刀具选择的宏观考虑

一个典型的超市有48750个库存单位和35个不同的豆子罐头。现在考虑一下，大型刀具制造商每个都有超过40000个sku(就像豆子罐头一样)，只是英寸大小!挑选最好的豆子罐头与挑选最好的刀具相比是小菜一碟，仅凭数量!刀具选择是选择适合机器的刀具，以最短的周期时间和最低的成本切割出最高质量的零件特征。在这里，我们将回顾金属切削刀具选择中的一些宏观考虑因素。

最重要的工具。如果任何一个工具停止工作，生产就会停止。但这并不是说每种工具都值得同等重视。切削时间最长的工具对循环时间的影响最大，所以在其他条件相同的情况下，这种工具应该引起你最大的注意。特别注意切割关键部件特征的工具和最紧的公差。此外，最可能产生劣质芯片的工具(如钻孔、开槽和螺纹)值得更多关注。坏芯片会导致停机。

适合机器。工具有右手和左手两种，所以选择正确的手很重要。通常右手的工具适合运行CCW的机器(就像看着主轴一样)，左手的工具适合运行CW的机器。如果你有几台车床，有的用左手工具，有的用右手或左手工具，选择左手工具。对于磨坊来说，有一种倾向，就是使用工具的范围太大。虽然大位移工具可以覆盖更多的零件，但你很快就会失去刚性，增加工具挠度，降低切削速率，而且它们更容易颤动。工具更换工的尺寸和重量都有限制。如果您通过主轴支付冷却剂，请选择具有此功能的工具。

适合材料。大多数加工材料都是碳钢，所以大多数刀具都是为最好地切割碳钢而设计的。等级的选择取决于材料的切割。对于非钢材料，工具制造商提供针对这些材料(如高温合金、钛、铝、复合材料、塑料和纯金属等)设计的刀架系列和匹配的刀片几何形状。如果你切割了这些材料中的任何一种，询问有关专门为这些材料设计的工具的信息。

工具尺寸。一个常见的错误是选择的车刀太小，磨床太大。大型车刀较为刚性，而较大的铣刀价格较高，切削空气的时间也较多。一般来说，较大的工具比较小的工具成本更高。

可转位与可重磨。这一点很简单:避免使用研磨工具。除了一些钻头和立铣刀的少数例外，当提供时，您应该选择可插入或可转位的设计。您将节省人力成本，并获得更一致的结果。

刀具材料和等级。这是你所切割的材料和机器的速度和进给量限制的函数。为一种材料类别选择最通用的等级，这很可能是涂层等级。使用制造商的等级选择表。一个常见的错误是使用品牌等级交叉参考图来解决刀具寿命问题。如果你有什么不工作，你选择最接近的品牌，你可能会得到同样糟糕的结果。关注失败的模式。

电力需求。这里的指导原则是用你付的钱。如果你买了一台20马力的磨机，那么在零件和夹具允许的情况下，你应该选择使用80%可用功率的工具和切割数据。特别注意机器用户手册中的功率/转速图表。选择适合在机器功率带的有效区域切割的刀具。

边数。这里的规则是越多越好。切削刃数量增加两倍的车刀通常不会花两倍的钱。在过去的十年中，由于开槽和切槽以及一些铣削刀片设计的进步，每个刀片的切削刃数量增加了一倍。用多达16个切削刃的现代设计取代具有四个切削刃的旧设计铣刀并不罕见。有效齿数对工作台进给量和生产率有直接影响。

整体设计与模块化结构。小型工具最适合一体式设计，而大型工具则更适合选择模块化设计。对于较大的工具，当一个工具出现故障时，你希望它是较小的、最便宜的部分。这尤其适用于开槽和镗孔工具。

单一用途与多功能。一般来说，零件越小，多功能工具就越合适。例如，一个单一的多功能工具，能够钻孔，车削，镗孔，螺纹和倒角。更复杂的部件更适合于多功能工具。机器赚钱的时候是工具在切割，而不是被编入索引。

标准或特殊。随着CNC的引入，人们普遍认为，你把零件的形状放在程序中，而不是在工具中，因此特殊性已经消失了。然而，今天大约15%的大批量切削工具是特殊的。为什么?精确的尺寸要求，车站减少，他们节省时间。如果你有一个大的批量，考虑一个特殊的工具，以减少周期时间的贡献。定制按需制造的进步正在缩短标准和特殊产品之间的成本和交货时间。

芯片控制。永远不要忘记你的目标是制造零件，而不是芯片。显然，芯片告诉工具是如何工作的，但一般来说，人们太过专注于芯片。大多数人都没有接受过读懂芯片的训练。专注于这条规则:一个好的芯片不会干扰生产，而一个坏的芯片会。刀片提供的芯片断路器和芯片成型机围绕进给量设计-从轻精加工到重粗加工。芯片越小，越难破碎。在延展性材料中，切屑控制是一个更大的问题。你不能改变材料，但你可以改变你的刀具选择，速度，进给量，切削深度，半径等。最好通过对手头应用程序的讨论来讨论这一点。

编程。一旦你有了一个工具，一个零件和一台CNC机床，你需要定义刀具路径。理想情况下，您应该了解基本的机器编码和高级CAM包。刀具轨迹必须考虑刀具特性(如斜坡角度、切削方向、进给量和速度)。对于每一种金属加工工具都有编程技术，可以缩短周期时间，改善切屑和减少切削力。一个好的CAM包可以极大地节省劳动力和提高生产率。

最新创新与商品设计。按照目前的发展速度，切削工具的生产率大约每十年翻一番。如果你查看10年前的切削工具推荐，你会发现今天的工具制造芯片的速度是以前的两倍，而功耗降低了30%。新的工具由更坚固和更坚韧的硬质合金制成，用于更高的速度和更低的切削力。较新的工具具有较低的应用敏感性和更通用的芯片断路器和等级。新的工具越来越具有多功能和模块化的能力——这两个特性在扩展功能的同时减少了库存需求。为新的加工方法开发了工具，如俯冲和车削工具，高进给铣刀，高速加工，最小量润滑和硬车削等。由于这些和其他原因，您需要跟上切削工具技术的最佳实践和最新进展，否则您将面临被淘汰的风险。

价格。价格很重要，但远不如工具的成本重要。价格是你为工具支付的价格。工具的真正成本是其生产率的函数。通常情况下，最昂贵的工具是价格最低的工具。切削工具的价格占零件成本的比例仅为3%。主要关注工具的生产率，而不是其购买价格。

现场支持。在美国，大约有4000名受过工厂培训的刀具专家。他们可以参观数百家商店，帮助许多人，用各种材料和机器组合加工许多零件。机械加工越来越成为一门精确的科学，但经验是不可替代的。作为奖励，他们的服务是免费的，他们甚至可能提供免费的测试工具。一个有经验的工厂刀具专家是你最好的，但往往被忽视的工具选择的辅助。

在接下来的几个月里，我们将研究如何为各种金属加工应用选择最佳的切削工具，深入研究独特的挑战和常见的工具选择陷阱。未来分期将回顾:转向;外部，内部，镗孔系统，碎纸机和成型机铣削;可转位面铣刀，可转位立铣刀，开槽，整体硬质合金立铣刀，螺纹铣刀;开槽:外径、内径、端面、急转、螺纹钻削;硬质合金，直径小。可插入，大直径。可转位、枪钻、BTA系统;扩孔:坚固，可插入;刀架:标准连接、定制连接; and, special: combination tools, one offs.