刀具成功的公式

任何一家商店都知道，没有切削工具，很少有金属切削发生。但是，是什么使一种刀具与另一种刀具不同——更适合于特定的应用呢?这在碳化物毛坯本身的制造过程中就可以看出。

它从钨和钴的混合物(将各种成分结合在一起的粘合剂)开始。但最终结果可能包括碳化物晶粒尺寸(影响切削刃的锋利程度)和碳化物与粘结剂的比例的任何变化之一。每一种组合都是为实际应用而设计的，包括不同的切削操作、切削深度和宽度，以及相关的工件材料。我们的目标是生产出最佳的硬度和韧性混合(两者各增各减)，为给定的应用提供最长的刀具寿命和最有效的切削能力。

一旦原料混合在一起，就可以用不同的工艺来塑造基底。基本形状通常是在手动磨床上研磨，而更复杂的几何形状可能是在数控磨床上研磨，甚至是电火花加工，这取决于设计。最后，为了提高切削性能和刀具寿命，通常通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)在基板上涂上各种化学混合物。

供应商的故事

硬质合金刀具通常有2%到15%的钴含量用于结合。比例越高，碳化物越少，因此，刀具越软，硬度越低。但需要一定数量的钴来保持碳化物成分在一起，并将脆性降到最低。

当硬质合金棒被供应给刀具制造商时，它含有特定百分比的钴，但钴分散在基体中，通常不一致，所以棒的一些区域有空隙或气囊，因此可能比其他区域更弱。为了弥补这些不一致，可以使用更高比例的钴，但即使是这种策略也不是万无一失的。

大约50年前，杰克·纽贝里，一个以机械为职业的人，发明了一种新的硬质合金刀具开发工艺。这个过程，至今仍是公司的秘密100年微，在整个杆的结构中以一致的百分比对齐钴粘合剂，最终对准刀具本身。这种能力允许工具获得一个完美的均质基板，端到端，其中没有空气袋或空隙，从而防止热和振动能够穿透工具。根据Micro 100的说法，其结果是能够保持更锋利的刀刃和更长的刀具寿命。

Micro 100区域销售经理Charlie Mersinas表示，该工具的TRS(横向断裂强度)类似于高速钢，它比“普通”硬质合金具有更强的弯曲性，但不脆，并保持优越的韧性。“高速钢在切割时会移动一点，但没有碳化物那么强，也会更快变钝。这样你就不能裁那么多材料了。”“硬质合金是刚性的，而且非常硬，所以它可以切割任何东西。但一旦我们将基板通过专利工艺，我们就可以消除其脆性，并在整个工具中保持刚性。”

传播这个词

梅尔西纳斯说，他喜欢向客户展示工具的方式是，展示每个工作所需的工具数量。他认为，如果他能把工具放在主轴上制造零件，并表明它可以提供更长的工具寿命，这将很难说不。

节省是两倍。第一层更明显:任何时候机器不制造零件，它是在花钱，所以工具使用的时间越长，更换它的停机时间就越少。但梅西纳斯解释说，第二种形式的储蓄对顾客来说往往是一种惊喜。因为基板是相同的一致性从工具到工具，零件出来一致的完成和工具的寿命是更可预测的。如果基质的分子结构在一个区域比另一个区域更弱(这是经常发生的情况)，工具就会更早地切割或断裂。一种刀具可以生产15个零件，而另一种刀具只能生产两个，这取决于刀具的薄弱部分何时与工件啮合。一致性允许更好的作业调度和更少的坏零件的生产，因此提高了消费者的车间效率和工作流程。它降低废料，同时提高利润。

Micro 100可能更出名的是车削，因为该公司的整体硬质合金镗杆，也有一系列铣削和钎焊工具，具有相同的性能。该设计与该公司2009年开发的快速更换刀柄线(micro - quick)密切相关。这些刀架和杆具有在0.0005英寸内的刀具之间的重复性，更换刀具在30秒或更短时间内。Mersinas先生说:“当使用严格的公差时，这些刀柄可以节省操作人员每次需要重置刀具，确保它在零轴上，然后设置刀具以确保它从中心线到中心线重复。一旦我们的刀柄固定好，如果刀具变钝了，操作人员可以把螺丝拧下来，放入新的刀具，重新开始切割更多的零件，但仍然在严格规定的公差内。”

一个客户的故事

1972年，老乔·卡萨凡特(Joe Cassavant Sr.)在自己的车库里创办了卡萨凡特机械加工公司(CMI)，用一台手动车床为当地其他商店做溢出工作。从那时起，该公司在亚利桑那州凤凰城的总部占地5.5万平方英尺，雇佣了150多名员工，拥有80多台数控机床。公司拥有14台Star数控瑞士螺杆机(16、22和32毫米)，32台马扎克数控车床，36台马扎克三轴、四轴和五轴数控铣床。

CMI主要专注于航空航天、军事和医疗行业的高精度工作，生产铝棒和不锈钢以及更困难的材料，如铬镍铁合金、哈氏合金和其他飞机合金。这些行业的周期性特征教会了该公司在保持财政责任方面要谨慎。所有设备都是预先支付的，而不是依靠信贷支付日常操作。

这种对底线的同样关注延续到CMI在工具上的选择，因为它选择的工具，它认为提供了最好的效果。“我们可能不会购买货架上最便宜的工具，”公司总经理小乔·卡萨凡特说。“但如果他们提供更长的工具寿命，我们可以生产更多的零部件，停机时间更短，那么价格差异就很容易得到证明。”他说，该公司第一次了解Micro - 100是在15年前的一次Westec展会上，当时看到该公司的代表从离地约4英尺的地方将一根钻孔棒掉到一块钢上，而没有产生任何诸如打孔等不良影响。他们对这个工具留下了深刻的印象，并在几乎所有的应用程序中继续使用它。

多年来，CMI与微100建立了良好的合作关系。Joe Jr.表示，他的公司在micro - quick产品的设计阶段就参与了beta测试，并能够在此过程中为产品的功能提供建议，帮助提高产品的效率。该产品本身就对CMI产生了重要影响。“一般来说，在瑞士的机器上，当你要更换工具条时，你必须重新调整工具的中心，但在Micro-Quik上，工具只要放回去，随时可以使用，”小乔说。“三点式锁定机构，提供了0.0005英寸内的可重复性，节省了大量更换棒材的时间。”他认为，由于减少了安装和更换时间，该系统可以使他们的产量提高10% - 12%，同时由于模具的寿命长，还可以节省大量成本。

CMI在其铣削部门也使用Micro 100刀具。Micro 100与Wohlhaupter在系统的某些方面/设计上保持着独家的私人标签合资关系，CMI使用这些数字镗头，节省了大量铣削操作的时间，据Joe Jr说，“我们使用过其他镗头，只是不那么准确，我们最终会损失库存，我们需要再次操作来完成零件。”现在所有的操作都可以在一次设置中完成，所以很容易实现节约。

作为最终的质量保证，CMI有相当大的检验部门来确认零件的要求。任何小于或等于0.002英寸的东西都可以100%检查。这些更紧的公差通常是零件最重要的功能特征，所以满足这些规格是至关重要的。由于该公司在模具耐用性方面取得了成功，它能够获得所需的质量和可重复性。“我们过去使用的其他工具很快就会磨损，而且会产生碎片，无法像现在这样完成作业。因为工具总是磨损，所以尺寸会发生变化。”

他建议商店考虑引入Micro 100的应用工程师来评估正在完成的工作，并看看工具会有什么帮助。“他们知道根据材料、切割特性、进给量和速度，什么应该是最好的。他们应该有一个对商店的生产力有很大影响的解决方案。”