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背景：

　　隨著時代的變遷，切削刀具的形狀和切削刃幾何參數經歷了一系列有趣的演變。

　　伴隨著對更高生產效率和加工效率的不懈追求，研制新合金牌號并推介至生產車間，促使了智能精密刀具演變的日益加快?？陀^而言，金屬切削可轉位刀片不斷演化，其幾何參數被不斷地修正，形狀也經歷了多次重新設計。

　　在20世紀中葉，國際標準化組織頒布了ISO標準，該標準詳細規定了制造可轉位刀片應遵循的具體尺寸和特性，其目的在于保證不同制造商的可轉位刀片和刀槽的兼容性。

　　ISO標準是機床操作員、安裝協調員以及生產組長們一貫執行的規范，但新的技術革命催生了一系列設計迥然不同的刀具，它們不僅具有令人印象深刻的幾何形體，能滿足各行業對高速刀具的苛刻要求，還同時保持較長的每刃壽命。

　　緣起：

　　為了提升生產效率和實現快速金屬切削（FMR），人們不斷拋開ISO標準另辟蹊徑，追求精密獨特的切削刃幾何參數設計。實現這些目標的途徑之一是尋找一種提高切削速度和進給量的方法，在盡可能短的時間內切除大量材料。

　　然而，對刀刃幾何形狀進行改進以提高加工效率的嘗試遭遇到了小功率CNC加工中心主軸功率不足、低扭矩、夾具夾持力不足等限制因素的制約。

　　考慮到上述限制，刀具制造商把主要精力集中在設計更低切削力的刀片刀刃上。切削力減小后，即使提高刀具進給量和切削速度，也能夠使刀具的加工操作相對平穩；而且，因切削力的降低，還能在一定程度上降低振動。

　　超細晶粒硬質合金基體的發展，兼以一系列出色的耐熱、耐磨涂層，以及先進的粉末金屬壓制技術，共同促進很多具有獨特幾何形狀、新穎切削刃刀具的成功問世。

　　來自計算機領域的技術進展，如CAD/ CAM軟件及其他設計軟件，也使得研發部門的工程師及刀具設計工程師受益匪淺。

　　計算機軟件、有限元分析系統和仿真軟件成為研發部門工程師達成設計目標的主要支持及輔助工具。在對切削刃的幾何形狀進行優化設計時，這些軟件可以提供正確的決策數據，從而進一步提高加工效率和生產效率。

　　在這種創新趨勢下誕生了螺旋切削刃，這種刀具不僅可以降低能耗，而且能夠在低功率機床上實現高強度的加工任務。同時，這種創新趨勢也促進了大正前角切削刃、立裝夾持機構以及其它高性價比設計元素（如多切削刃刀片）的發展。

　　下面按加工類別對幾款新型刀片進行介紹：

　　銑削

　　革新的可轉位刀片設計，先進的幾何形體等一系列對刀具的改進提升了刀具在切削加工中的表現，通過銑削加工最能體現。

　　從數學公式計算的角度看，提高切削速度和進給量在銑削加工中具有關鍵作用，因其直接作用為提高金屬去除率（用Q表示）。

　　伊斯卡正在著力推進刀具的幾何參數的改變、創新發展切削刃的形狀和設計，以便讓用戶能夠獲得更高的金屬去除率Q。

　　銑刀片結構日新月異，演變仍在繼續。提升生產效率，推動銑削理念的不斷推陳出新，設計指向更高進給率、直指高金屬去除率。

　　案例之一，伊斯卡飛碟銑刀（Feedmill）凸三角形銑刀片，大圓弧切削刃，具有刀片進給速度高，每齒去除材料多的優點。

　　另外，刀片底部帶有圓柱形凸起部分，該凸起部分能夠安裝在刀槽內的匹配孔里，這使得刀片可承載更高的切削力，并能夠在超常規進給速度下運轉。基于此設計，刀片的夾緊更加牢固，并將通常作用于夾緊螺釘的大部分應力傳遞至凸起部分。由于刀具獨特的幾何參數設計，使切削力沿軸向作用到主軸上，即使應用于大懸伸加工，也能保持很高的穩定性。

　　案例之二，在立裝銑削系列中，蝴蝶刀片表現出高的切屑可控性。立裝夾持機構減小了施加在螺釘上的應力，進而消除了螺釘失效的潛在風險。蝴蝶銑刀（TANGMILL）單次走刀就能實現切深達14mm的高精度90°方肩銑。立裝銑刀片兼以大正前角切削刃，可降低加工過程中的切削力。

　　案例之三，伊斯卡風火輪（Shredmill）系列銑刀，該銑刀刀片為圓形，帶有鋸齒切削刃。刀片底部帶有一個圓柱形凸起部分，刀片可實現四次轉位。

　　在進行超深腔銑削加工時，即使空冷吹氣進行排屑，由于切屑形狀、重量和尺寸的影響，排屑也會經常出現問題。在深腔加工中，有一種現象，就是對余留的長切屑，一起進行二次切削。

　　而使用風火輪刀片進行加工時，由于其獨特的鋸齒切削刃設計，產生的切屑很小，避免二次切削。

　　另外，刀片切削刃上的鋸齒交疊設計，實現了“全效率”刀具結構。深腔大懸伸刀具容易引起振動和不穩定。

　　案例之四，為實現模具加工中的大進給粗銑及型腔加工， HELIDO H600刀片植入了三種成熟的設計理念：螺旋切削刃使刀具切入更加平穩；17°主偏角減少了刀具的徑向力；伊斯卡束魔涂層技術（Sumo Tec）延長刀刃使用壽命。每個凸三角形刀片周邊磨制形成六個切削刃，并緊固在楔形定位槽內。

　　切槽和切斷

　　案例之五，五角霸王刀的問世。對于切槽和切斷加工，刀片的幾何參數和形狀從單刃、傳統設計刀片演變為五角形刀片，這種刀片具有五個切削刃，每個切削刃都帶有卷屑槽。因此在進行切槽、切斷和側壁車削時經濟性很高。

從幾何學角度而言，由于五角刀片帶有止推擋塊，因此具有很高的徑向精度。

　　這種多功能車刀在進行切槽、側壁車削和端面車削等一系列工作時，確保在大切深、高進給情況下工件側壁具有高精度。

　　這種五角形設計使刀片更加強固，因此具有更高的切削參數、更出色的直線度及表面光潔度，尤其是在槽底和側壁處。

　　案例之六，立裝槽刀，譬如，TANG-GRIP立裝自夾式槽刀，單頭，全新的夾持方式。此設計使得刀片高剛性立裝夾持于刀槽，刀槽壽命更長。另外，可實現在高進給率下，獲得高直線度和高表面光潔度。此類刀具，切削力作用于接觸面長，剛性佳的刀槽后壁。

　　與先前的夾緊系統相比，這種新型設計的刀具沒有上壓爪，因此更適用于大直徑工件的切斷和斷續加工，排屑更流暢。所有這些特性使退刀時刀片可能脫落的問題得以解決。

　　結束語

　　如今，整個制造業都在努力提高生產效率。越來越多的制造商正在積極優化生產過程，期望將生產成本降到最低。

　　這種不遺余力的追求，顛覆了傳統刀具在形狀、幾何參數和卷屑槽方面的設計理念。

　　在這種創新趨勢下誕生的螺旋切削刃刀具不僅可以降低能耗，而且能夠在低功耗機床上進行高強度的加工任務。同時，這種創新趨勢也促進了大正前角切削刃、立裝夾持機構以及其它高生產效率設計元素的運用。