采用均衡的方法選擇高速銑削刀具

    要想通過選擇最合適的刀具來實現高速銑削加工的效益最大化，必須采用均衡的方法，這不僅僅關系到刀具，實際上也不僅僅關系到機床主軸轉速或機床本身，而是需要考慮到相應的各個方面，包括工件材料、部件結構、所要求的刀具型號及尺寸、機床剛性、扭矩有效性、刀柄平衡性及安全性等。

    高速銑削本身只是一種手段，而非最終目的�？霞{金屬有限公司（總部位于美國賓夕法尼亞州的拉特羅布）產品經理Tim Marshall和標準銑削產品工程師T. J. Long都十分看好實現金屬切除率最大化的前景。Marshall解釋說：“該機床可達到每分鐘30000轉以及更高的主軸轉速。但若要很好地利用當今的高速銑削刀具，則需要考慮到車床的馬力/扭矩曲線”，“若能將機床的最大轉速范圍與時下的高速銑削刀具技術有機地結合起來，即可實現金屬切除率的最大化。關注高速銑削的人都應該意識到，實現金屬切除率最大化就意味著盈利。”

    上述論斷不僅適用于大批量、高生產率加工，也同樣適用于小批量或一次性生產。對于大批量生產，爭分奪秒就意味著大幅度縮減加工成本。對于小批量或一次性生產，例如沖壓/注塑模具的生產，通過真正的90°切削，提高了工件表面光潔度，可一次完成加工，免去了隨后的研磨或拋光工序，從而縮短了加工周期，實現了及時交貨。

    在使用高速銑削刀具時，用戶首先應該了解該刀具在切削被加工材料時的合理表面速度范圍。Marshall說，“讓一把直徑5英寸的刀具轉數達到20000r/min和讓一把直徑1英寸的刀具轉數達到20000r/min，兩者之間是大相徑庭的。”Long補充說，為了確保刀具的使用壽命，必須參考刀具供應商建議的切削速度（sfm=刀具直徑×每分鐘轉數×262）。

    高速銑削的性能與結果在很大程度上還取決于其平衡性。Long解釋道：“當轉速達到8000r/min以上時，應時刻注意保持平衡，這是一個放之四海而皆準的道理”。原因在于平衡性好的刀柄與其它刀柄相比，可達到更好的表面光潔度，提高耐磨損性能，從而可大大延長刀具使用壽命。有些刀具在設計時結構平衡性就不高（如切槽銑刀等），而其它一些刀具（如帶整體刀柄的立銑刀等）則有較好的結構平衡性�？霞{金屬公司最新開發的高速、高進給鋁合金銑刀Mill1 Max則預先進行了平衡性設計，在轉速10000r/min以下平衡精度等級可達G2.5，如有特殊需要，還可做到更高的平衡精度等級。 

    ong建議說：“在高平衡精度等級加工中，每次更換刀片都需要對刀具進行重新平衡”，“如果各加工廠不能自行配備所需的刀具平衡設備，供應商（肯納金屬）可以為其提供。為了保證主軸高速旋轉時的最大安全性，用戶每次對刀片轉位時，也需要同時更換相應的刀片緊固螺釘，以確保牢固鎖緊刀片，并使緊固扭矩值符合規定要求。”

    安全性是首先需要考慮的因素，在高速加工操作中尤其如此。Long說：“在轉速接近8000r/min時，刀具破碎崩落的物件就相當于一個飛行的彈片，因此高速機床上的所有門窗或外罩均需用防彈材料制造。”

    通過選擇合適的刀具使高速銑床達到金屬切除率最大化，可以使公司的銑削生產率實現最大化，從而降低生產成本。切削速度（平方英尺/分鐘）和進給率的差別直接決定了是否能夠實現最大金屬切除率（MMR）。按Long的說法，與其它眾多生產方案相似，Mill1 Max銑刀也有一個指導公式，即：最大金屬切除率＝刀片數量×切削軸向深度×切削徑向寬度×切屑負荷×每分鐘轉數。

    Tim Marshall說：“用戶可以通過控制機床的每分鐘轉數來實現最大金屬切除率，從而獲得最大的效益；通過充分利用機床的最大馬力/扭矩，可以使你的機床實現更高的進給率和效益最大化（正如使用Mill1 Max銑刀所能實現的那樣）。”