這些刀具專業(yè)知識可能具有不同的形式,主要包括:
?。?)有關(guān)材料的專業(yè)知識
Precision Dormer公司的Andrew Hunter列舉了針對特定的被加工材料定制鉆頭性能的各種不同方式。在過去,可能僅僅將刀具分為“涂層刀具”和“非涂層刀具”就足夠了。而現(xiàn)在,存在著可滿足加工不同工件材料需求的、范圍非常廣泛的各種涂層成分和結(jié)構(gòu)。即使現(xiàn)在人們對刀具基體也傾注了越來越多的注意力,但涂層技術(shù)仍然是當(dāng)今刀具研究和開發(fā)最重要的領(lǐng)域。還有一個重要領(lǐng)域則是刀具本身幾何結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計。
通過對這三個要素以及其它一些因素的專門設(shè)計,不僅可以定制切削難加工材料用的刀具,而且也可以定制用于切削看似易于加工材料的刀具。無論用于切削何種類型的被加工材料,刀具供應(yīng)商都應(yīng)該能夠遴選出可獲得更好加工性能的正確刀具。
以鋁加工刀具為例。一種為鋁加工而設(shè)計的鉆頭其材料含鎢量很高,從而使刀具表面非常光滑,可避免產(chǎn)生積屑瘤。此外,鉆頭的幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)能伸展和分?jǐn)嗲行?,以抑制鋁易于形成軟而粘切屑的趨勢。通過考慮這些要素,可確保該鉆頭在加工任何特定的金屬或非金屬材料時,都能獲得最佳切削性能。
Precision Dormer公司開發(fā)的CDX-Inox鉆頭是為加工特定材料而定制刀具的另一個實例。該鉆頭通過采用一條細(xì)棱帶,減小與工件表面的接觸,從而可避免在鉆削不銹鋼時常見的加工硬化現(xiàn)象。正的幾何角度和內(nèi)冷卻供液孔有助于進(jìn)一步解決不銹鋼的斷屑和排屑問題。
?。?)有關(guān)工件的專業(yè)知識
對于選擇刀具同樣至關(guān)重要的另一個因素是工件的幾何形狀。為了加工一種具有一些可達(dá)性很差的幾何特征的復(fù)雜工件,加工車間可能需要對非標(biāo)刀具進(jìn)行大量投資,以克服極具挑戰(zhàn)性的余隙加工難題,以及被迫采用效率很低的切削方式,以應(yīng)對使用性能不佳的刀具可能造成剛性差和支承不良的問題。
一個專業(yè)刀具供應(yīng)商不僅應(yīng)該具有關(guān)于材料的專業(yè)知識,而且應(yīng)該具有關(guān)于工件的專業(yè)知識,能夠提供為難加工的工件類型而定制的加工系統(tǒng)。難加工工件類型的一個實例是渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪和機(jī)殼。這些復(fù)雜零件通常是用難加工的合金制成,其廓形特征通常是具有各種困難的公差要求的凹腔。為了應(yīng)對加工這些零件的特殊困難,山特維克可樂滿公司開發(fā)了SL70/40模塊式工具系統(tǒng)。這是一種可組裝的快換工具系統(tǒng),可以對幾乎任何渦輪機(jī)轉(zhuǎn)輪或機(jī)殼的幾何特征進(jìn)行穩(wěn)定的重載加工。通過將幾種模塊化組件組裝成不同的結(jié)構(gòu),該工具系統(tǒng)就能以針對不同渦輪特征的正確公差提供正確的加工支持,同時,該工具系統(tǒng)還集成了高壓冷卻(HP)技術(shù),在加工難加工材料時可將高壓冷卻液輸送到切削刃上方的正確位置。
?。?)有關(guān)終端市場的專業(yè)知識
不同的行業(yè)具有不同的加工要求,刀具供應(yīng)商應(yīng)該能夠幫助加工車間滿足這些要求。某些材料本身正具有越來越鮮明的行業(yè)特征,一個典型的例子就是復(fù)合材料。目前,Precision Dormer公司正為開發(fā)用于航空工業(yè)的復(fù)合材料鉆削刀具及其應(yīng)用技術(shù)而大量投資。
某些零件的加工挑戰(zhàn)也與特定的行業(yè)有關(guān)。山特維克可樂滿公司的航空項目開發(fā)經(jīng)理Chris Mills以工件的表面完整性為例來說明這一點。在航空工業(yè)以外的其他行業(yè),表面完整性并非加工車間必須共同面對的關(guān)鍵考核指標(biāo)。然而,在航空工業(yè),加工產(chǎn)生的力和溫度有可能引起工件的顯微硬度變化、塑性變形和殘余應(yīng)力,這些都可能導(dǎo)致精密航空零件的性能不合格。
?。?)定制刀具的技術(shù)咨詢
對于標(biāo)準(zhǔn)刀具,可能并不總是需要技術(shù)咨詢。通過參與工藝設(shè)計,刀具供應(yīng)商還能確定定制刀具在哪些加工場合能夠真正創(chuàng)造最大價值。如果刀具供應(yīng)商具備了與車間的特定加工挑戰(zhàn)相關(guān)的豐富知識,那么定制刀具時可能只需要在標(biāo)準(zhǔn)刀具基礎(chǔ)上進(jìn)行不大的改動即可,例如,可能只需在已經(jīng)非常接近車間加工要求的標(biāo)準(zhǔn)刀具上增加一個特定的角度,就能滿足加工要求。