關注刀具非標定制新思路
2023-8-1 來源：伊斯卡 作者：技術經理 Andrei Petrilin
標準刀具vs非標刀具
當為特定加工應用選擇合適的切削刀具時，很難確定使用標準刀具還是非標刀具更為可取。選擇最合適的刀具取決于各種因素，例如商務條件、制造工藝、生產類型，有時還包括個人偏好。
由專業刀具制造商生產的標準切削刀具都有很高的通用性，適用于加工各種不同形狀的零件。此外，在切削各種工程材料零件時，標準刀具也表現出優異的加工性能。為了確保零件的生產加工，及時交付切削刀具至關重要。這就是為什么標準刀具是機加工企業刀具庫存管理的基礎。
而非標切削刀具用于一些零件的特定加工應用，比如刀具由特定材料制成，非標設計的刀具外形尺寸和精度，或機床上裝有特定工裝夾具。這種非標刀具解決方案旨在實現最佳的性能和加工結果。然而，這種解決方案有一個缺點，就是它限制了刀具的通用性，使其難以適應不同的加工應用。因此，非標刀具主要用于大批量零件加工生產，諸如在汽車行業等。
非標刀具的交貨時間
非標刀具的設計和生產并不簡單，需要與客戶的溝通協調，刀具方案的確認，加工工藝的流程和節拍、零件精度和加工成本、產品設計圖紙等的確認，最后制造刀具產品。因此非標刀具的交貨時間明顯久于標準刀具。機加工企業在標準和非標刀具之間進行選擇時經常面臨兩難境地，這種抉擇可能會影響項目的進度。那么哪種刀具可以提供最佳解決方案？工廠是依靠現成的標準刀具，還是選擇交貨時間長但效率更高的非標刀具？當然，還應考慮單件成本和刀具成本等經濟因素。在加工要求基本相同的情況下，要選擇非標刀具時，最短交貨時間就成為一個重要因素。
非標刀具的設計復雜性各不相同。有些是對標準刀具的簡單修改，例如改變圓角半徑或刀具長度。這些修改屬于“半標準”產品類別，生產速度相對較快。有些非標刀具的設計需要預先評估客戶在加工制造中的限制，以及計算生產成本和節拍。評估結果會表明非標刀具設計的局限性和使用的經濟性，這些因素都會影響非標刀具的交付時間。不過還有其他方法可以縮短非標刀具的交付時間，例如使用可更換刀頭的整體硬質刀具、設計可轉位刀具非標刀體或可換位式非標刀片。刀具制造商的交貨時間和生產能力對于客戶最終如何決定有著至關重要的影響。
模塊化刀具可以替代非標刀具一部分作用，例如伊斯卡的MULTI-MASTER產品系列，是帶有可更換整體硬質合金頭的旋轉刀具。該刀具系統包括各種刀體（在系列命名法中稱為“刀柄”）、接桿、延長桿和減徑桿，可以實現用于各種加工應用的刀具配置。（圖1）
圖1 - 各種可更換刀頭、刀柄、接桿、延長桿和減徑桿組成了 MULTI-MASTER多功能模塊化系統。
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刀具非標定制新思路
增材制造（AM）為非標刀具解決方案提供了新的機會。增材制造技術能夠快速生產復雜輪廓的刀具。盡管精加工和磨削仍然是必要的，但快速生產極其接近最終形狀的預成型產品讓人難以拒絕。此外，3D打印技術可用于制造硬質合金刀片，無需使用模具，從而大大減少生產時間和成本。3D打印技術是在初始階段生產刀片原型和小批量非標刀片的明智之選。利用增材制造技術生產硬質合金刀片和刀頭的方式正在迅猛發展，用這種方法能夠確保快速交付非標刀具及其組件。（圖2）
圖2 - 用于瑞士機床的NEOSWISS復雜形狀刀頭是采用3D打印技術制造的模塊化快換刀頭系統。
一些企業工廠也可以快速生產定制非標刀具，但如果沒有合適的現成毛胚產品，他們可能無法獨立完成整個刀具制造流程。在這種情況下，刀具制造商可以先提供半成品刀具作為毛胚產品，客戶可以根據其最終形狀自行調整并加工制造。這些半成品包括毛坯刀體、毛坯刀片和毛坯刀頭。伊斯卡公司作為領先的切削刀具制造商就提供這項服務，其系列產品中就包括了毛坯產品。
MULTI-MASTER系列提供超長刀桿，前端有一個MULTI-MASTER內螺紋，尾部有一個中心孔，可以由客戶自行截斷和加工成型。近日，伊斯卡又推出了無涂層的硬質合金毛坯刀頭，該刀頭分為兩部分：圓盤形前部區域，表面有內六角（TORX）凹槽，后部區域有MULTI-MASTER外螺紋。這些毛坯刀頭用于生產非標產品，可安裝在客戶車間里現有的MULTI-MASTER產品刀柄上，應用于不同的加工操作，如銑槽、切槽、螺紋加工、花鍵加工及齒輪加工等。（圖3）
圖3 - 采用MULTI-MASTER刀柄的圓盤形毛坯刀頭大大擴展了客戶生產定制銑削形狀的能力。
伊斯卡還在其產品系列中添加了一組特殊的PENTACUT-27毛坯刀片，該毛坯有五個切削刃，可以由最終用戶磨制成不同的形狀，以完成皮帶輪、軸承和管接頭等零件的淺輪廓和切槽加工應用。比起從切削刀具制造商直接訂購非標刀具，用戶在收到產品的時間上會受到一定限制。如果時間緊迫，用戶可以通過自己用半成品毛胚加工非標刀具的方式，在受到限制的情況下找到最合適的解決方案。為客戶賦能，使其能夠制造自己專屬的刀具，打開金屬加工的新視野，以克服日常生產制造中的障礙。（圖4）
圖4 - PENTACUT-27 星形毛坯刀片可為復雜型材的切槽提供快速的定制化解決方案。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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