作者：技術經理 Andrei Petrilin & 材料研發經理 Marcel Elkouby

        伊斯卡通過對刀片復雜形狀的精心設計實現高效切削，建立了可轉位刀片的新標準。

        一．當今，硬質合金可轉位刀片是切削刀具不可或缺的一部分
 
        當硬質合金可轉位刀片于上世紀六十年代早期問世，就顯著改變了刀具的設計，并取代焊接刀片式刀具成為市場主流刀具。可轉位刀片的機械裝夾方式具有大幅提高生產率的優點，對刀片及刀體的維護保養更便捷高效。技術的進展及粉末冶金領域的發展促進了可轉位刀片的進步，具有復雜形狀的刀片取代了之前帶有簡單形狀的刀片，遠比早前的可轉位刀片先進。
 
        總體而言，刀片形狀對于刀具幾何形狀而言是一個關鍵要素。例如，在銑削加工中，意欲通過改變刀片在刀體上的位置來改變銑刀的切削角度受限頗多，其結果往往遠離優化的初心。高效的切削需要沿切削刃的前刀面角度及后刀面角度連續一致，這對前刀面形狀復雜的車刀而言是非常必要的，而對雙面刀片上下兩面的前刀面及后刀面也同樣重要。沿刀片切削刃的負倒棱處理使得切削刃更強固，為實現坡走銑而設計的副切削刃進一步增加了刀具設計的復雜性。
 
        刀片必須確保切削過程產生的切屑流能被精準地控制，故而鄰接前刀面切削刃的斷屑槽形狀需被特別設計。斷屑槽對于車削而言非常重要，特別是加工長切屑材料時；在這樣的加工條件下，斷屑槽控制著切屑流的流向，使得切屑彎折并折斷為小段切屑。找到最適合的刀片形狀用于高效切削及實施切屑控制并非一個簡單的任務，刀具供應商們基于豐厚的技術沉淀可為用戶提供成功的加工解決方案。
 
        二．可轉位刀片是經壓制工序后的燒結品
 
        刀片成型壓機采用復合了自動化控制及計算機控制的專業集成控制系統，以確保粉末冶金工藝的穩定性及高重復性。因此，壓制復雜形狀刀片成為可能且不必擔心裂紋的產生，并由此打下突破刀片幾何成型技術挑戰的技術基礎。
 
        能確保獲得滿意的切屑控制，特別是能使切屑折斷的前刀面，往往復合了凹面（凹槽）及凸面（凸起）等元素設計。通過磨削方式制造出這樣的前刀面一來在技術上受限二來代價昂貴。這也是第一代可轉位刀片前刀面為平面的主要原因。不同于以往，隨著粉末冶金技術的發展，工程師們能更自如地設計制造出如意的刀片前刀面形狀。
 
        今天，刀具設計工程師們借助于諸如計算機輔助設計（CAD）及建模這類先進辦公工具工作，這些工具的采用從根本上改變了刀片的發展進程。新的辦公工具為各種過程的模擬開放了可能性，如切屑成型，切屑流向。因此，可以實現在計算機上通過對虛擬刀片的各種參數進行更改而優化刀片幾何形狀。來自制造技術及設計方法這兩方面的進展使得可轉位刀片的生產制造實現了重大突破。
 
 
        伊斯卡用于面銑刀的IQ845 SYHU 0704刀片就是經由計算機建模后采用先進壓制技術生產的非常不錯的例證，這是一款相當成功的產品。（圖1）

  圖1

圖2

  圖3

  
        粉末冶金技術不僅作用于刀片前刀面，還作用于刀片切削刃。例如，伊斯卡風火輪銑刀系列的P290 ACKT刀片（圖4）后刀面的波形切削刃就直接燒結成型。刀片波形切削刃將切屑撕裂，大大改善了不穩定切削條件下的銑削加工結果。

  圖4

圖5

    
        現代技術的發展為不同形狀的硬質合金可轉位刀片及可換式刀頭的生產制造打開了一扇門。這不僅體現于伊斯卡在金屬切削領域年復一年的研發產出；還進一步舉證了伊斯卡對提高刀具加工性能的承諾。畢竟從根本上而言，可轉位刀具僅由三要素組成：刀體、刀片或刀頭、緊固件。
 
        現代化刀具切削部位形狀經過仔細的修整，可直接去除工件材料，無論是小直徑刀具還是常規結構刀具。伊斯卡研發部門承諾開發出技術創新的智能切削刀具解決方案及加工技術以提高金屬切削的生產工藝水準。