立銑刀在多凸肩銑削加工中的廣泛應(yīng)用

    機(jī)床性能的變化會(huì)對(duì)刀具和切削策略產(chǎn)生持久的重要影響。老式結(jié)構(gòu)的加工中心采用分級(jí)傳動(dòng)，在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可提供足夠的加工功率，因此，目前在許多凸肩銑削加工中仍廣泛使用立銑刀。立銑刀多用于功率較小的小型機(jī)床和加工中心上，它們只有在高轉(zhuǎn)速下才能獲得最大轉(zhuǎn)矩。

    早在數(shù)年前，Ingersoll公司為了滿足較小功率的機(jī)床對(duì)切削刀具日益增長的需求，開發(fā)了采用轉(zhuǎn)位式刀片和組合式刀盤結(jié)構(gòu)、符合整體硬質(zhì)合金磨削銑刀標(biāo)準(zhǔn)的面銑刀產(chǎn)品。這種技術(shù)上的開拓性工作得到了其主要客戶的密切協(xié)作。在開發(fā)過程中，Ingersoll對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)銑刀產(chǎn)品系列中的立銑刀與面銑刀的切削效率進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

    由于老式加工機(jī)床的轉(zhuǎn)矩特性以及相對(duì)便宜的價(jià)格，立銑刀的實(shí)際應(yīng)用仍相當(dāng)廣泛，尤其在刀具直徑較大、結(jié)構(gòu)上有限制的情況下。使用大直徑刀具要求機(jī)床的剛性較高，功率較大，在高轉(zhuǎn)矩條件下才能使刀具的切削能力得以充分發(fā)揮。此外，由于刀具與工件的接觸弧較大，每次切削的接觸長度相對(duì)較長，由此引起的劇烈發(fā)熱將對(duì)刀具的耐用度產(chǎn)生不良影響。

    許多用戶都經(jīng)常遇到立銑刀加工所需傳動(dòng)功率不能滿足要求的情況，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)金屬切削加工企業(yè)都使用最大功率為25千瓦的機(jī)床。這一功率范圍適合使用普通面銑刀進(jìn)行加工。由于小直徑刀具允許使用高的主軸轉(zhuǎn)速，因此可在較小功率機(jī)床的最佳轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)切削。

Ingersoll公司的小型面銑刀采用了獨(dú)具特色的幾何形狀，從而使面銑刀用戶的許多疑慮得以消除：即使在金屬去除率較高的情況下，也不必?fù)?dān)心產(chǎn)生固有振動(dòng)并可保證切削過程的穩(wěn)定性。因?yàn)殂姷恫捎昧舜笳�前角，因此可�?shí)現(xiàn)與使用高速鋼或整體硬質(zhì)合金刀具一樣的軟表層切削。通過選用最佳切削厚度，可顯著提高進(jìn)刀量，從而大大縮短加工時(shí)間。此外，在使用面銑刀進(jìn)行圓周銑削時(shí)，由于切削刃的全長都參與切削，確保了轉(zhuǎn)位式刀片的有效利用。此外，較短的接觸弧降低了刀刃發(fā)熱，從而提高了刀具的耐用度。

    雖然購買面銑刀的價(jià)格比購買相同直徑立銑刀的價(jià)格平約要高出70%左右，但如綜合考慮刀具成本，并非難以接受。據(jù)統(tǒng)計(jì)，刀具總成本僅占生產(chǎn)總成本的4%，但與使用切削液和廢料清理成本（約占生產(chǎn)總成本的35%）、設(shè)備成本（約占生產(chǎn)總成本的40%）相比，刀具成本幾乎可忽略不計(jì)。因此，雖然面銑刀的購買成本較高，但在銑削加工中（尤其是使用小功率機(jī)床時(shí)）仍不失為一種經(jīng)濟(jì)性不錯(cuò)的可選方案。

    面銑刀的接觸弧長約為立銑刀的1/5，因此使用面銑刀加工時(shí)，轉(zhuǎn)位式刀片每轉(zhuǎn)進(jìn)入切削的平均時(shí)間也僅為立銑刀的1/5，從而可使硬質(zhì)合金刀  片承受的熱負(fù)荷大大減小，使刀具磨損情況顯著改善。

    由切削數(shù)據(jù)可見，使用可實(shí)現(xiàn)軟表層切削的面銑刀的小功率機(jī)床，可經(jīng)濟(jì)地切削加工凸肩。由此可看出將機(jī)床特性與合理的切削策略及最新刀具技術(shù)有機(jī)結(jié)合的重要性。