整体硬质合金和可转位刀具的选择

是什么因素促使机械师在整体硬质合金和可转位刀具之间进行选择?

机床。今天在美国购买的大多数铣床机床都是具有CAT40或HSK 63主轴的轻型机床，当它们在低速主轴转速下运行时，产生的马力和扭矩都很低。价格是购买这些轻型纺锤的主要采购标准之一。然而，在模具制造中，在淬火状态下精加工芯和腔体的趋势超过了生产电极和使用电火花加工来完成工件，这促使模具车间投资于具有高速主轴的轻型加工中心。

编程。CAM系统的进步也推动了对整体硬质合金刀具的选择，而不是可转位刀具。有效控制刀具啮合(或切削宽度)的能力为优化和最大化粗加工应用提供了机会，特别是那些涉及轻型高速铣床的应用。这些新的算法可以在整个操作过程中控制刀具的啮合，无论工件几何形状有多复杂。如果没有这些算法，灾难性的刀具故障将会导致零件或机床主轴损坏。这在高速铣床上尤其真实，因为高速主轴设计不能很好地抵御过度滥用。

工件几何和材料。不言而喻，工件几何形状在决定刀具类型和尺寸方面起着重要作用。然而，工件几何形状本身不应是选择刀具直径的决定因素。例如，给定的工件几何形状可以提供直径为2.00英寸或更大的刀具。但是，一个轻便的主轴能有效地运行这种刀具吗?在铣削过程中，一个非常常见的错误是选择的刀具太大，对于给定的机器来说，不能有效地操作。机械师在选择过大的刀具直径时，不得不限制切削深度或宽度，从而牺牲了对硬质合金的有效使用。关键是要匹配刀具直径的机床能力，同时保持在刀具在给定材料的速度方面可以处理的限制。在高速方法中使用整体硬质合金立铣刀提供了更多的自由，当匹配刀具的机器和材料，特别是轻型机器。

夹具和零件夹紧。刚性是加工中最重要的变量。当刚性不足时，高速铣削可能是生产铣削的唯一选择。例如，当工件的几何形状使其难以夹紧工件时，当用虎钳夹住一个细长的材料时，或当铣削操作使薄壁或肋骨的工件变形时，刚性就缺乏。

铣刀的进步。大多数用于铣削的一英寸直径和更小的刀具，无论是可转位的还是整体硬质合金，都设计有两个、三个和四个凹槽。可转位工具的设计通常限制了更多凹槽的添加，因为需要一个显著的区域来创建插入口袋和芯片食道。而且，由于其通用性，带有二凹槽、三凹槽和四凹槽的整体硬质合金工具仍然是最常见的。然而，整体硬质合金和可互换整体硬质合金立铣刀的设计正在迅速发展，以优化这种高速铣削方法。使用的小或轻的切割宽度允许立铣刀的芯片食道更小，这提供了机会增加更多的槽与更长的切割长度。

考虑到机床、材料和编程，在高速方式下使用整体硬质合金刀具可以提供更多的自由来适应常见的加工变量，并匹配或超越以前使用可转位刀具所做的工作。这是特别适合在一个轻负荷的环境，缺乏刚性和工作在较低的速度将限制主轴功率。