伊斯卡對(duì)模具工業(yè)的傳統(tǒng)及現(xiàn)代加工方式的思考

伊斯卡刀具國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司供稿

背景

模具工業(yè)是最古老的工業(yè)之一，早期實(shí)踐的模具工業(yè)正是為金屬貨幣及獎(jiǎng)?wù)轮颇！?/p>

模具制造商通常非常精通于金屬加工，廣泛采用了各種技術(shù)，包括金屬切削、冶金、高分子材料、塑性流動(dòng)、電火花加工（EDM）及線(xiàn)切割技術(shù)。

在許多情況下，一些模具制造商的負(fù)責(zé)人聲稱(chēng)沒(méi)有動(dòng)力更新刀具及技術(shù)。只因模具制造不是大批量生產(chǎn)，且許多零件各個(gè)不同。

考察加工方法及使用的刀具是衡量一家模具制造商技術(shù)水平的方式之一。然而，看上去眾多的模具制造商及常見(jiàn)的模具車(chē)間，對(duì)他們使用的工具及設(shè)備非常“忠誠(chéng)”。

通過(guò)采用各種刀具可完成模具的加工。需根據(jù)工藝鏈、工步描述、工件最終的幾何形狀及被加工表面質(zhì)量、工件材料及特性、機(jī)床特性及不同的環(huán)境因素來(lái)選擇及優(yōu)化刀具。

常見(jiàn)的模具工廠(chǎng)依舊采用標(biāo)準(zhǔn)球頭銑刀片用于粗銑加工，標(biāo)準(zhǔn)ISO車(chē)刀片用于粗車(chē)加工，高速鋼鉆頭或絲錐的使用也很普遍。

這些工廠(chǎng)通常認(rèn)為，他們僅需加工特定的孔，僅一種或兩種螺紋需要攻絲工具，故而為什么要更新刀具，這可費(fèi)用不菲；而看起來(lái)時(shí)間上的節(jié)省也并不多。然而，事實(shí)上，采用了新技術(shù)的工廠(chǎng)，可體驗(yàn)到巨大的變化。另外，從長(zhǎng)期效果來(lái)看，采用新刀具及走刀路徑技術(shù)，將帶來(lái)顯著的不同。

伊斯卡持續(xù)地追求高生產(chǎn)率、快速金屬切削及采用高性能刀具收獲更高成本效益的加工過(guò)程。其結(jié)果是，伊斯卡研發(fā)并推出新的切削技術(shù)、新型幾何形狀設(shè)計(jì)的切削刃、新刀具材料和新涂層技術(shù)。

傳統(tǒng)理念：采用圓形銑刀片進(jìn)行粗銑加工

當(dāng)粗銑加工型腔或凸臺(tái)時(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)形成的觀(guān)念是，標(biāo)準(zhǔn)圓刀片是不可替代的；眾所周知，可采用立銑刀或套式銑刀裝夾圓刀片進(jìn)行加工，而且這樣的加工方式依然盛行。

夾持圓刀片的刀具應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如面銑刀、方肩銑刀和螺旋插補(bǔ)銑刀（坡走銑刀）。而刀片相對(duì)低廉的價(jià)格正是此類(lèi)圓刀片、刀具能得到廣泛應(yīng)用的主要原因。

然而，當(dāng)以全局觀(guān)縱覽整個(gè)銑削過(guò)程的每一個(gè)切削參數(shù)或應(yīng)用并試圖使得常規(guī)粗銑加工技術(shù)得到有效優(yōu)化時(shí)，將發(fā)現(xiàn)新的切削技術(shù)、刀具及加工方法可顯著地改善切削加工工藝，與過(guò)去相比不可同日而語(yǔ)。

在不同的切削深度下，當(dāng)銑刀接近被加工金屬材料時(shí)，采用圓刀片會(huì)得到不等的切入角。原則上，需針對(duì)每一個(gè)切削深度變更切削參數(shù)。

模具工廠(chǎng)常采用的方法是將相同刀具應(yīng)用于所有模具零件的加工，并始終如一地采用某一種或幾種切削參數(shù)?；蛟S對(duì)工廠(chǎng)的操作人員而言這顯得更簡(jiǎn)便、可靠，但事實(shí)上限制了生產(chǎn)率及加工效率。

伊斯卡已成功開(kāi)發(fā)出獨(dú)特且成功的銑刀系列，雙面螺旋刃飛碟銑刀HELIDO H600（見(jiàn)圖 1）可有助于模具工廠(chǎng)縮短每一個(gè)工件的切削加工時(shí)間。線(xiàn)性切入角分別為17°（見(jiàn)圖2）或30°（見(jiàn)圖3），各自適用于大進(jìn)給銑削（FF）或中速進(jìn)給銑削（MF）。線(xiàn)性切入角使得在不同的切削深度下，可采用相同的切削參數(shù)；對(duì)于熱衷于技術(shù)改造的企業(yè)而言，這是易于接受的。額外地采用飛碟銑刀可收獲非常高的金屬去除率及加工效率。

圖1

圖2

圖3

采用ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片進(jìn)行粗車(chē)加工

數(shù)十年來(lái)，對(duì)采用車(chē)床加工的制造商而言，購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)ISO車(chē)刀片是車(chē)削加工的唯一選擇。采用負(fù)型雙面刀片用于半精加工→粗車(chē)加工相當(dāng)普及。粗車(chē)往往采用帶80°刀尖角的菱形刀片，刀片以杠桿夾緊方式裝夾。在重載下，刀片后端將發(fā)生極小幅的抬升，導(dǎo)致刀片切削刃遭受微小的崩刃或破損。一種解決方案是采用上壓夾緊式機(jī)械結(jié)構(gòu)，但這僅適用于小切深的加工；當(dāng)切削深度加大，大切屑將摩擦壓緊刀片的上壓板。

伊斯卡設(shè)計(jì)并開(kāi)創(chuàng)了全新的菱形及凸三角形車(chē)刀系列，稱(chēng)之為燕尾IQ車(chē)刀DOVE IQ TURN（見(jiàn)圖4），刀片設(shè)計(jì)有楔形棱（見(jiàn)圖5、圖6），即便是在超大重載下，也能有效防止刀片的移動(dòng)與抬升。這將有效地提高刀具壽命（見(jiàn)圖7）。

熱衷于技術(shù)革新的工廠(chǎng)顯然會(huì)接納伊斯卡的燕尾IQ車(chē)刀DOVE IQ TURN（非ISO車(chē)刀）?？墒?，其他的模具工廠(chǎng)怎么看？

結(jié)語(yǔ)

金屬切削世界因機(jī)床、走刀路徑及切削刀具的變革而持續(xù)更新。對(duì)常規(guī)的相對(duì)保守的模具工廠(chǎng)而言，以開(kāi)放的胸襟檢驗(yàn)、采納新技術(shù)，將收獲革新的解決方案并開(kāi)闊加工思路。將新刀具融合進(jìn)不同的加工工序，新的完整工藝鏈對(duì)高生產(chǎn)率是至關(guān)重要的，使得模具工廠(chǎng)從中受益，并提升模具加工的生產(chǎn)力。

圖4

圖5

圖6

圖7