在金屬加工中，實現高效加工是所有制造企業(yè)包括工具制造商的永恒追求。近年來兔乞，隨著汽車制造業(yè)步入快速發(fā)展階段，多樣化和個性化成為其發(fā)展的主要特點凉唐，而提高汽車制造企業(yè)對市場需求變化的快速反應能力是贏得競爭的重要手段庸追。同時，發(fā)動機台囱、變速箱等汽車零部制造廠商亦對高效加工提出了更迫切的需求淡溯。

　　機床、工裝簿训、工藝甚至編程軟件咱娶、切削液等都會影響加工效率，但構成加工最主要的要素是：機床强品、工裝和刀具膘侮。其中屈糊，刀具起到最終切除材料的作用，是能否實現高效加工的重要影響因素琼了。尤其潦故，刀具具有可選擇性，利用現有生產設備限度键切，通過刀具來縮短加工時間庐穴，對實現高效加工具有直接的推動作用。古語說“工欲善其事龙喂，必先利其器”蝇硅，如今，在現代化制造業(yè)中它更被賦予了更廣泛的內涵秧梨。要提高加工效率翁漠，不斷優(yōu)化“利器”——刀具至關重要，下面簡要介紹幾種優(yōu)化刀具的方式妻行。

　　“利”其材質腋积，改變切削速度

　　一直以來，刀具供應商都在不斷研發(fā)蹲自、推出使用壽命更長平敏、切削速度更快的刀具，以實現更高的進給速度颗介，提高加工效率愤惰。要改變切削速度，關鍵是要改變切削材料母材和表面涂層赘理。目前宦言，刀具供應商對刀具材料的選擇主要集中于硬質合金及部分CBN，并且不斷加大研發(fā)力度商模，推出新品奠旺，以日本住友公司推出的刀具材質為例：

　　對于一般碳鋼及合金鋼的切削，早期的硬質合金涂層材質切削速度為V=100～250m/min施流，而住友新推出的材質AC700G/AC820P通過母材和涂層上的技術革新在加工SCM420傳動軸時已將切削速度提升至V=390m/min响疚。同時，具備超群的耐崩損性瞪醋，在加工SCM425齒輪時忿晕，可實現5mm切深下，進給量達0.5mm/rev银受，是原有材質使用壽命的1.5～2.7倍践盼。

　　對于淬火鋼（HRC58～62）材料產品，如軸承宾巍、軸鍵和齒輪大多采用熱處理前車削加工后再進行磨削加工的方式因摸，效率低蜗南、尺寸不易保證。也有部分用戶采用CBN（立方氮化硼）材質加工侦滩，但切削速度較低（80～150m/min）饰测，加工效率和表面質量不高。住友推出的新材質BNC100切削速度達到100～300m/min着届，并且在保持高線速度的同時使進給值達到0.1～0.35mm/rev。同樣昵鳍，在汽車模具銑削中抢必，住友公司開發(fā)的BN700材質圓刃銑刀片配合BRC刀桿，加工SKD淬火至HRC47～52材料和NAK預硬鋼HRC40～45材料時可分別實現150～400m/min及200～800m/min的超高速精加工难宋，加工時間縮短了3～5倍耗鲸，且表面光潔度優(yōu)異。

　　“利”其結構乙闰，改變刀具可切削余量和進給量

　　“利”其結構主要是指不斷優(yōu)化刀體結構和刀片幾何設計懒潘，從改善切削力、切刃方式和強度等方面實現加工效率的新突破互墓，以日本BIG（大昭和）和住友產品為例：

　　1. FCM快峰銑刀

　　BIG在銑刀上進行了20°軸向前角及很大徑向前角的雙前角設計必尼，不僅切削輕快，而且抵抗力超低篡撵，同時首次將偏心后角技術運用到機夾式立銑刀上判莉，使后角不會太大，既不影響刀刃的鋒利度育谬，又能提高刀刃強度券盅，不易崩刃。舉例來說膛檀，在BT40主軸機床上锰镀，切削S50C材料，φ32mm銑刀咖刃，切深9mm泳炉，轉速1500r/min，進給可達550mm/min嚎杨。由于切削輕快胡桃，同時產品加工后具有良好的直角和漂亮的壁面，直角度可在0.01mm磕潮， 粗糙度Ra為0.51mm昵裁。該產品不但在常規(guī)槽銑、方肩銑中能實現效率上的突破暖经，更使在主軸動力不足祈痢，夾持剛性不佳叽燃，懸深較長場合進行高效加工成為可能。

　　2. EWB－UP 高速超精密鏜頭

　　精鏜頭的首要特點是實現調節(jié)精度和加工精度姚菱，由于精鏜頭屬單刃切削校惧，要達到高速且高效的加工則離不開動平衡。BIG公司將尺寸精度調節(jié)和與之偏移量對等的動平衡調節(jié)融合到一個鏜頭部分皂汞，通過兩個刻度盤旋扭輕松實現了調節(jié)精度0.001mm竣篷，最高轉速時動平衡系數G6.3的要求。配合金剛石熄晕、CBN材質對鋁合金零部件（如變速箱殼體）及鑄鐵缸孔產品進行加工傲丹，可實現200～2000m/min的高速高效加工，并得到良好的加工效果尔网。

　　3. 非標型復合結構刀具

　　對于大量結構復雜酬俯、工序繁多且難加工的產品，標準刀具已無法滿足高效加工的要求顷歌。這就需要根據具體零件對刀具結構進行更有針對性的設計锰蓬，有效減少換刀時間。住友公司針對汽車發(fā)動機曲軸眯漩、凸輪軸孔加工研發(fā)的專用刀具芹扭，包括車拉刀、閥門座圈銑刀赦抖、自動導向鏜刀等冯勉，都是非標刀具推動高效加工發(fā)展的典型產品。

　　“利”其夾持摹芙，實現高切削速度和大進給

　　刀柄夾持系統(tǒng)是對機床主軸和刀具傳遞的連接灼狰，它承載主軸的精度、剛性以及刀柄本身的剛性浮禾，而動平衡性交胚、夾持力及夾持精度，是實現高速高效加工的必要條件盈电。以 BIG 產品為例：

　　1. 高速高精度型夾持刀柄

　　針對直徑φ20mm以下刃具蝴簇，尤其在φ0.25～12mm內小徑刃具，要實現高效探快、高精度加工鹤曼，并得到優(yōu)異的表面光潔度，需要通過高速加工來實現榨狐，這就對刀柄夾持精度和動平衡性能指標提出更嚴格的等級要求暇创。BIG的美夾刀柄系列產品夾持端口跳動精度為0.001mm，4倍直徑前跳動精度為0.003mm咱漱，夾套精度等級為AA級屈腻，刀柄均通過動平衡實驗處理停间，最高轉速可達40 000r/min，并標準配置中心出水姑王，完全滿足高速高精度鉆孔叙棚、鉸孔及銑削加工的要求。 對鋁合金缸體產品φ8.5×5D鉆孔進行加工盆战，采用美夾刀柄后使用OSG硬質合金涂層鉆頭FTO－GDS粗排，加工參數為n=6000r/min， f=0.45mm/rev诈火， 效率提升3～4倍兽赁。同時，使孔徑精度得到有效保證柄瑰。

　　2. 重切強力型夾持刀柄

　　這種類型刀柄主要針對φ20～50mm較大直徑刃具闸氮，由于此直徑范圍屬粗加工范疇剪况，因此對刀柄的剛性和夾持力有著更高要求教沾。BIG的HMC強力刀柄系列具有獨特狹縫機構，把持部加厚译断，剛性好授翻，具備300Nm的超強扭矩。BIG的另一款BBT美夾高速倍力刀柄系列孙咪，可滿足高速強力切削的需要堪唐，夾持精度在0.005～0.01mm之間。如與BBT主軸配合可使刀柄錐面與法蘭端面兩面貼緊配合翎蹈，剛性可增強3～4倍淮菠，實現強力大效率重切，并得到良好的深孔加工效果荤堪。

　　結語

　　在汽車加工領域合陵，尤其在進行大批量生產過程中，刀具的精度办适、切削速度和壽命都直接影響生產線的開動率玉唉、加工節(jié)拍，甚至最終的生產效率点溶。據調查婚拭，我國近70%的用戶刀具費用成本占生產總成本的比例為2%～3%，盡管比例不是很高比端，但是選擇可靠墅波、適用且高效的刀具產品，卻能夠大幅降低企業(yè)生產的總成本侵念。

　　值得注意的是房肿，在刀具產品不斷更新的過程中啊嘁，刀具供應商雖然不斷改變刀具材質，但其原有刀體卻未進行改變暗环，而改變后的刀具價格也沒有調整干际。對整車及零部件制造企業(yè)而言，當對某項工序的加工效率感到欠缺或不滿的時候副瀑，試著選擇新的刀具產品或者改變原有結構的刀體產品弓熏，可能在不增加成本的同時就對高效加工起到意想不到的推動作用。同時糠睡，配備認真負責的刀具管理人員挽鞠，相信在有效保證加工效率的同時，能大幅提高生產能力狈孔。

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