森泰英格数控刀具在现代模具制造中的创新应用

森泰英格（成都）数控刀具有限公司 赵庆军

现代模具制造的特点是：质量要求高，形状复杂，材料硬度高，通常单件生产。现代模具制造的基本要求是：制造精度高，使用寿命长，制造周期短，模具成本低。为了适应现代模具制造的特点，满足现代模具制造的基本要求，高速加工技术已越来越多地应用于现代模具的加工制造领域。

代表现代机械加工主流技术方向的高速切削加工技术，因顺应了21世纪模具加工高速、高效、高精的要求而得到了迅猛发展。高速加工的最大特点是在极大满足高效生产的同时，也大大提高了被加工零件的加工精度和表面质量。在美国、德国和日本等工业发达国家，其模具工业正逐步用高速切削机床替代电加工设备，完成模具复杂型腔的高效精密加工。近年来，国内模具制造业也纷纷购进大量高速切削机床，引入高速加工理念。但是，国内适宜高速切削加工要求的刀具系统与技术的研究相对滞后，国外先进刀具和技术追求利益最大化的商业运作，造成我国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尴尬局面。因此，深入研究高速加工技术及高速加工对刀具系统提出的新要求，开发适宜高速加工要求的刀具系统及其创新应用具有十分重要的意义。本文针对现代模具制造的特点和要求，从技术返璞归真的角度，阐述森泰英格数控刀具在现代模具制造中的创新设计和应用。

森泰英格（成都）数控刀具有限公司（CENTRIXEG, Ltd.）（以下简称“森泰英格”）是专业制造数控工具系统、可转位刀具、刀片及整体合金刀具等数控刀具产品的中外合资企业。在现代模具制造中，森泰英格是国内唯一一家开发了可以与世界知名品牌竞争的热装刀柄、液压刀柄、高精度弹簧夹头刀柄和HSK工具系统等高档数控刀具产品的数控刀具制造厂家。而且，森泰英格生产的工具系统和可转位切削刀具产品批量出口到欧美地区中高端市场。同时，森泰英格在不断创新和实践的基础上，运用现代切削加工理念，创新设计了数控刀具产品和加工解决方案。下面针对现代模具制造，从高效、高精和低成本三个方面入手，例举其中典型产品及案例，抛砖引玉，以供大家参考。

森泰英格如何解决模具高效加工

现代模具制造中，大约有90%左右的金属去除是需要铣削加工完成，包括模具辅助零件的最终加工以及模具工作部分的预加工和最终加工。如何实现模具铣削的高效加工，是提高现代模具制造效率的关键所在。

典型加工案例：加工产品为模架（45钢），如图1所示。热处理状态：调质300～350HBW。加工机床：BT40加工中心。刀具：BT40－XP25－100，EM90－25AP10N（3刃），APKT1003PDTR EB1220（见图2）。切削参数见附表，不同切削参数下的切屑如图3所示。

图1

图2

图3

切削参数表

方案1：采用“轻拉快跑”的方式（小切深大进给）。方案2：采用大切深小进给方式。通过两组加工数据，我们不难看出：相同的刀具，相同的机床，相同的转数n，只改变进给f和切深ap，方案1的金属去除率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。我们应采用高速切削和加工工艺创新等多种手段实现高效切削，从高速切削到高效切削，是切削理念的又一次进步。实现高效切削有多种途径，各企业应根据自身条件采取适合于自己的方法有效地提高加工的效率。

森泰英格如何解决模具高精加工

作为高端工具系统，森泰英格的热装刀柄和液压刀柄可以稳定达到刀具4d处，综合跳动精度0.003mm以内。但这只是保证了刀具与工具系统之间接口的高精度，在切削系统中，还有机床主轴与工具系统之间接口精度不容忽视。通常情况，一般机床主轴跳动0.01～0.02mm。特别是在模具高精度加工中，如果您不能容忍：机床+工具系统+刀具大于0.025mm的刀具跳动，请选用森泰英格的可调刀柄系列。森泰英格的可调刀柄系列通过在线调整（见图4），可以有效弥补机床主轴和刀具的径向跳动和轴向跳动，使切削系统终端的刀具达到完美的零跳动。

图4

森泰英格如何解决模具低成本加工

在现代模具制造中，以铣代磨的高速高精加工已成为主流。但提到模具高速精加工，不难想到热装刀柄和硬质合金铣刀。专为模具加工设计的热装刀柄以结构简单，刚性好，精度高等特点，深受模具加工者的喜爱。

2003年，森泰英格开发了热装刀柄（填补国内空白）。在此基础上，通过不断技术创新，森泰英格相继又开发了奇数及小数系列热装刀柄，有效解决了台阶合金铣刀及钻头的问题。通常φ3～φ6mm的铣刀会使用φ6mm柄部，奇数系列铣刀或小数点系列钻头会使用大一些的偶数柄。这种台阶硬质合金刀具是使用直棒料磨削而成，造成不可再生的重要战略资源——钨的巨大浪费，同时这部分磨成砂轮灰的成本肯定要转嫁给终端用户，造成模具加工成本无法降低。针对这一情况，森泰英格制定了全套解决方案：

（1）从源头做起，在硬质合金刀具磨制环节，多数国外的硬质合金数控工具磨床没有配置奇数及小数系列高精度夹具，森泰英格设计制造了高精度的专用液压刀柄，奇数及小数系列的高精度液压卡簧及专用卡簧，有效解决了奇数及小数系列等径合金刀具的磨制问题。

（2）在硬质合金刀具使用环节，森泰英格创新设计制造了奇数及小数系列热装刀柄、液压刀柄、高精度弹簧夹头刀柄及其卡簧类附件，有效解决了奇数及小数系列等径合金刀具的使用装夹问题（见图5和图6）。

图5 高精度全系列液压刀柄及卡簧

图6 高精度全系列热装刀柄及接杆

也许，这些创新在国外竞争者眼里并不足为奇；也许，大家也都清楚，只是为了某种目的，都不想做或不愿讲；森泰英格作为国内数控刀具的领先者有必要也有义务对“技术”进行辨伪存真，从符合我国实际的角度对产品和技术进行创新，并推广普及。森泰英格在以“一点一滴精铸，一丝一毫细砺”的企业精神追求自身发展，朝着“争创国际一流”的战略目标大步迈进的同时，还肩负起振兴国内数控刀具事业，为我国现代模具制造乃至整个机械加工产业作出应有贡献的社会责任。