铣削刀具与 CNC 机床相协调提高可靠性

计算机数控 (CNC) 铣床和加工中心带来了对功能更强大的通用铣刀的需求。过去几年开发更先进的铣削刀具正是对这种需求的回应。

过去，在许多情况下，专用或特殊工具是许多应用的唯一有效解决方案，尤其是在批量较大的情况下。今天，当需要在生产中获得更大的灵活性时，新的铣刀概念正在提供功能广泛的刀具。现代刀具设计和制造使得利用数控机床实现复杂的刀具概念成为可能，提高产量并使加工过程更加可靠。

打破常规
当然，技术标准化对制造至关重要，因为通过它们，我们可以使用相同的语言并了解适用的限制。但在某些情况下，标准实际上打破了发展的步伐。然后有必要摆脱阻碍引入更好解决方案的限制。一个这样的例子是铣削工具的开发。

铣刀和刀片过去由 ISO 标准定义，并为用户提供来自不同刀具供应商的可互换刀具。但是必须遵守标准对铣刀和刀片施加了限制。 ISO 代码规定了切削刀片的形状、厚度和内切圆，并指示了刀片夹持夹头和楔形夹的尺寸，以及夹持它们的刀体。由于刀片材质、珩磨和断屑槽设计范围有限，遵守 ISO 标准的刀具供应商和用户面临着严重的技术和性能限制。

与 ISO 型铣刀相比，当今的铣刀概念为刀具开发人员提供了使用新刀具和刀片设计的自由。这些可以优化，为 CNC 加工提供更好的全方位能力。加工安全性、精度、表面光洁度、不同切削路径的能力、去除率、刀具悬垂和高速加工都是可以通过新的刀具概念更好地解决的问题。

今天的概念铣削刀具针对操作和材料进行了优化，已被整个行业广泛接受。例如，山特维克可乐满提供的所有铣削刀具中约有 80% 是 CoroMill 刀具。与任何 ISO 标准刀具相比，这些刀具去除金属的速度要快几倍，而且切削力更小、方向更合适。由于只有 ISO 刀具典型跳动的一小部分，概念刀具始终保持更小的零件公差，并且还产生更少（和更有利）的切削刃磨损。轴向和径向跳动最小，这意味着更高的切削刃精度，以改善表面光洁度、更严格的零件公差和更长的刀具寿命。它们还可以均匀地分配加工载荷，以更快地切割，同时减少噪音、振动和磨损。

这些现代概念刀具还提供用于高主轴转速、快进给铣削和硬零件加工的技术，以及扩大干铣削的机会。 CoroMill 的设计特点使概念刀具的设计更加精简，只需最少的设置和维护。刚性和精确的刀体由预硬化钢加工而成，刀片精确地位于铣刀中，提供不同齿距以适应应用。

真相与后果
使用过时的铣削刀具的后果可能对加工经济性和生产安全性产生重大影响。携带和使用不属于最新概念开发的铣刀的机加工车间在制造方面的竞争力明显下降。投资于复杂的加工中心和其他用于铣削的旋转主轴机械，但不不断更新铣削刀具和刀片，这只是成功的一半。

随着刀具技术和CNC加工能力的进步，对于迄今为止一直使用过时的专用铣刀、镗刀或特殊刀具的制造商来说，潜力越来越大。通常，这些工具是专门为某个部件或一系列部件的某些切割而设计或应用的。这意味着当涉及到加工中心的旋转刀具时，部件上的每个尺寸都需要一个单独的刀具。

特定尺寸刀具的使用在一定程度上可以追溯到铣削和镗削操作都在铣床或轴容量有限的专用机械上进行的时候。尤其是在进行内部加工时，必须为每个直径、面、倒角和凹槽提供一种刀具——即使变化只有几毫米。通过在墨盒中使用可调节的插入座，有时可以建立一些有限的灵活性。

随着多轴 CNC 加工中心的广泛应用，刀具移动不再是一种限制。实际上，它提供了使用一种工具进行多种（如果不是全部）所需的不同切割的可能性。各种刀具路径编程的简便性以及使用斜坡和圆弧插补等方法意味着可以应用灵活、功能更广泛的刀具，部件的尺寸变化仅是简单的程序调整。

使用更少的工具增加生产时间
一家欧洲越野车制造商通过在由卧式加工中心组成的 FMS 生产线中应用现代概念铣刀而受益。该生产线为轮式装载机车轴加工不同类型的外壳。作为旨在提高动力总成组件制造性能的主要效率项目的一部分，一个特定目标是通过提高生产率来改善侧壳的加工。

以前，FMS 生产线使用特殊的镗刀来加工各种尺寸的铸铁侧轴承座。每个部件都有几个不同的内径和加工面。在进行的机加工分析中，人们认识到，概念刀具可以通过不特定于孔尺寸等来代替以前的几种镗刀。例如，可以使用较小直径的长刃刀具进行插补，从而加工出一系列孔径尺寸。加工不同尺寸所需的只是程序更改。因此，刀具对于各种尺寸和操作都是通用的。

操作员还将新级别的过程安全视为他们工作中的一大优势，以及工具设置和维护的简便性和可靠性。使用 CoroMill 刀具中使用的中心螺钉轻松夹紧刀片。正确的扭矩是通过随附的 torx 钥匙实现的。这是实现流程安全的一个小而重要的点。

使用 CoroMill 概念铣刀和 Coromant Capto 集成联轴器进行加工升级的结果包括加工循环时间减少 25%、刀具数量减少 50% 和更高的工艺安全级别。新的加工方法还减少了机器中的组件设置。据估计，通过加工改进，生产时间又缩短了 10%。