從工藝設計一開始就需要考慮切削刀具

zejunpeng

山特維克可樂滿負責機床投資的產品經理JimGrimes指出，選擇采用何種刀具固然重要，而在何時選擇刀具同樣非常重要?？紤]采用高效刀具的最佳時機是在對任何新的工件或新的加工任務進行工藝分析和設計的開始階段。為了完成新的加工任務，你將采用何種切削刀具？這一問題與“你將采用何種機床”的問題同樣重要。

    當然，在你選定最合適的加工機床之前，你還無法確定所使用的切削刀具。對于某些工件而言，在開始階段，可能并不清楚是用加工中心還是用車床來加工更為合理，因此，在此時就決定購買何種刀具顯然為時尚早。但是，加工車間往往會犯與此相反的錯誤，它們首先買來加工機床，然后再考慮應該配置何種刀具。這種做法所冒的風險幾乎與未確定機床就先購買刀具的風險一樣大，因為一旦購買了機床，加工車間就可能將自己鎖定在由機床技術參數和功能特點所限定的范圍之內，從而使其不可能再采用能發揮最大加工優勢的高效刀具。換句話說，如果不同時考慮刀具和機床，加工車間也許就會剝奪自己本來有可能實現的節約加工成本的許多機會。實際上，加工車間甚至可能會在機床上花費更多的冤枉錢，因為通過選用正確的刀具，車間就有可能購買載荷較小或價格較低的機床。
# B7 Y. J8 m+ y% A6 H! ]
    以下是為何應在一開始就考慮切削刀具的幾點更為特殊的理由：

    （1）優化工藝參數

    預先知道你將采用哪些刀具來加工某一種或某一類新的工件，你就可以清楚地了解，每一種刀具采用什么樣的主軸轉速、進給率、功率和扭矩最理想。了解了工藝參數的范圍，加工車間就能選擇能夠精確提供這些工藝參數的機床。
$ z) `; p* ]6 l
    此外，較早確定了刀具加工需求的車間可能會發現，僅有一種刀具需要較高的扭矩或功率，也就是說，只需要對一種刀具進行性能妥協，就可以實現購買功率小得多、價格也便宜得多的機床的目的。

    （2）確定機床功能

    某些機床功能特點對于充分利用某些類型的高效刀具必不可少。例如，某些用于車－銑機床的復雜刀具要求機床必須具備B軸定位功能，而加工車間可能不希望今后再在機床上加裝這種功能。
' G# z! a" D! e- a+ N
    一個更能說明問題的例子是前述山特維克可樂滿的CoroTurnHP刀具。為了提高切削速度、延長刀具壽命，該刀具采用精確對準加工部位的高壓冷卻液流形成水楔效應，將切屑“托起”并排出切削區。但如果機床本身不具備高壓冷卻功能，就無法實現CoroTurnHP刀具的這種優勢。

  u  x0 \5 n1 ~% O( P# K' x    （3）合并刀庫存刀位置

, \  j. _" X; z1 \5 M8 s2 j    模塊化刀具可以在同一個刀體上快速更換不同的銑削刀頭和鉆削刀頭，從而無需在每次換刀后都對刀具重新進行測量。如果加工車間預先知道將要采用這種模塊化刀具，就可以選用一種刀庫中存放刀具位置較少的加工中心。這樣，可以將大部分存刀位置留給機床經常使用的常用刀具，而只需利用少量的模塊化刀體，就能滿足選用所有其他只是偶爾才會使用的刀具的需求。
- w! Y3 }$ X1 l& }/ H# J
    （4）合并加工工序
3 {. e9 l, d( Q3 @* i. Z
9 W3 F; H5 c4 @    有些加工車間甚至可以考慮利用先進刀具來削減原來需要額外購置的機床。例如，為了加工至關重要的深孔，可能需要采用分序加工方式，為此，車間可能需要專門購置高剛性鏜床，因為用于完成其余加工任務的車床或加工中心無法提供深孔加工所需要的穩定性。不過，采用阻尼刀具又如何呢？山特維克可樂滿公司已經開發出了采用內部阻尼技術的鏜桿，它能抵消剛性較差的機床在加工中所產生的振動。如果采用這種刀具，就無需再購置高剛性鏜床進行分序加工。
! l' M9 Y8 m& a
1 j7 n1 g- f9 f* Z& |* \+ z    并不是所有的加工車間都非常清楚諸如阻尼鏜桿這樣的刀具技術創新，但這些先進刀具確確實實存在。經驗豐富的刀具供應商應該準確地知道何時應用這些刀具。
4 y; c( R" T  L8 \2 k0 P
9 v& y  |# b! T1 q$ Q) Z1 b    需要重復強調的是，刀具供應商應該盡早參與到工藝分析與設計之中！機床技術正在不斷發展，但刀具技術的發展速度甚至更快。前述的阻尼鏜桿、金剛石刀具以及其他許多例子都表明，你正在考慮購買的新機床或許能夠完成比你想象的更多的加工任務。充分利用當今不斷涌現的先進刀具，可以使你的新機床（或原有的機床）發揮最大效用。

. K, ~9 c9 ^& q7 @+ ^5 g    小結
+ N% ?  F- Q: q% Y
) g8 S0 o, b6 j& M: u    對本文提出的刀具新規則小結如下：
+ J. @! D' e/ I8 A5 i
& N2 Z; y' e7 f- t" L+ s    （1）用你的機床完成更多加工任務：選擇刀具時，不要只考慮更長的刀具壽命和更快的切削速度，創新刀具還能變革加工工藝和拓展機床的加工能力。

    （2）需要加工專業知識：鑒于刀具技術的選擇范圍不斷擴大，刀具供應商的專業知識必須成為刀具產品必不可少的一個重要組成部分。

    （3）更多地利用PCD、CBN刀具：金剛石刀具可以拓展機床的加工能力，還能用于為要求更苛刻的加工任務而定制的專門解決方案之中。

    （4）關注加工成本支出的最大源頭：與刀具在加工的其他方面所能實現的成本節約相比，刀具的價格微不足道。
' q" W9 ]! ~' t. C- v
. j* G) D  W4 w; j# J5 Z# D    （5）從工藝設計一開始就需要考慮切削刀具：不要只是在購買了機床以后再考慮配置刀具。在工藝設計開始時就選擇刀具有助于確保為加工任務選用正確的機床。

把刀用好

工藝應該考慮怎樣更快更好的加工出合格的產品，不應該湊合刀具。這樣才能逼著刀具創新。當然不能是刁難。

無訫

對工藝人員的要求更高了，，

機床牙齒

工欲善其事必先利其器，磨刀不誤砍柴工。