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伊斯卡直（zhí）角銑刀的創新設計

2022-7-15 來源：伊斯卡技術經理作者（zhě）：Andrei Petri

直角（jiǎo）銑（xǐ）刀

在銑削加工應用（yòng）中（zhōng），直角銑刀（90°主偏角銑刀）是最常用的（de）銑削刀具。它（tā）們廣泛應用於方肩（jiān）銑削、開槽銑削、有凸台（搭子麵）的端麵銑削等。還可以用坡走銑削（xuē）和（hé）車銑（xǐ）加工的方式加（jiā）工某（mǒu）些麵。無論（lùn）是可轉位銑刀、整硬銑刀（dāo）還是焊接銑（xǐ）刀（dāo），直（zhí）角銑刀在各刀具製造商（shāng）的通用銑削係列中都是占主導（dǎo）地位的產品。

在選擇直角（jiǎo）銑刀時（shí），有幾個重要的決定（dìng）性因素需要考慮，例如（rú）工件材料、加工餘（yú）量、精度要求、工件表麵質量、係統剛性、機床性能。這些因素不僅影響到對銑刀類型、刃口角度（dù）形（xíng）狀、刀具結構的選擇，也是刀具在製造（zào）商在進行刀具設計時考慮的關鍵點。例如采用整硬銑刀實現高精度銑削加工（gōng）；采用可轉位銑刀滿足（zú）重載切削的同時實（shí）現（xiàn）降低刀具成本的需求（qiú）。整硬銑刀和焊接式銑刀需要精（jīng）磨加工出所需的刃口角度（dù）形狀（zhuàng），而可轉位銑刀中的壓製刀片直接決定刀具的刃口角度形狀。

二十世紀九十年代初，隨著伊斯卡創新推出安裝螺旋刃刀片結構的HELIMILL係列直角銑刀，金屬切削加工領域實現了重大飛躍（yuè）。螺旋（xuán）刃刀（dāo）片的高效切削刃由頂麵（前刀麵（miàn））和螺（luó）旋側麵（後（hòu）刀麵）構成。這是一個裏程碑式的刀具結構設計，刀片（piàn）具有（yǒu）恒定的正前角和沿（yán）著切削刃邊恒定的後角。這一開創性的結構大大降低切削功耗使得（dé）切削更加平穩。伊斯卡HELIMILL係列引領了（le）一種全新的（de）刀片設計理念，裝夾刀片後形（xíng）成恒定的切（qiē）削後角成為新的刀（dāo）片結構設計的（de）標杆，走在銑削技（jì）術發展的最前沿。

直角（jiǎo）銑（xǐ）刀刀片外形種類眾多，包含矩形、正方形、平行四邊形、菱形（xíng）、三角形或凸三（sān）角形。刀片的形狀不僅決定了刀片可轉位（wèi）刃（rèn）口（kǒu）數，而且也會影響刀片的其他一些重要特性。與矩形刀片相比，正方形或三（sān）角形刀片更寬。刀片寬度更寬有利於設計（jì）直（zhí）徑（jìng）更大的中心（xīn）螺（luó）釘孔，通過使用規格更大的螺釘實現更強固的刀片鎖緊。然而（ér）刀（dāo）片寬度的增大不僅會限定銑刀最小直徑的範圍，而且沿徑向（xiàng）更（gèng）深的刀片定位槽還會降低刀體的強度（dù）。而這也僅僅（jǐn）隻是可轉位直角銑刀設計中需要權衡的一個因素。設計中還有多個因素需要考慮，如選沿徑向（xiàng）分布的平裝刀片還是選沿（yán）切向分布的立裝刀片，刀片刀尖圓角半徑範圍，刀片是否帶修光刃，刀（dāo）片是否帶分屑（xiè）功能等。銑刀設計中（zhōng）必須（xū）考慮的因素還有被加（jiā）工材（cái）料的特性（xìng）和銑削的方式。

伊斯卡最新（xīn）的直（zhí）角銑刀

隨（suí）著刀具市場上（shàng）各種形狀和形式刀片的普及，設計出新的刀片形狀已經成為過去。伊斯卡最新研發的NEOLOGIQ係列直角銑刀產（chǎn）品，旨在探索實現滿（mǎn）足快速（sù）高效銑削的（de）刀（dāo）具解決（jué）方案。

伊斯卡研發工程師全新設計的NEODO S890銑刀，可以勝任鋼件、鑄鐵件的粗加工及半精加工。這款直角銑刀，適用於工況欠佳的（de）銑削環境，刀具設計綜合實現了降低（dī）成本、提高效率的需求。銑刀夾（jiá）持結構強固的雙麵刀片，刀片（piàn）為（wéi）正方形，刀片的頂麵、底麵及（jí）側麵均采用伊斯卡獨有的壓製技術（shù）壓製（zhì）成型。刀片帶8個（gè）右旋螺旋刃，頂麵及底麵各帶4個。當刀片裝夾於銑刀體時，形成徑向正前角和（hé）軸向負前角，從而確保在（zài）各種工況和斷續（xù）切削（xuē）情況下，均能降低機床功率消耗，實（shí）現平穩輕快的切削。燕尾槽結構定位槽使得刀片與刀體剛性定位夾緊，顯著提高刀具整體剛性。刀片帶修光刃，可以（yǐ）提高加（jiā）工產品（pǐn）的表麵質量。突破想象的全新正方形外形結構和壓製技術優勢相（xiàng）結合（hé），為麵銑加工（gōng）提供了高效、經濟的解決方案，尤其適合工件有類似（sì）於凸台（搭子麵）這種有幹涉的情況。（圖1）

圖1. 高成本效益（yì）NEODO S890係列銑刀

夾持雙麵凸三角形刀片的HELIDO直角銑刀（dāo）係列，刀片帶（dài）6個切削刃，能用於密（mì）齒（chǐ）型銑（xǐ）刀的設計，以提高切削進給率（lǜ），實現生產效率的最大化。銑刀具有雙（shuāng）正前角結構，軸向（xiàng）正前角和徑向正前角。這一特點有利於（yú）降低切削加工功耗，使得在低功率機床上能進行粗（cū）銑加工。功能強大的HELIDO係列銑刀通用於方肩銑、槽銑、側插銑和坡走銑，還可以進行螺旋插補銑。這類銑（xǐ）刀的主要優勢是（shì）綜合了90°精確輪廓精度（dù）、高生產率、低成本等（děng）眾多優點。（圖2）

圖2.夾持雙麵凸三角銑刀片的HELIDO 600銑刀

高效銑削鋁合金和其他有色金屬（ISO N材料組）對刀具提出了鋒利切削刃和前刀麵拋光處理的要求。帶分屑槽切削刃是進一步提高銑刀切（qiē）削性能的途徑。單麵三角形鋸齒狀切削刃（rèn）的HELI3MILL銑（xǐ）刀刀片是直角銑刀中的一大利器，是非（fēi）常經濟-高效的銑（xǐ）刀。（圖3）

圖3.夾（jiá）持鋸齒狀（zhuàng）HELI 3 MILL銑刀片的銑刀

結語

以上（shàng）給出的案例證實了探索改進優化可轉位直角銑刀的路遠未窮盡。即使在開發設計新刀片時有更多的主偏角（jiǎo）銑刀（dāo）可以考（kǎo）慮，但（dàn）開發出全（quán）新的直角銑刀仍會是很具吸引力的解決方案。

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