有效地使用微型刀具

　　說來也怪，一把能夠切削金屬的刀具會(huì)是脆弱的，稍不留神往工作臺(tái)上一放竟然折斷了。但是，這個(gè)說法適合于在小零件(如醫(yī)療元件)上加工孔、槽等特征所使用的非常小的鉆頭和端銑刀。為了有效地加以使用，這些刀具在使用過程各自需要考慮周到，而“小心呵護(hù)”是首要的考慮。

　　Niagara Cutter (紐約州阿姆赫斯特)

　　然而，訓(xùn)練有素的車間可以相當(dāng)順利地使用這些刀具，柔和的操作必須從切口以外持續(xù)到切口以內(nèi)。言下之意，連輕微的碰撞也必須避免。例如，必須使用無接觸式刀具測(cè)量并嚴(yán)格控制徑向跳動(dòng)和振動(dòng)。

　　Noland稱，“TIR(總指示器讀數(shù))變得非常關(guān)鍵�！敝鬏S和刀夾中心必須達(dá)到嚴(yán)格的同心度。在其它場(chǎng)合下，TIR測(cè)量0.0005英寸似乎是多余的，可是在刀具本身直徑只有0.020英寸的情況下，即使這樣小的徑向偏差也變得非常大了。最大容許徑向跳動(dòng)最多不過0.0002英寸，甚至可能只有它的一半。同心度要求如此苛刻，確實(shí)需要高質(zhì)量的刀夾，但不一定需要專用刀夾。這些小直徑刀具通常有1/8英寸的柄，因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)刀夾。套筒夾頭可能有效，熱壓配合也許更好。

　　欲速不達(dá)

　　下一個(gè)考慮是速度。即使主軸在其它用途中轉(zhuǎn)速相當(dāng)快，比方說12,000 rpm，也會(huì)把小直徑刀具限制在令人痛苦的最低切削速度。例如，0.020英寸的刀具可以裝在這樣的主軸上，但切削速度頂大不過63sfm(19m/min)。

　　Mike Tibbet 是Kyocera Tycom微型刀具制造公司的高級(jí)開發(fā)工程師。他說，小型銑刀和鉆頭達(dá)到高速度的一個(gè)方法是為了這些微小的刀具而采用一個(gè)附加高速主軸。附加主軸的轉(zhuǎn)矩要求小，因此可以是氣動(dòng)的。為了加工比較硬的金屬，也可以采用電動(dòng)附加主軸。Tibbet一般推薦主軸速度80,000 rpm。

　　他說，主軸徑向跳動(dòng)以及機(jī)床總剛度和緊密度，都屬于加工車間為其生產(chǎn)設(shè)備考慮微型刀具時(shí)應(yīng)該著眼的特征之列。另一個(gè)需要考慮的重要方面是冷卻液過濾以及加工車間一般能夠保持的冷卻液清潔程度。冷卻液的細(xì)小微�？梢詫�(duì)微型工具產(chǎn)生較大的影響。

　　Tibbet還建議微型刀具的忠實(shí)用戶使用變焦透鏡照相機(jī)進(jìn)行過程監(jiān)視，因?yàn)槲⑿凸ぞ咴谇邢鲿r(shí)不會(huì)發(fā)出聽得見的聲音，而且切削過程是肉眼看不到的，所以這些刀具對(duì)故障排查很成問題。一旦因失誤引起刀具折斷，相同的錯(cuò)誤也許注定要不斷地發(fā)生。但是如果使用一個(gè)放大倍數(shù)可觀的照相機(jī)，就可以像采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的刀具似的，對(duì)加工過程進(jìn)行觀察。Tibbet稱，“這種觀念的意思是，只要放大到足夠的程度，微型工具就不再是微型工具了�！�

　　如果說每個(gè)刀具屬性都可以按比例縮小，那可真是言過其實(shí)。Niagara公司Noland謹(jǐn)慎地指出，涂層是增強(qiáng)現(xiàn)代化切削刀具性能的一個(gè)要素，但是通常無法應(yīng)用于微型刀具。 他說：“我們一般不給這些刀具附加涂層，除非用戶專門提出要求�！痹�因與幾何尺寸有關(guān)，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的刀具上，PVD涂層的厚度是可以忽略的，但是當(dāng)?shù)毒咧睆街挥?0.010英寸時(shí)，PVD涂層的厚度就太大了，它使刀刃變成了圓弧�；⌒蔚度幸子谀Σ亮慵�表面，因此在這樣的比例下涂層很可能有礙于刀具的性能，而不是有幫助。

該微型鉆頭的直徑僅有0.002英寸