森泰英格數控刀具在現代模具制造中的創新應用

森泰英格（成都）數控刀具有限公司 趙慶軍

現代模具制造的特點是：質量要求高，形狀復雜，材料硬度高，通常單件生產。現代模具制造的基本要求是：制造精度高，使用壽命長，制造周期短，模具成本低。為了適應現代模具制造的特點，滿足現代模具制造的基本要求，高速加工技術已越來越多地應用于現代模具的加工制造領域。

代表現代機械加工主流技術方向的高速切削加工技術，因順應了21世紀模具加工高速、高效、高精的要求而得到了迅猛發展。高速加工的最大特點是在極大滿足高效生產的同時，也大大提高了被加工零件的加工精度和表面質量。在美國、德國和日本等工業發達國家，其模具工業正逐步用高速切削機床替代電加工設備，完成模具復雜型腔的高效精密加工。近年來，國內模具制造業也紛紛購進大量高速切削機床，引入高速加工理念。但是，國內適宜高速切削加工要求的刀具系統與技術的研究相對滯后，國外先進刀具和技術追求利益最大化的商業運作，造成我國模具加工高速不等于高效，高速不等于高精，高速不等于低成本的尷尬局面。因此，深入研究高速加工技術及高速加工對刀具系統提出的新要求，開發適宜高速加工要求的刀具系統及其創新應用具有十分重要的意義。本文針對現代模具制造的特點和要求，從技術返璞歸真的角度，闡述森泰英格數控刀具在現代模具制造中的創新設計和應用。

森泰英格（成都）數控刀具有限公司（CENTRIXEG, Ltd.）（以下簡稱“森泰英格”）是專業制造數控工具系統、可轉位刀具、刀片及整體合金刀具等數控刀具產品的中外合資企業。在現代模具制造中，森泰英格是國內唯一一家開發了可以與世界知名品牌競爭的熱裝刀柄、液壓刀柄、高精度彈簧夾頭刀柄和HSK工具系統等高檔數控刀具產品的數控刀具制造廠家。而且，森泰英格生產的工具系統和可轉位切削刀具產品批量出口到歐美地區中高端市場。同時，森泰英格在不斷創新和實踐的基礎上，運用現代切削加工理念，創新設計了數控刀具產品和加工解決方案。下面針對現代模具制造，從高效、高精和低成本三個方面入手，例舉其中典型產品及案例，拋磚引玉，以供大家參考。

森泰英格如何解決模具高效加工

現代模具制造中，大約有90%左右的金屬去除是需要銑削加工完成，包括模具輔助零件的最終加工以及模具工作部分的預加工和最終加工。如何實現模具銑削的高效加工，是提高現代模具制造效率的關鍵所在。

典型加工案例：加工產品為模架（45鋼），如圖1所示。熱處理狀態：調質300～350HBW。加工機床：BT40加工中心。刀具：BT40－XP25－100，EM90－25AP10N（3刃），APKT1003PDTR EB1220（見圖2）。切削參數見附表，不同切削參數下的切屑如圖3所示。

圖1

圖2

圖3

切削參數表

方案1：采用“輕拉快跑”的方式（小切深大進給）。方案2：采用大切深小進給方式。通過兩組加工數據，我們不難看出：相同的刀具，相同的機床，相同的轉數n，只改變進給f和切深ap，方案1的金屬去除率Q提高2.3倍。

因此，高速切削只是提高切削效率的手段之一，高速不等于高效。我們應采用高速切削和加工工藝創新等多種手段實現高效切削，從高速切削到高效切削，是切削理念的又一次進步。實現高效切削有多種途徑，各企業應根據自身條件采取適合于自己的方法有效地提高加工的效率。

森泰英格如何解決模具高精加工

作為高端工具系統，森泰英格的熱裝刀柄和液壓刀柄可以穩定達到刀具4d處，綜合跳動精度0.003mm以內。但這只是保證了刀具與工具系統之間接口的高精度，在切削系統中，還有機床主軸與工具系統之間接口精度不容忽視。通常情況，一般機床主軸跳動0.01～0.02mm。特別是在模具高精度加工中，如果您不能容忍：機床+工具系統+刀具大于0.025mm的刀具跳動，請選用森泰英格的可調刀柄系列。森泰英格的可調刀柄系列通過在線調整（見圖4），可以有效彌補機床主軸和刀具的徑向跳動和軸向跳動，使切削系統終端的刀具達到完美的零跳動。

圖4

森泰英格如何解決模具低成本加工

在現代模具制造中，以銑代磨的高速高精加工已成為主流。但提到模具高速精加工，不難想到熱裝刀柄和硬質合金銑刀。專為模具加工設計的熱裝刀柄以結構簡單，剛性好，精度高等特點，深受模具加工者的喜愛。

2003年，森泰英格開發了熱裝刀柄（填補國內空白）。在此基礎上，通過不斷技術創新，森泰英格相繼又開發了奇數及小數系列熱裝刀柄，有效解決了臺階合金銑刀及鉆頭的問題。通常φ3～φ6mm的銑刀會使用φ6mm柄部，奇數系列銑刀或小數點系列鉆頭會使用大一些的偶數柄。這種臺階硬質合金刀具是使用直棒料磨削而成，造成不可再生的重要戰略資源——鎢的巨大浪費，同時這部分磨成砂輪灰的成本肯定要轉嫁給終端用戶，造成模具加工成本無法降低。針對這一情況，森泰英格制定了全套解決方案：

（1）從源頭做起，在硬質合金刀具磨制環節，多數國外的硬質合金數控工具磨床沒有配置奇數及小數系列高精度夾具，森泰英格設計制造了高精度的專用液壓刀柄，奇數及小數系列的高精度液壓卡簧及專用卡簧，有效解決了奇數及小數系列等徑合金刀具的磨制問題。

（2）在硬質合金刀具使用環節，森泰英格創新設計制造了奇數及小數系列熱裝刀柄、液壓刀柄、高精度彈簧夾頭刀柄及其卡簧類附件，有效解決了奇數及小數系列等徑合金刀具的使用裝夾問題（見圖5和圖6）。

圖5 高精度全系列液壓刀柄及卡簧

圖6 高精度全系列熱裝刀柄及接桿

也許，這些創新在國外競爭者眼里并不足為奇；也許，大家也都清楚，只是為了某種目的，都不想做或不愿講；森泰英格作為國內數控刀具的領先者有必要也有義務對“技術”進行辨偽存真，從符合我國實際的角度對產品和技術進行創新，并推廣普及。森泰英格在以“一點一滴精鑄，一絲一毫細礪”的企業精神追求自身發展，朝著“爭創國際一流”的戰略目標大步邁進的同時，還肩負起振興國內數控刀具事業，為我國現代模具制造乃至整個機械加工產業作出應有貢獻的社會責任。