新型高速機床加工技術的出現(xiàn)對刀具性能也提出了更高的要求,這些刀具在高主軸轉(zhuǎn)速和高進給率的加工條件下應保持穩(wěn)定的切削性能。如今在高速/高硬銑削加工領域,普通硬質(zhì)合金刀具的市場空間已越來越小,雖然此類刀具并非已完全退出市場,但目前市場流行的先進機床已不再使用20年前甚至10年前設計的硬質(zhì)合金刀具,因為市場已經(jīng)完全變化了。在硬銑削加工領域,刀具幾何參數(shù)的設計必須滿足剛性和精度兩方面的要求。
對于整體圓形刀具而言,反映刀具剛性的主要指標是芯徑尺寸。立銑刀的標準芯徑為其直徑的50%。由于硬銑加工對刀具剛性的要求更高,采用的芯徑尺寸占到直徑的60%~70%,從而犧牲了一部分容屑槽空間,獲得的回報是刀體質(zhì)量增大,剛性提高,在銑削淬硬材料時可為切削刃提供更好的支撐。由于切削深度很少超過刀具直徑的10%,因此容屑槽空間的減小不會成為太大問題。
在三維銑削加工中,刀具的“精度”通常是指“徑向精度”。球頭立銑刀的徑向精度可以反映模具型腔和型芯加工完后尚需進行手工修磨的程度。高質(zhì)量的球頭立銑刀每隔10°就要檢測一次徑向精度,而普通立銑刀的精度檢測常常要寬松得多,其結果是加工時刀具的誤差被傳遞到工件上,增加了額外的手工修磨工時。