內(nèi)六角螺絲高速、高效加工中心的使用使金屬加工踏上了高速、高效之路，但能否行之有效，還要看刀具的選擇，因?yàn)榈毒呤菍?shí)現(xiàn)高速、高效切削的最基本、最有效和最活躍的因素。我們接觸了世界著名刀具廠家，研究了發(fā)達(dá)國(guó)家平均刀具費(fèi)用和生產(chǎn)成本等各種相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)降低30％的刀具費(fèi)用，可降低1％的單件生產(chǎn)成本；提高50％的刀具壽命，可降低1％的生產(chǎn)成本；而提高20％的加工效率，則可降低15％的生產(chǎn)成本。這充分說(shuō)明利用現(xiàn)代切削技術(shù)，選擇高速、高效刀具，充分發(fā)揮機(jī)床的性能和效率，實(shí)現(xiàn)高速、高效切削，才是加工中心柔性生產(chǎn)線組織生產(chǎn)提高效率、降低生產(chǎn)成本的正確之路。
在金屬加工中，根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)選擇合適的刀具，能夠充分發(fā)揮機(jī)床的性能，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。將單價(jià)、效率、壽命及縮短的輔助時(shí)間等因素綜合起來(lái)考慮，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，選用高速、高效和高壽命的刀具，單件產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)成本將會(huì)更低。
先進(jìn)刀具特性
加工中心采用的高速、高效刀具除應(yīng)具備一般刀具應(yīng)具備的良好的硬度和耐磨性、高的強(qiáng)度和韌性等性能外，還應(yīng)該具備：
（1）更高的可靠性——切削穩(wěn)定，質(zhì)量一致，換刀次數(shù)少，壽命長(zhǎng)。
（2）更高的安裝精度和重復(fù)定位精度，好的互換性和快換性。
（3）系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，盡量采用機(jī)夾可傳位刀具和多功能復(fù)合刀具。
（4）良好的斷屑、卷屑和排屑性能，確保切屑不纏繞在刀具和工件上，不破壞已加工表面，不妨礙切削液的澆注。
內(nèi)六角螺絲的熱處理與測(cè)試硬度
一般的8級(jí)螺母是要熱處理的，但是也有不熱處理的，普通的8級(jí)螺母一般都用35鋼做，其硬度的測(cè)試也是有規(guī)定的，一般的對(duì)表面不做要求，熱處理廠家在做熱處理后檢測(cè)硬度，公制的螺母一般都是從中間破開(kāi)，測(cè)試其心部硬度，英制的螺母一般的是取其中一個(gè)面破開(kāi)（即在一個(gè)面上切兩刀），檢測(cè)其一個(gè)面的切面的中間的硬度，小的螺母一般都是磨掉剖面20-30絲后檢測(cè)硬度。
聚晶金剛石（PCD）刀具
聚晶金剛石（PCD）刀具加工鋁及鋁合金材料有極高的壽命和良好的精度，切削速度可達(dá) 1000～4000m/min，美國(guó)波音公司高速銑削鋁合金切削速度已高達(dá)5000～7500m/min。與PCD相比，CVD金剛石刀具硬度更高、耐磨性更好、摩擦系數(shù)更小、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性更強(qiáng)，壽命較PCD長(zhǎng)2～3倍，缺點(diǎn)是韌性不如PCD。CVD金剛石刀具被認(rèn)為是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品加工中應(yīng)用前景廣闊的新一代刀具材料，尤其是鋁及鋁合金材料的加工。
CVD涂層刀具,PVD涂層刀具
涂層刀具，按涂層方法不同可分為CVD和PVD涂層刀具，根據(jù)涂層材料的性質(zhì)又分為“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具，根據(jù)基體材料不同可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具及陶瓷和超硬材料涂層刀具，最近又開(kāi)發(fā)了納米涂層刀具。涂層刀具可以靈活地選擇基體材料和涂層材料使刀具獲得需要的性能，提高加工效率、改善加工精度、延長(zhǎng)刀具壽命和降低加工成本。
KSCM-AluMill面銑刀
近年來(lái)，長(zhǎng)城公司轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廠采用世界著名機(jī)床廠家的高速、高效加工中心組建了3條柔性機(jī)加生產(chǎn)線，與世界著名刀具廠家美國(guó)肯納公司一起，結(jié)合所加工的產(chǎn)品精心選擇刀具，正在努力實(shí)現(xiàn)高速高效切削。
在缸體和缸蓋生產(chǎn)線，我們將肯納KSCM-AluMill面銑刀用于鋁合金缸體和缸蓋的平面銑削加工。此刀具由鋼制刀盤(pán)和鋁制刀體組成，在保證足夠剛性的前提下減輕了重量，而且雙金屬結(jié)構(gòu)也減少了加工振動(dòng)。該刀具具有高金屬去除率、低加工毛刺及高加工效率等特點(diǎn)，非常適用于高速切削。KSCM-AluMill面銑刀有5種形式的刀夾，不同刀夾相互搭配用于粗銑和精銑，可達(dá)到不同的表面粗糙度，也可同時(shí)安裝粗銑和精銑刀夾，粗精加工一次完成，縮短加工時(shí)間，提高工作效率。
實(shí)際加工中我們選用了適用于加工低硅鋁合金，具有高耐磨性、高壽命的KD1415和KD1420兩種PCD切削材料刀夾。KD1415刀片硬度較高，適于加工余量均勻，硬度一致的表面，因此將其用于缸體、缸蓋上下和前后表面的精加工；KD1420刀夾，刀片韌性較好，適用于余量不均勻，硬度不一致的表面，將其用于粗加工。精加工后，缸體、缸蓋上下面、前后面等大平面的平面度誤差最大不大于0.02mm，最小達(dá)到0.0034mm，平均平面度誤差不大于0.01mm，表面粗糙度低于Ra0.8，加工節(jié)拍滿足要求。KSCM-AluMill面銑刀更換刀夾時(shí)，僅做軸向調(diào)整，不需要徑向調(diào)整，具有調(diào)整方便、調(diào)整時(shí)間短和調(diào)整精度高的特點(diǎn)，在長(zhǎng)城公司實(shí)際使用時(shí)實(shí)現(xiàn)了軸向調(diào)整偏差不大于0.003mm，使切削負(fù)荷均勻分布到每個(gè)刀齒上，有效地延長(zhǎng)了刀具壽命。經(jīng)幾個(gè)月的試加工，KSCM-AluMill面銑刀鋁合金加工效果良好。
僅舉缸體頂、底面精銑為例，頂面精銑刀盤(pán)Φ100、Z12（9個(gè)精銑刀夾、3個(gè)修光刀夾），修光量 0.008＋0.002mm，整體焊接PCD刀片；加工參數(shù)：V＝2500m/min，fz=0.12mm/z，Vf＝11.5m/min；精銑后實(shí)測(cè)試件，表面粗糙度Ra0.8，平面度誤差＜0.004，節(jié)拍滿足要求。底面精銑刀盤(pán)Φ200、Z24（18個(gè)精銑刀夾，6個(gè)修光刀夾），加工參數(shù)：V＝2500m/min，fz=0.12mm/z，Vf=14.3m/min；加工后實(shí)測(cè)試件，表面粗糙度Ra0.8，平面度＜0.004mm，節(jié)拍滿足要求。
