為了通過提高效率來達(dá)到新的生產(chǎn)水平述茂，除了擁有新型加工機(jī)床和訓(xùn)練有素的專業(yè)人員以外睁壁，還必須采用由刀具制造商創(chuàng)新開發(fā)的精密切削刀具。　　

　　近年來，高效切削加工(High Performance Cutting爱亡，HPC)一直被視為實現(xiàn)高生產(chǎn)效率的重要途徑穴你。通過集中工序、優(yōu)化刀具以及縮短加工和輔助時間泊铸，在切削刀具使用壽命相同或更長的情況下乓收，可以成倍提高切削加工效率≌咧叮　　

　　然而愧棋，在此期間，對特殊加工的需求也在成倍增長亮哑，為了使這些場合的加工實現(xiàn)高效率罗和，切削加工技術(shù)就必須滿足這種需求。高效加工要求使用高可靠性的機(jī)床核狰、訓(xùn)練有素的機(jī)床操作工人和性能一致的工件材料功哮。因此，對于德國的制造業(yè)來說潦擅，HPC是一種卓有成效的加工技術(shù)援奢。　　

　　適用于加工奧氏體鋼的高效切削刀具　　

　　對刀具制造商而言忍捡，HPC不僅僅意味著一種好的加工工藝集漾，還必須對高效刀具制造的每個加工環(huán)節(jié)都予以重視。為了達(dá)到新的加工效率水平砸脊，刀具的基體材料具篇、幾何結(jié)構(gòu)、涂層和表面光潔度都應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)脓规。以下這些刀具設(shè)計實例表明栽连，在正確的方向上進(jìn)行的很小改進(jìn)，都會產(chǎn)生明顯的效果侨舆∶虢簦　　

　　在許多企業(yè)中，對耐酸蝕的奧氏體不銹鋼的鉆削加工一直被視為一大難題挨下，使制造商倍受困擾熔恢。由于此類鋼種在整個制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，因此對加工刀具進(jìn)行技術(shù)革新的要求也日益緊迫臭笆。傳統(tǒng)的改進(jìn)方法(如改變加工刀具的排屑槽叙淌、鉆尖的幾何參數(shù)或?qū)η邢魅羞M(jìn)行倒棱處理)均收效甚微，因為切屑雖然被折斷持沛，但仍然附著在刀槽中不易排出摆咽，這是加工奧氏體不銹鋼材料的典型特征，即使在冷卻液高壓噴射的加工條件下依然如此，因此很難保證切削狀態(tài)的穩(wěn)定性种功⊥溉担　　

　　為了解決這一難題，Kennametal公司采用了分屑的方法共吞，設(shè)計了一種全新結(jié)構(gòu)的HPL(M)鉆頭召期，其原理是將切屑分解為中心屑和外側(cè)屑，刀具的內(nèi)切削刃產(chǎn)生一種短而小的中心屑铡急，而外切削刃則形成一些長而薄的外側(cè)屑编漆，這兩種形狀的切屑在排屑槽中相互緊密地纏繞在一起，能夠毫無困難地以很小的摩擦從槽中排出径露。由于排屑速度顯著提高跌蛔，從而可以采用較大的切削用量。同時赞辩，切削過程的可靠性和安全性也大大提高雌芽，在鉆削加工中大家熟悉的那種難聽的噪聲顯著減小，而且再也不會產(chǎn)生導(dǎo)致刀具折斷的切屑阻塞現(xiàn)象辨嗽∈缆洌　　

　　加工時間縮短50％－80％　　

　　通過創(chuàng)新HP鉆頭的鉆尖部分幾何結(jié)構(gòu)，形成了一個更尖的鉆尖糟需，可以省略以往加工中的預(yù)定心工序屉佳，從而顯著縮短加工流程。KC7320是一種專門用于加工奧氏體不銹鋼的新型刀具材料洲押，該材料在基體與涂層界面上表現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)合強度武花。鋁含量高的硬質(zhì)涂層可以減少進(jìn)入基體的熱量，從而可以采用較大的切削用量杈帐。涂層的耐氧化性能是提高刀具耐用度的先決條件体箕，而細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體同時也改善了涂層的表面形貌，提高了刃口的穩(wěn)定性挑童。該鉆頭的使用效果十分顯著累铅，在很多加工場合，鉆孔加工時間已比原來縮短了大約50％－80％站叼，同時刀具壽命提高了2～10倍禽岭。在疊板上進(jìn)行孔深達(dá)到7倍孔徑的鉆孔已十分常見。Kennametal普毙，F(xiàn)urth公司已推出了直徑范圍8－40mm艘励、具有新型幾何結(jié)構(gòu)的HPL組合式鉆頭。這種不會堵屑的整體硬質(zhì)合金鉆頭KSEM-HPL(M)刀體的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計適用于奧氏體不銹鋼的加工捍骇，如法蘭盤(1.4401)的孔加工(孔徑18mm唆痪，孔深23mm咨捕，Vc=85m/min；f=0.2mm/r)境株。加工結(jié)果：與普通鉆頭相比尊慷，鉆孔長度為230%，金屬切除率增加102%　　

　　新型幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計　　

　　當(dāng)加工較大直徑的孔時区孩，上述的分屑結(jié)構(gòu)十分有效，但該結(jié)構(gòu)很少應(yīng)用于孔徑較小的場合洞惕。由于使用條件不同刑嚷，便出現(xiàn)了一種新型幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，即Y-Tech鉆頭竟坛。該鉆頭突出的特點是采用了非均勻分布的容屑槽和導(dǎo)向棱帶闽巩。這種設(shè)計的構(gòu)思是基于：在加工耐腐蝕的不銹鋼時，會形成很大的切削力担汤，因切削刃不對稱而形成的徑向作用力會引起鉆頭彎曲涎跨。Y-Tech鉆頭的徑向作用力通過較寬的鉆頭導(dǎo)向棱帶作用于孔壁上。帶有導(dǎo)向棱帶的刀刃位置十分精確崭歧，使切削力的分布近乎完美隅很，從而保證了鉆頭始終沿與軸線平行的方向進(jìn)給。略為凹陷的主切削刃以及專門為加工粘性金屬而設(shè)計的特殊容屑槽率碾，將產(chǎn)生的卷得很緊的螺旋卷屑快速排出叔营。　　

　　Y-Tech鉆頭的切削過程十分平穩(wěn)所宰，可以減緩?fù)ǔQ定鉆頭壽命的轉(zhuǎn)角處切削刃磨損绒尊。針對特殊加工而開發(fā)的轉(zhuǎn)角幾何形狀進(jìn)一步保護(hù)了極易受損的轉(zhuǎn)角處切削刃，通過這些技術(shù)手段仔粥，除了使孔加工的質(zhì)量顯著提高外婴谱，還延長了鉆頭壽命〖安裕　　

　　HPC工具系統(tǒng)　　

　　HPC不僅著眼于減少加工過程的機(jī)動時間决太，同時也包括縮短加工過程中的輔助時間。現(xiàn)在拉鳄，復(fù)合加工機(jī)床在生產(chǎn)中的使用越來越多排貌，這是因為生產(chǎn)的批量變得越來越小。使用傳統(tǒng)機(jī)床時凳福，裝卸工件和調(diào)整的人工費用成本昂貴投谅，因此，只有在對質(zhì)量有特別要求的個別情況下才會使用则钩∧⒕ⅲ　　

　　在復(fù)合加工機(jī)床上進(jìn)行加工時虹限，需要頻繁更換切削刀具，根據(jù)機(jī)床的功能似魄，換刀時間一般需要數(shù)秒鐘彭薪，有的甚至長于加工時間Kennametal公司開發(fā)了一種適用于復(fù)合加工機(jī)床的多頭工具系統(tǒng)(Multistation Tooling System)，它們可與HSK作姐、KM或Capto刀柄聯(lián)結(jié)夜矗。在KM25上，最多可以安裝6個獨立的刀具單元让虐。只要工具系統(tǒng)主軸旋轉(zhuǎn)一個角度紊撕，即可在短時間內(nèi)迅速完成鉆孔、端面加工或成形加工赡突。這種方式使更換加工刀具的時間大大縮短对扶，從而顯著提高了生產(chǎn)效率。此外惭缰，KM25還可以更換其切削頭浪南，因為切削頭在工具系統(tǒng)的第三層上，且制造精度很高漱受，因此更換十分容易络凿，并能保證精度而無需試切。更換完畢后拜效，給CNC系統(tǒng)一個較小的修正系數(shù)喷众，機(jī)床即可重新運行。這種工具系統(tǒng)充分體現(xiàn)了“節(jié)省時間就是提高效率”的道理紧憾〉角В　　

　　多頭工具系統(tǒng)被設(shè)計成各種不同的型式。其中块生，軸向布置方式特別適合切削深度較小的加工稻诚，且占用刀庫的空間最少。尤其應(yīng)注意這種結(jié)構(gòu)型式的細(xì)微之處廓蒜，每個切削頭柄部的軸線與工具系統(tǒng)主柄的軸線通常成5°－10°的傾斜角度辖狞，從而可避免刀具的重切。應(yīng)用多頭工具系統(tǒng)還可以提高刀庫的容積率奴妈，無需增加投資擴(kuò)大刀庫容量孩置。　　

　　加工深腔用插銑刀　　

　　一種新推出的深腔插銑刀則完全采用了另外一種設(shè)計窃愿，顯示了HPC的多樣性罚栏。用插銑刀加工深腔時，排屑是一大難點恨递。加工中增捻，部分切屑會沉積在工件的型腔內(nèi)膨桂，導(dǎo)致切屑可能多次反復(fù)進(jìn)入切削過程，使部分切削刃負(fù)擔(dān)加重锥惋，磨損加快昌腰，難以實現(xiàn)無人化加工“虻　　

　　Kennametal公司推出的Z－軸銑刀(已申請專利)具有在插銑刀上十分少見的設(shè)計特點遭商，排屑槽的出口部位被銑出一些V型槽，切屑流經(jīng)V型槽后捅伤，最初的徑向排屑變?yōu)檩S向排屑株婴，使切屑能快速而無阻礙地排出，只殘留少量切屑在模具型腔中暑认，從而使為清除殘留切屑而中斷加工過程的現(xiàn)象大為減少。銑削時間短大审、質(zhì)量高是這款銑刀的主要特點蘸际。

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