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桶形（xíng）銑刀未來可期

2023-3-24 來源：伊斯卡作（zuò）者（zhě）：技術經理（lǐ） Andrei Petrilin

五軸加工，優（yōu）勢顯著

顯而易（yì）見，五軸加工在現代金屬切削領域越來越流（liú）行（háng）。五軸加工（gōng）優（yōu）勢顯著，例如僅用一次裝（zhuāng）夾來加工複雜形狀的零件，而不改變工件的定位、同（tóng）時保證高加工精度及減少（shǎo）加工節拍（pāi）。

先進的工（gōng）件製造技術提高了精密鍛造（zào）、鑄造和主（zhǔ）流增材製造（AM）的水平（píng）。這也導致了工件（jiàn）的幾何形狀更為（wéi）複（fù）雜，通過切削（xuē）來減少加工餘量和（hé）材料，並達到反映工件最終形（xíng）狀的結果，這就要求高性能的切削（xuē）刀具，以用於複雜幾（jǐ）何表麵的精（jīng）加工和半精加工（gōng）。

球（qiú）頭銑刀被視為用於加工3D表（biǎo）麵的傳統刀具。球頭銑刀是銑削（xuē）作業中（zhōng）用於表麵（miàn）半精加工（gōng）和（hé）精加（jiā）工的最常（cháng）用刀具。五軸加工中心領域的（de）發（fā）展，以（yǐ）及現代CAM係統的重大進步，使得不同切削刃型的刀具在市場中湧現，也就是弧形（xíng）或（huò）桶形立銑（xǐ）刀。盡管這些刀具為機械工人所熟（shú）知，但還是經常被人（rén）忽視。五軸加工結合（hé）CNC軟件和複雜刀具配置的計算機建模，使得（dé）圓桶（tǒng）形立銑刀的應用重回大眾的視（shì）野。

這些立（lì）銑刀的切削刃呈圓弧形，代表半（bàn）徑大於刀（dāo）具（jù）標稱半徑（jìng）的一段圓弧。為（wéi）了（le）便於比較，在球頭（tóu）銑刀中，刀具半徑即切削刃的半徑。與球頭銑刀相比，使用“多刀路銑削技術”的弧形銑刀來加工表麵（miàn）可顯著增加步距，從而縮短切（qiē）削時間（jiān）。在加工複雜表麵（miàn）時，三軸CNC機床無法保證桶形刀（dāo）具的正確（què）切削位置。而五軸機床可實（shí）現桶形銑刀（dāo）的充分利用（yòng）。

桶形刀具，經濟合理

根據切削（xuē）刃相對於刀具軸線的方向，桶（tǒng）形立銑刀具有多種配置，如純桶形、錐桶形（xíng）、透鏡形以及橢圓形或拋物（wù）線形。刀具的刃形決定了刀具的應用。例如，透鏡形刀具同時適用於五軸和三軸機床，而錐桶形輪廓的（de）立銑（xǐ）刀僅適（shì）用於五軸機（jī）床。桶形刀具設計應用於多刃整體立銑刀中，可提供更高的刀具精度，並（bìng）將刀具的齒數最大化（huà）。

伊（yī）斯卡NEOBARREL刀具係列包括多個係列（liè）。圖1是直徑範圍為8-12 mm的整體硬質合金立銑刀（SCEM）。10mm錐（zhuī）桶形硬質合金立銑刀具（jù）有半徑為（wéi）85mm的（de）弧形（xíng）外圓切削刃。與10mm球頭銑刀相（xiàng）比，該立銑刀的步距提（tí）高了四倍，並達到（dào）相同的加工表麵粗糙度。（圖1）

圖1：整體硬質合金桶形（xíng）銑刀在（zài）曲線形狀的加工中（zhōng）行之有效。

伊斯卡的MULTI-MASTER係列是可更換硬質合金（jīn）頭產品係列。該係列的全新錐桶形刀頭（tóu），與（yǔ）SCEM具有相同切削刃型和直徑範圍，並為MULTI-MASTER係列（liè）在五軸（zhóu）機床上的（de）應用提供了多種選擇。MULTI-MASTER係列刀具的（de）可更換頭設計確保（bǎo）了硬質合（hé）金的合理使用，經濟（jì）成本優勢（shì）顯著。多樣化的刀體、延長杆和減徑（jìng）杆可實現為複雜的加工項目定製模塊（kuài）化刀具組件。（圖2）

圖2–整硬可換頭桶形刀頭被成功（gōng）應（yīng）用於高成本效益的MULTI-MASTER設計理念中。

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單刀片設計，符合邏輯

伊斯卡近期推出了全新的桶形立銑刀係列，該係列（liè）采用了單刀（dāo）片刀具設計方式。眾所周（zhōu）知，與可更換硬質合（hé）金刀（dāo）頭的刀具或整體硬質合金立銑刀相比，單刀片刀具的精度較低。但如果我們對單（dān）刀片刀（dāo）具進行分析並對精度做（zuò）出（chū）一些妥協，那麽單刀片刀具也可以和（hé）可（kě）換頭（tóu）刀具（jù）或者整硬刀具（jù）進行競爭。（圖3）

圖3–在加工關鍵零部件的複雜表麵時，單（dān）刀片桶形刀具表現出（chū）高性能參數（shù）。

為（wéi）了消（xiāo）除對單刀片桶形刀具設計合理性（xìng）的質疑，我（wǒ）們應該考慮幾個（gè）方麵。

單刀片刀具通過（guò）擴大桶形銑（xǐ）刀的（de）直徑範圍來提（tí）高成本效益。這些刀具的標稱直徑為16-25 mm。與適合硬質合金立銑刀和可更換頭的進（jìn）給量相比，耐用的刀片結構和高（gāo）剛性的刀片夾持使每齒（chǐ）的進給量有所增加。這確（què）保了適當的進給速度，從而高效地進行加工。當加工穩定性較差時，減少齒數有助於控製振動。BALLPLUS係列刀具（jù）可通過使（shǐ）用桶形刃口刀片將常規刀具轉（zhuǎn）換（huàn）為（wéi）桶形立銑刀。伊斯卡（kǎ）BALLPLUS刀具包括多種刀體、刀杆和延長杆的選擇，大大簡化了刀具定製。如今，單刀片桶形刀具設（shè）計成為了更加符合邏輯、更加合理的（de）選擇。

在現代製造業中（zhōng），桶形銑刀的前景十分廣闊（kuò）。金屬（shǔ）加工行業已（yǐ）實現了桶形設計（jì）的（de）許（xǔ）多應用用途。其（qí）中包括整體硬質合金桶形立銑刀、整硬可換頭式桶形銑刀（dāo）和單刀片桶形銑刀，這些產品構成了一個完整（zhěng）的桶（tǒng）形仿形銑刀係列，共同麵對未來的挑戰。（圖4）

圖4–各種不（bú）同設計理念的桶形銑刀。

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