在當前的經濟困難時期，航空業(yè)是全球切削刀具與機床需求持續(xù)增長的重要引擎。而鈦金屬則是該領域主要的工件材料之一：謹慎選擇刀具和切削參數(shù)能夠產生令人意想不到的經濟利潤，正如通過ISCAR設計的四種不同的解決方案，并通過Jobs Tarkus銑床所獲得的結果一樣。

一直以來，業(yè)內都熱衷于研究更新、更輕型的航空航天結構件和更高效的引擎，這決定了新型材料的發(fā)展方向，例如新型鎳基合金、鈦合金、復合合金以及高電阻鋁。航空航天業(yè)中所使用的金屬不僅重量輕，而且耐用性高，但加工起來也愈發(fā)困難。正由于這些屬性，而使此類材料的應用日益廣泛，尤其適合于該行業(yè)中的典型應用。

很長時間以來，刀具和機床生產商都會投入大量精力和物力開展專門的研發(fā)活動：為了獲得更高的生產效率并降低成本，他們大規(guī)模投資于這個潛力巨大的市場，由此而促進了新型刀具和切削工藝的發(fā)展。

期待解決方案的難題

多年以來，大家一直不遺余力地試圖弄清一個非常復雜的問題，即在整個切削過程中，切削刃附近到底發(fā)生了什么。為研發(fā)投入巨資，也使ISCAR邁出了*重要的一步——在切削難加工材料時，他們終于能夠識別出切屑去除期間發(fā)揮作用的復雜機制。

意識到這一層后，他們已將其轉化為創(chuàng)新性的解決方案，以確保更好的導熱性、更完美的切削槽形以及獨一無二的斷屑器設計。這種新型亞微晶粒硬質合金*牌號和創(chuàng)新性的涂層技術注定會創(chuàng)造*佳的解決方案——既提高了生產效率和精度，又能精加工出*完美的銑削表面。

*近，在意大利皮亞琴察的Jobs工廠舉辦了一場開放日活動，ISCAR利用此次機會，在稱為Tarkus的大功率銑床上現(xiàn)場展示了鈦銑削應用方面的解決方案。

一個問題多種解決方案

其目標旨在證明加工鈦示范工件時，對于同一工序，如何利用不同的加工方案實現(xiàn)不同的優(yōu)勢。為此，ISCAR采用不同的刀具和加工方法來銑削類似的型腔。影響刀具選擇的因素是去除的切屑量，通常提高該值會縮短生產周期。但是，僅使用該值不能總是獲得*佳的結果。

對于*一個型腔，ISCAR選擇了傳統(tǒng)的加工方式，即采用玉米銑刀(EXTENTED FLUTE HELITANG)，該刀具通常被認為是粗加工方肩工序的*選，此外通過創(chuàng)新ISCAR還進行了一些優(yōu)化。此刀具的立裝裝夾設計非常堅固(切削力作用于刀體，而不是螺釘)，這樣就能夠設計出先進的新型刀具，同時結合了更高的切削刃密度和擴大的排屑槽。刀片的正前角槽形尤其適合于鈦銑削，加工時允許應用非常高的切削參數(shù)。當進給為222mm/min時，去除的材料總量大約為100cm3/min。

切削時，無論加大功率還是應用更高的進給，Tarkus機床都能夠承受。在第二次測試中，采用FEEDMILL刀具進行加工也是如此。

在保持非常大的切削深度(1.3mm)時，通過應用更高的機床進給速度(1400mm/min)，就能夠獲得91cm3/min的切屑去除量，這非常接近于采用擴展的銑刀所獲得的加工結果。H600 WXCU刀片較寬的刀尖槽形也能夠達到該性能，此類刀片允許應用非常高的進給(鋼加工時高達3.5mm/齒，鋁為1mm/齒)。

第三次測試改變了傳統(tǒng)解決方案。在該案例中，ISCAR演示了TANGPLUNGE系統(tǒng)在執(zhí)行插銑工序時的強大能力，該刀具重點在于體現(xiàn)銑削的軸向穿透。切削力通過主軸進行作用，而不是刀片。在具體案例中存在5mm的薄壁，因此限制了刀片槽的設計。采用傳統(tǒng)進刀方式時，通常會出現(xiàn)振動，這樣就無法采用不同的方法在相同的切削時間內執(zhí)行此類工序。對于深切削工序來說，這是*佳的解決方案，但在某些情況下，防振刀桿無法確保必需的剛性。即使去除的切屑量較少(38cm3/min)，插銑進刀方式也具有一定優(yōu)勢。這是因為它不僅消除了振動，而且由于可以在淺面銑中使用，這樣就能夠精加工型腔的底部，由此而避免了后續(xù)的半精加工工序。這意味不僅*終縮短了生產周期，而且也精簡了所需的刀具數(shù)量。

針對這種節(jié)約刀具成本的玉米銑刀精加工方式，ISCAR采用配備正前角APKT刀片的傳統(tǒng)立銑刀開發(fā)了第四種工作循環(huán)。ISCAR的研發(fā)部門設計了傳統(tǒng)的APKT刀片，這種刀片帶有專為高進給切削而開發(fā)的創(chuàng)新性 FEEDMILL槽形。通過改變切削參數(shù)，僅采用傳統(tǒng)的銑刀即獲得了79cm3/min的切屑去除量，這是非常經濟的解決方案。

精加工工序

在演示不同的粗加工進刀方式后，ISCAR也考慮到航空航天業(yè)中通常要求很高的精度公差，因此接下來展示了合理選擇正確的刀具到底有多么重要。

在*一個案例中，ISCAR采用MULTI-MASTER解決方案。該系統(tǒng)包含一個硬質合金圓柱刀柄和一個帶有螺紋連接機構的銑頭。該特性通過搭配不同的切削刃、槽形、長度以及齒數(shù)等，就能產生15000多種刀柄/銑頭組合，并且將公差和跳動量控制在0.02mm之內。在此案例中，去除的切屑量并非生產效率的主要衡量標準，但是使用此類模塊化系統(tǒng)能夠顯著削減總體運營成本。

精加工時，具有高切削深度的優(yōu)質整體硬質合金立銑刀允許應用非常重要的進給(525mm/min)。這確保了在合理的時間內獲得8佳的表面質量。

在Jobs開放日活動期間，采用(*級刀具與大功率機床組合在銑削鈦錠時所展現(xiàn)出的強大性能一再證明：這種截然不同的進刀方式能夠節(jié)省時間、降低成本和提高靈活性。

*佳且無條件的解決方案并不存在。機床、切削刀具和參數(shù)選擇必須基于客戶的特定需求而定制。當然，這些測試能夠執(zhí)行應歸功于Tarkus銑床的通用性。該機床的大功率、高進給與剛性有助于提高刀具的性能。

貼近客戶

ISCAR的初衷是通過共享專業(yè)技巧、產品知識和服務能力提高客戶的生產效率。這種進刀方式頗有說服力，利潤是由于通過提高切削參數(shù)和速度所獲得的高生產效率而產生，而不是由于刀具壽命。

當客戶必須執(zhí)行新的切削時，系統(tǒng)化的進刀方式有助于ISCAR專門為各個案例開發(fā)一攬子專用刀具。切削周期分析與刀具選擇一般與機床制造商共同完成。只是在此案例中，刀具與機床之間具有重大意義的連接結構將允許客戶獲得*大的生產效率和利潤。

工程再造活動的目的是通過研究可確保更高效率和降低生產成本的新加工周期來提高生產效率水平，但在此案例中重點在于現(xiàn)有的工件。ISCAR堅信，只有這樣，客戶才能識別到只有定制研究才能有助于提升效率。