延长刀具寿命与提升生产力：5大经过验证的策略

优化产量并延长刀具寿命的秘诀是什么？我们将其归纳为能带来最大投资回报的顶级方法。

在加工过程中选择合适的进给和转速，需要在生产率、零件质量和刀具选择之间取得微妙平衡。如果过度推进机床和切削刀具，更换刀具所需的时间可能会抵消任何生产力提升——机加工人员可能会过快地消耗刀具。

另一方面，过度保护机床可能会以降低产量为代价来减少刀具成本。正如我们所知，在零件制造行业，时间就是金钱。这就是为什么寻找最佳刀具寿命和生产力的平衡点似乎是一个难以捉摸的追求，即使是经验丰富的机加工人员和程序员也难以令人满意。

以下五种技术将帮助机床操作员延长刀具寿命，并为任何应用找到合适的转速和进给平衡。

刀具寿命：聚焦转速与进给

在三个切削参数——进给、速度和切深中，切削速度无疑是最重要的。它以表面英尺每分钟为单位（公制车间用米/分钟），可以理解为刀具和工件相对移动的速率。

开始任何加工操作时，首先要根据被切削材料和所用硬质合金牌号及涂层确定最佳切削速度——较高的切削速度会产生更多热量，从而增加后刀面磨损，但提高速度可能有助于减少积屑瘤（BUE），这是镍基合金失效的主要原因。

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在进给率公式中考虑后刀面磨损

在美国，车床操作员以英寸/转（IPR）测量进给率，而铣削人员使用英寸/分钟（IPM），由每齿切屑量乘以齿数决定。

无论哪种情况，加快进给会产生更多热量和增加后刀面磨损，但也能在更短时间内生产更多零件。

后刀面磨损是最理想的磨损类型，因此建议在切削刀具制造商推荐范围的上限进行进给。当然，这假设您的机床足够坚固，且工件夹持牢固。

优化切削深度

在车削应用中确定最佳切削深度（DOC），主要取决于每次通过能移除多少材料而不将工件从卡盘中拉出，但切削深度永不应超过刀片内切圆（IC）的一半。

在加工中心上，DOC 值分为径向和轴向。径向测量切削宽度，轴向测量切入工件的深度。

摆线等现代铣削策略通常依赖较轻的径向 DOC 和刀具、刀柄及机床所能承受的最大轴向切削深度。

DOC 对刀具寿命影响最小，尽管轻切深意味着完成粗加工需要更多遍数，可能导致更多刀片消耗。

警告：过于激进的 DOC 可能导致颤刀、刀具断裂或零件飞出车间。

利用精准刀具牌号

反对"刀具柜中刀片过多"很容易找到理由。过多库存会增加成本，因此超过车间加工需求绝对必要的刀片样式、牌号、涂层和品牌可能造成无意浪费。

但硬币有另一面：切削刀具制造商不遗余力地针对特定材料类别甚至特定材料优化产品，以最大化性能。

通用切削刀具适合一般加工工作，但大批量、难加工材料（如 CFRP 等复合材料、钛合金等）零件制造时，微调刀片选择值得投入。

采用正确编程

完美的进给、速度和 DOC 组合若刀具路径错误则毫无意义。因此机加工人员应评估程序员工具包中的所有可用技术。

例如摆线刀具路径，利用切屑变薄效果改善几乎所有加工方面。

切片加工可用于"清理铣削工件的角落"。切入切出弧线在数控铣床和车床上均有效。预倒角也能减少刀具进刀时的冲击。

插铣是粗加工深腔的替代有效方法。高进给铣削策略将切削力导向主轴锥孔，这在应对长悬伸时很有帮助。

还有更多：正前角切削刀具能大幅提高生产率，但需相应提高进给率以补偿较薄切屑，否则会发生摩擦。使用高质量铣削夹头、热缩和液压刀柄以保持强度并最小化跳动。

尽可能使用液压工件夹持。关于进给和速度，始终从切削刀具供应商的发布指南开始。它们可能比预期高（不，这不是为了多卖刀片）。

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