有效使用微型刀具的方法

　　說來奇怪，一把能夠切削金屬的刀具會(huì)十分脆弱，稍不留神往工作臺上一放竟然折斷了。但是，這種說法卻適合于在微小零件（如醫(yī)療元件）上加工孔、槽等特征所使用的非常小的微型鉆頭和立銑刀。為了有效利用這些刀具，在使用過程需要考慮周全，而首先要考慮的是“小心呵護(hù)”。

　　NIAGARA刀具公司（美國紐約州阿姆赫斯特）是提供一系列微型刀具的制造商之一，該公司的工程經(jīng)理DENNISNOLAND稱，使用φ0.005英寸的立銑刀時(shí)，“只要手觸碰的方式不對，就會(huì)把它弄斷�！�

　　然而，訓(xùn)練有素的車間也可以相當(dāng)順利地使用這些刀具，但必須始終保持柔和的操作，連輕微的碰撞也必須避免。例如，必須采用非接觸式刀具測量，并嚴(yán)格控制徑向跳動(dòng)和振動(dòng)。NOLAND稱，“徑向跳動(dòng)變得非常關(guān)鍵�！敝鬏S和刀夾中心必須達(dá)到嚴(yán)格同心。在其它加工場合下，0.0005英寸的徑跳測量似乎是多余的，可是在刀具本身的直徑只有0.020英寸的情況下，即使這樣小的徑跳偏差也變得非常大了。最大容許徑向跳動(dòng)不能超過0.0002英寸，甚至可能只有它的一半。同軸度要求如此苛刻，確實(shí)需要采用高質(zhì)量的刀夾，但不一定需要專用刀夾。這些小直徑微型刀具通常有1／8英寸的刀柄，因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)刀夾。彈簧夾頭可能有效，熱裝夾頭也許更好。

　　下一個(gè)考慮因素是速度。即使主軸在其它加工中轉(zhuǎn)速相當(dāng)快（比如說12，000RPM），但也會(huì)被小直徑刀具限制在令人痛苦的最低切削速度上。例如，直徑0.020英寸的刀具可以裝在這種主軸上，但切削速度最多不超過63SFM（19M／MIN）。

　　KYOCERATYCOM微型刀具制造公司高級開發(fā)工程師MIKETIBBET說，使微型銑刀和鉆頭達(dá)到高切削速度的一個(gè)方法是為這些微型刀具采用一個(gè)附加高速主軸。附加主軸對轉(zhuǎn)矩的要求很小，因此可以是氣動(dòng)的。為了加工較硬的金屬，也可以采用電動(dòng)附加主軸。TIBBET一般推薦主軸轉(zhuǎn)速為80，000RPM。他說，主軸徑向跳動(dòng)以及機(jī)床的總剛度和緊密度，都屬于加工車間考慮微型刀具的應(yīng)用時(shí)應(yīng)該著眼的特征之列。另一個(gè)需要考慮的重要方面，是冷卻液過濾以及加工車間一般能夠保持的冷卻液清潔程度。冷卻液中的細(xì)小微�？梢詫ξ⑿偷毒弋a(chǎn)生較大的影響。

　　TIBBET還建議微型刀具的用戶使用變焦透鏡相機(jī)進(jìn)行加工過程監(jiān)視，因?yàn)槲⑿偷毒咴谇邢鲿r(shí)不會(huì)發(fā)出可以聽見的聲音，而且切削過程是肉眼看不清的，所以這些刀具的故障排查很困難。一旦因失誤引起刀具折斷，相同的錯(cuò)誤也許注定要不斷發(fā)生。但是，如果使用一個(gè)放大倍數(shù)可觀的照相機(jī)，就可以像采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格刀具那樣，對加工過程進(jìn)行觀察。TIBBET稱，“這種觀念的意思是，只要放大到足夠程度，微型刀具就不再是微型刀具了�！�

　　如果說每種刀具屬性都可以按比例縮小，那可真是言過其實(shí)了。NIAGARA公司的NOLAND謹(jǐn)慎地指出，涂層是提高現(xiàn)代切削刀具性能的一個(gè)要素，但通常卻無法應(yīng)用于微型刀具。他說：“我們一般不給這些刀具附加涂層，除非用戶專門提出要求。”其原因與幾何尺寸有關(guān)，對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的刀具，PVD涂層的厚度幾乎可以忽略，但是，當(dāng)?shù)毒咧睆街挥?.010英寸時(shí)，PVD涂層的厚度就顯得太大了，它會(huì)使刀刃變成圓弧，而圓弧形刀刃容易摩擦零件表面，因此，在這樣的比例下，涂層可能對刀具性能有影響，而不是有幫助。