高速精密加工
高切削速度是高速加工的自然屬性。 可以理解，刀具也應該是精確的。 這不僅需要加工精度，而且還需要快速旋轉的物體的力學特性。 但是，在最近幾年中，刀具精度問題已成為要考慮的另一點。 是什麼原因？ 為什麼高速加工越來越多地滲透到粗加工中。 切削刀具生產商如何制定解決方案以滿足這些新的工業需求？
金屬加工行業在1990年代採用了高速加工（HSM）。 這種方法根植於各個工業部門，並引起技術和機床工程的重大變化。 在各種書籍、指南、雜誌和其他訊息來源中都反復引用高速加工的眾所周知的優點。 近來，人們對精確的高速機加工，尤其是為此目的的切削刀具和刀具夾持裝置的精度和其他特性引起極大的興趣。
精確（或精確）的加工意味著在切削操作過程中保持可重複的嚴格公差。 這種“嚴格”程度取決於加工方法，例如：銑削、車削或鑽孔，以及操作類型：粗加工、半精加工或精加工。 技術的進步，特別是在生產預製的半成品工件方面，尤其註重精確的高速加工。
精確的鑄造、金屬注射成型和3D打印可確保工件的生產非常接近零件的最終形狀。 結果，減少通過粗切削移除大量材料的需要。 在模具製造中，利用高速加工作為減少生產時間的手段為傳統方法帶來真正的替代選擇。 在航太工業中，現在很常見的是用陶瓷刀具以極高的切削速度加工難切削的耐熱高溫合金，並結合少量的待切削材料。 至於鋁製零件的製造，HSM在這裡已成為日常工作。
單程庫存量低的機械加工操作具有明顯的優勢，例如更低的功耗、更少的熱量產生以及更好的表面精度。 準確的高速加工（具有低的切削量）是通過精密的現代方法生產工件的邏輯延伸。 通常，HSM涉及通過旋轉刀具（主要是銑刀）進行切削。 在許多情況下，當用固體材料製成具有複雜仿型和狹縫的零件時，HSM會通過擺線銑削提供高效率的低負荷粗加工。 根據該技術，快速旋轉的銑刀沿著複雜的軌跡移動，並切成薄而寬的材料層。 這樣可以將零件預成形為非常接近最終形狀。 剩餘的小餘量將在下一階段中消除：高速精銑。 生產葉盤（葉盤）和葉輪是上述過程的典型示例，可以通過頗為含混的術語來定義：“精確粗加工”。
成功的高速加工取決於關鍵要素，該要素包括機床、有效的加工策略、正確的刀柄和切削刀具。專為HSM設計的低功率多軸機床具有高扭矩特性、高速驅動器、有效的控制器和智能軟體。他們能夠實現為確保最大效率而開發的各種加工策略。如今，金屬加工在其軍械庫中具有高度可靠的刀柄，這些刀柄設計用於在擴展的轉速範圍內安全地安裝刀具。在這種情況下，切削刀具（在切削操作過程中直接接觸加工零件的元素）可能是最大程度地發揮先進機床潛力的限制因素。與機床和刀把相比，該元件小得多，複雜度也低。最後一個元素（切削刀具）的每一項改進都可能至關重要。切削刀具行業並非止步不前。該部門機構正在不斷開發新的解決方案，以滿足不斷變化的金屬加工技術的需求。
時間並未從根本上改變主要刀具的要求：以大幅提高的切削速度和進給速度進行切削時，預計它將更加耐用和高效。 降低加工餘量會導致額外的緊固刀具精度參數。 理想的產品是精確，高平衡的刀具，當以高轉速切削時，可確保高性能和出色的刀具壽命。 ISCAR恪守其座右銘“創新永不止步！”已開發出一系列解決方案，為高速加工概念注入新的動力，許多提議設計都涉及鎢鋼刀具領域。
更長的切削刀槽，更少的振動
ISCAR的“ CHATTERFREE”系列多刃鎢鋼立銑刀是專為無振動的高速機加工而開發的。其設計具有可變的螺旋角，可變的齒距和特殊形狀的切屑齒槽，適用於半加工等應用。 CHATTERFREE系列包括幾種用於不同應用的立銑刀系列，其中7種由超細鎢鋼製成的刀刃銑刀，專為加工硬質材料和精加工而設計。用途的多刃立銑刀引入一個有趣的概念，即齒數等於公稱直徑（毫米）。7和9刃立銑刀最初是為擺線銑削鈦複雜零件而設計的，如今已形成Ti- TURBO系列–該名稱反映銑削鈦時真正的“渦輪”金屬移除率。
該系列開發的最新步驟是在立銑刀設計中集成切屑分離凹槽（圖1）。新的幾何形狀具有不尋常的外觀，因為HSM形成不需要額外的切屑動作的薄切屑。但是，這些刀槽增加抗振性並降低切削力，從而顯著改善擺線銑削和高伸長量時的加工性能。在擺線銑削中，產生的切屑很薄但很寬。將切屑分成更窄的段有助於更好的排屑和表面精度，從而提高粗高速加工的精度和效率。
快速切削的陶瓷刀片
用鎢鋼刀具銑削難以切削的高溫高溫合金（HTSA），需要低切削速度，通常為20-40 m / min（65-130 sfm）。當切削寬度達到銑刨直徑的10％時，以較小的徑向角度進行高速加工時，切削速度通常為70-80 m / min（230-265 sfm）。用HTSA製造零件時，金屬加工行業一直在尋找提高生產率的方法。而低切削速度是實現該目標的現有障礙之一。在將切削陶瓷用作高速加工的刀具材料時，可以找到解決方案。 ISCAR已開發出堅固的陶瓷立銑刀，與鎢鋼合金製成的刀具相比，切削速度可顯著提高，最高可達1000 m / min（3280 sfm）。新的立銑刀的直徑範圍為6-20毫米（0.236-0.787英寸），並設計有3或7刃刃。 （圖2）。事實證明，在粗銑削操作中引入陶瓷立銑刀可以極大地減少加工時間，並可以對零件進行快速的預成型以用於進一步的精加工操作。
高速大師
長距離高速銑削操作需要使用總長較長的刀具。堅固的刀具概念在經濟上並不是很吸引人的選擇。包括帶有鎢鋼切削刀頭的刀體的組合式刀具是一種具有經濟意義的解決方案。 ISCAR MULTI-MASTER的核心–具有可更換刀頭的刀具系列豐富的刀具本體、刀頭、延伸件和異徑管可確保各種刀具配置，並從根本上減少對特殊刀具的需求MULTI-MASTER系列的重要優勢它是沒有設置時間的原則，因此更換磨損的刀頭無需進行額外的刀具測量或適當的CNC程序調整-無需從機床主軸上拔出刀具即可更換刀片。
高組裝剛性、平衡的結構和高幾何精度使MULTI-MASTER適用於高速加工。此應用程序的典型示例是對由鎢鋼材料製成的零件的3D表面進行精銑。 ISCAR的“ MM HBR”球頭形噴頭（圖3）具有240°球形切削刃，中心切削能力和針對刀頭直徑的嚴格ISO h7級公差極限，是針對此類操作而開發的。
可靠的刀把
如果不使用可靠的、高質量的、平衡的和精確的刀把，就無法進行高速加工。 熱縮夾頭是最受歡迎的刀把類型之一。 ISCAR的SHRINKIN卡盤系列包括X-STREAM熱卡盤系列，沿柄孔設有冷卻液噴射通道。 新的設計提供引導至刀具切削刃的冷卻液流。 在航太部件（例如上述的葉柵）的高速銑削中，定向良好的冷卻劑可顯著提高性能。 對於深腔和腔體，新的卡盤具有精確的冷卻液流，可防止再次切削，從而改善排屑並延長刀具壽命。
濕式冷卻液可能是將機床從低速升級到高速的一種手段。 SPINJET是緊湊型冷卻液驅動的高速主軸系列（圖4），能夠保持高達55000 rpm的轉速，即使在工廠中仍然很常見的低速機床上，也可以進行高速加工。
不斷變化的技術需要新的加工概念：更高的生產率、更經濟、更可持續。 高速加工已經證明自己是可以滿足當今工業需求的一種方法。 通過非機加工工藝生產工件的進展帶來集中的低功率高速粗加工。 因此，切削刀具製造商已經感到對合適產品的需求不斷增長。 這是一個明確的趨勢，毫無疑問，應該考慮這一趨勢。
