(shí)檐射，其刃帶將在刀具開始向后彎曲的瞬間與工件上相應(yīng)形成的已加工曲面接觸——從而防止在加工期間刀具振幅的增加。這意味著該刀片有持續(xù)的穩(wěn)定效應(yīng)崔捌，該效應(yīng)也是切削作用的一部分洪防。專門設(shè)計(jì)的主后角刃帶與工件之間偶爾短暫的接觸非常輕柔，不會(huì)對刀具切削性能榄陆、磨損發(fā)展或毛刺形成產(chǎn)生任何影響汁恍，其結(jié)果是——徑向切削力的變化相當(dāng)小据值。該技術(shù)成功的關(guān)鍵在于主后角刃帶相對于刀片幾何構(gòu)型和刀具直徑的尺寸和位置。然后窃征，通過具有切削過程仿真的有限元分析來評估切削合力瘾歉、切屑形成以及刀片中應(yīng)力水平的分布。

　　對于徑向切削力的影響來說芳潦，小到中等直徑刀具剛性不好沧宠，較易發(fā)生偏斜，而大直徑刀具則比較穩(wěn)定鹃漩，它們對防振的要求也不一樣蕾奴。此外還發(fā)現(xiàn)，進(jìn)給率不是影響徑向切削力的主要因素制圈，在刀具的不同的進(jìn)給之間（通常每齒進(jìn)給量為0.25mm和0.35mm）们童，徑向切削力的大小只有些許的變化。對于典型的Φ25mm鋁合金立銑刀鲸鹦，其刀片上的刃帶呈1°慧库、0.1mm寬，并且與曲線形切削刃完全匹配馋嗜。切削刃技術(shù)的發(fā)展帶來的問題即為相應(yīng)刀片的制造問題齐板。

　　開發(fā)CoroMill?790刀片時(shí)，理論計(jì)算和仿真表明了切削生產(chǎn)對刀片幾何特性具有特殊需求葛菇，這就需要一些先進(jìn)的刀片磨削和測量技術(shù)甘磨。因此，山特維克可樂滿自行開發(fā)了1套用于新型刀片制造的技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備眯停。開發(fā)可用于制造新的復(fù)雜刀片的制造技術(shù)济舆，已經(jīng)成為用于徑向銑削鋁合金和其他材料的新型精加工可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)開發(fā)工作的一部分。山特維克可樂滿已經(jīng)發(fā)展了新型組合式磨削和測量技術(shù)以及相應(yīng)的機(jī)床莺债。

　　鋁合金是一種具有良好可加工性的材料吗冤。其材料單位切削力約為鋼的1/3，熔點(diǎn)為625℃改阳。這種低熔點(diǎn)意味著無論切削速度有多高，切削區(qū)的溫度都不會(huì)超過625℃伶摄。在出現(xiàn)過度磨損骚目、對切削刃的強(qiáng)度沒有影響之前，硬質(zhì)合金刀片可以承受很高的溫度历劣。更高的切削速度對功率的要求也會(huì)隨之提高冷沿。事實(shí)上，鋁合金高速加工時(shí)的一個(gè)常見問題是需要很大的機(jī)床功率根丈，這往往會(huì)導(dǎo)致單位功耗下金屬去除率偏低病唁。因此吉蔬，通常要求機(jī)床在高轉(zhuǎn)速下仍能提供盡可能大的輸出功率——在高速加工鋁合金時(shí)，由于刀具的改進(jìn)而使所需功率降低是非常有益的券听。

　　從刀具的觀點(diǎn)來看敏握，主切削力對功率需求具有決定性影響。降低單位材料去除量所需的功率對鋁合金銑削應(yīng)用有著很明顯的正面影響骨唇，具體表現(xiàn)在每道工序的生產(chǎn)效率更高泼舱，并且機(jī)床加工能力也更強(qiáng)。前角除了決定切削是否輕快之外枷莉，也會(huì)影響到主切削力娇昙。新型刀片設(shè)計(jì)通過增大前角，同時(shí)與刀片幾何構(gòu)型的其余部分相互匹配笤妙，可盡可能地減少切削力冒掌，其結(jié)果是大大降低了功率要求。

　　在銑削加工時(shí)蹲盘，為了防止初始切削力的急劇增加拦耐，切削刃需要盡可能地逐步切入工件(如沿著整體硬質(zhì)合金立銑刀的螺旋線逐步切入)赡矢，這將影響徑向切削力大小和方向增長率，并由此影響刀具偏斜以及工件形狀誤差的幅值。此外邓秕，也可以大大降低軸向切削力，這意味著加工表面上由刀具施加的壓力變小失仁，這是在加工薄壁零件時(shí)需要考慮的因素捡鱼。采用CoroMill?790刀片槽形，可以獲得非常小的切削力毫深。

　　通過加深刀片前刀面上的切屑槽形吩坝，降低了切削力，優(yōu)化了切屑形成和排除——飛出并遠(yuǎn)離切削區(qū)和工件表面径以。這種槽形的刀-屑接觸面更小姐硬，有更低的摩擦力和更平穩(wěn)的切削作用，能采用更大的切削深度夺疹。這種刀片表面經(jīng)過優(yōu)化的噴砂和磨削處理柄豹，能承受鋁合金加工時(shí)的切削應(yīng)力以及防止鋁合金粘接在刀片上。

　　盡管刀片的切削刃看上去因其更加鋒利和切屑成形槽更深而顯得較脆弱应康，但實(shí)際上其應(yīng)力水平不會(huì)高于相對較鈍的切削刃橱狗。借助更加系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法、更完善精密的計(jì)算坝贿、仿真和測試手段夭私，可以開發(fā)出更加合理的刀片結(jié)構(gòu)，切削性能更加優(yōu)異爬搓，而且足夠安全添镜。其目標(biāo)是控制和降低切削合力唐唉，并使其指向最有利的方向。

　　對于大多數(shù)材料而言窿锉，CoroMill?790刀片的鋒利切削刃具有去除低至0.01mm加工余量的能力酌摇。這在精加工孔時(shí)非常有用，在此應(yīng)用場合下榆综，傳統(tǒng)的鏜削刀具可能會(huì)由于切削刃吃刀不足而無法加工妙痹。在機(jī)床性能滿足要求的前提下，CoroMill?790立銑刀精加工孔時(shí)可獲得極高的精度——圓度誤差范圍在6μm之內(nèi)鼻疮。

　　CoroMill?790的銑削寬度通常小于1mm怯伊，在精加工時(shí)，銑削寬度一般在0.25～0.5mm之間判沟。通常達(dá)到IT8的公差等級是毫無問題的耿芹，如果機(jī)床和裝夾良好可以達(dá)到IT7等級，如果加工環(huán)境和裝夾都是最佳挪哄，甚至可以達(dá)到IT6等級吧秕。CoroMill?790刀具可獲得高的精度、粗糙度以及金屬去除率迹炼，這對于標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位刀片銑刀來說是獨(dú)一無二的砸彬。CoroMill?790刀片有2種主要的切削刃尺寸系列，其最大的軸向切削深度分別為18mm和12mm斯入。這種切削刃具有基于Wiper(修光刃)技術(shù)的結(jié)構(gòu)蓉凰。由復(fù)雜多段曲線構(gòu)成的切削刃可提供良好的表面質(zhì)量，并且能夠補(bǔ)償在加工期間由于讓刀引起的刀具偏斜万僚，同時(shí)還消除了接刀誤差酬绞。

　　在刀具中，刀片的定位質(zhì)量對加工性能和結(jié)果來說至關(guān)重要或祖。為此祖务，CoroMill?790刀片采用了由鋸齒形接口組成iLock刀片座，定位非常準(zhǔn)確凰彼，同時(shí)可以防止刀片出現(xiàn)任何的細(xì)微移動(dòng)彭撑。刀片與刀片座的側(cè)壁是不接觸的，來自各個(gè)方向的切削力和高轉(zhuǎn)速下受到的離心力都由該接口承受葛昏。開放式定位使切屑能流暢地排出蜈藏。鋸齒形接口的精度確保了切削刃在刀具中處于正確的位置，并使由刀片尺寸誤差引起的刀具的徑向跳動(dòng)量減少1/2明青。

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