MF5槽型——刀具的幾何角度因素

    當嘗試對刀片的價值進行評定時，需要知道加工過程中的幾件事情。
    首先，刀片的性能由硬質合金的材質等級決定，而材質等級必須由使用者根據工件材料來選擇。這兩者之間的共性是切削速度。切削速度和硬質合金材質等級是在選擇時考慮其相互配合的兩個參數。
    其次，刀片的性能也非常依賴其幾何角度，而刀片的幾何角度必須根據所進行的加工類型來選擇，如粗加工還是精加工。這里的共性指標是幾何角度相關的切削工況（進給量和切削深度）。
    在本文中，我想強調切削刃的幾何角度及如何正確地建立幾何角度和切削深度、進給量和所進行的加工類型之間的關聯關系。
    幾何角度類型
    硬質合金刀片的幾何角度有兩種基本的類型。第一種被稱作微觀幾何角度或一種鋒利的微觀幾何角度，它距切削刃非常近。在形成切屑的那一刻，靠這部分的幾何角度來彎曲、折斷和切除。這些典型的“F”槽型生成短切屑。像這樣的切削刃的機械強度是相當有限的——每樣東西都集中在切削刃上，提高了脆性。這就要求我們在使用這種類型的槽型時限制切削深度和進給量。
    另一種幾何角度的基本類型被稱作粗加工槽型或“R”槽型。粗加工槽型的大優勢是它使切削刃的強度更好；缺點是我們讓排屑更自由，生成更長的切屑。
    最有意思的幾何角度是“F”和“R”槽型的組合。在山高，我們把這些組合的槽型稱作“M”槽型，例如新的MF5槽型。有了這些槽型，我們試圖找到機械強度和良好的斷屑能力盡可能最佳的組合。
    無論我們提供什么樣的槽型，我們總是能讓它工作，只要我們遵循一些有關切削工況（即切削深度和進給量）的基本原則。
    切削深度的基本原則是它絕不能小于刀片的刀尖圓弧半徑。例如，如果你使用的刀片的刀尖圓角為0.8 mm，最小切削深度通常應該是0.8mm。但是，在精加工時，我們必須接受這一總是生成長切屑的自然趨勢，因為我們的用量低于這個限制值。
    選擇的切削深度也不能太高，因為我們會冒刀片機械負荷超載的風險并將最終導致刀片破壞。
    基本原則是切削深度絕不能超過切削刃的有效長度（對于如“V“形刀片之類更易碎的刀片，我們必須進一步降低那個數值）。
    對于一片刀片，我們必須考慮的另一件事是進給量。通常，進給量的最大值是刀片的刀尖圓弧半徑的一半。例如，如果你有一種刀片的刀尖圓弧半徑是0.8mm，通常我們使用的進給量絕不能高于0.4mm。
    修光刃刀片
    對于所謂的“修光刃”刀片的需求在不斷增加。修光刃提供了克服這種進給量限制的可能性并能應用更高的進給量（以較小的切削深度），即使刀片具有較小的刀尖圓弧半徑。牢記，當你需求生產率最大化時，這是很重要的。
    進給量不能太小，因為切削刃將不能切削而且加工隨即減為摩擦過程。對于某些“F“槽型，我們能獲得非常低的進給量，因為這些切削刃是針對非常低的進給量進行專門開發的。
    另一個非常重要的因素是切削深度和進給量之間的比值，用以獲得成形良好的切屑，如不太長也不太短的切屑。切削深度與進給量的比值也應該在某個范圍之內�；�于英制計量的長切屑材料，切削深度與進給量的比值應該在5到15之間。
    通常，我們認為切削深度與進給量的理想比值約為10。例如，如果我們已經選擇了進給量約為0.3mm，與其結合使用的理想切削深度將是3mm。
    理想的比值
    所有這些考慮因素，當被一起放在一張圖上，就是我們大多數客戶所熟知的斷屑圖。切削深度不能太高也不能太低；切削深度與進給量的比值應該接近形成正確切屑形狀的理想狀態，而且這兩者的數值不能太高，因為不然的話我們將冒刀片破壞的風險�？匆幌聰嘈紙D，你能直接地看出如何解決斷屑問題。如果你正在使用的這些參數超出范圍，問題就將產生。
    當然，幾何角度對于車削加工的影響有很多內容可講。切削刃的幾何角度是切削刃本身的幾何角度、斷屑槽型和刀尖幾何角度的總和。正確選擇幾何角度的最佳組合為進一步優化選擇提供了很多種可行性。
    如果用戶希望再向前一步并恰好需要一些經過技術優化的刀片，這也可能使用如MF5這樣的新槽型。
    在切削區，我們看到“MF”槽型表現出它是一種相當鋒利的槽型；使用這種類型的刀片，切削力及那些與切削力相關的參數是相對較低的。這種鋒利的切削刃與一種我們稱作“R”槽型的幾何角度相結合，就在距切削刃的十分之幾毫米處。它是一種為切屑順暢地形成提供一些空間的幾何角度，進一步降低了作用在切削刃上的切削力。
    在這個方面，MF5槽型是一種機械強度相當好且在選擇切削深度和進給量時給我們更多的確定性，結果使切削力更低。在車削時，這是一種非常引人關注的情形，因為我們還進一步降低了振動的風險，我們不必需要太多的功率來使刀片工作，而且我們也沒有太多讓工件或刀具產生彎曲變形的風險。
    如果我們朝著刀片的刀尖看過去，我們能看到兩個小的凸臺，它通過限制切屑從切削刃上排出的自由度來提供良好的切屑控制。在刀片前刀面上的那兩個凸臺在某種程度上為我們提供了神秘的優勢；與冷卻液的壓力結合在一起，它們朝著刀尖方向推過去，形成一種“壓力艙”。我們能看到冷卻液會進入到壓力艙，在切屑的底邊上生成額外的壓力并進一步將其抬升。這個壓力有利于切屑的折斷。這是我們第一次看到這種類型的槽型，而這肯定會為加工的優化提供非常大的優勢。通過使用這種槽型，生成過長切屑的風險被極大地降低。
    如果被正確地使用，我們在MF5內設計的切削幾何角度是針對金屬加工的現代思想進行“定制”的。