針對最硬材料的車削加工，現(xiàn)在已能大幅提升生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)這些改進(jìn)并不需要更換設(shè)備或引進(jìn)新的工藝方法 —— 只需更換可轉(zhuǎn)位刀片。進(jìn)給率是決定零件加工所需時(shí)間的主要因素。因此，若能提高進(jìn)給率（在許多情況下可提高至傳統(tǒng)進(jìn)給率的兩倍或以上），就能節(jié)省許多生產(chǎn)時(shí)間，而機(jī)床也能得到更為充分的利用。
但這一改進(jìn)真正重要的部分是，在提高進(jìn)給率的情況下仍能保持所需的表面粗糙度和加工精度。
這些為切削時(shí)間帶來革命性變化的非傳統(tǒng)可轉(zhuǎn)位刀片到底是什么呢？
當(dāng)我們聚焦在如何將切削時(shí)間縮至最短時(shí)，我們就需要處理好進(jìn)給率與表面粗糙度之間的關(guān)系這個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。對傳統(tǒng)圓頭刀片來說，進(jìn)給大小嚴(yán)格受限于刀尖半徑大小與表面粗糙度的要求。但修光刃刀片改變了這一切。山特維克可樂滿修光刃刀片的切削刃由縝密設(shè)計(jì)的不同半徑組合構(gòu)成。目前有多種不同類型的修光刃刀片，可專門應(yīng)用于淬硬鋼等材料。就硬車而言，WH槽型在高進(jìn)給的情況下可提供高質(zhì)量表面粗糙度，對穩(wěn)定性的要求相對較低。而WG槽型在更高進(jìn)給的情況下可提供更佳的表面粗糙度，但在加工時(shí)則需要更高穩(wěn)定性。
山特維克可樂滿隨后的創(chuàng)新（Xcel刀片）更顯著地改變了這種進(jìn)給與粗糙度的關(guān)系，在加工穩(wěn)定性良好的情況下(這是硬車加工所必需的工況)，它能以更高的進(jìn)給率（往往是修光刃刀片的兩倍）達(dá)到良好表面粗糙度。即使在進(jìn)給率較低（最低進(jìn)給不低于0.3毫米/轉(zhuǎn)）時(shí)，該刀片還是能達(dá)到卓越的表面粗糙度。Xcel和修光刃刀片亦應(yīng)互為補(bǔ)充，針對不同的工況，實(shí)現(xiàn)不同的刀具選擇以達(dá)到最佳的優(yōu)化方案。除了精加工外，Xcel也是半精加工（接近輕載粗加工）的高生產(chǎn)效率解決方案。硬車加工有其獨(dú)特要求：切削刃上的切削力和壓力要比加工未淬火材料時(shí)大得多。淬硬材料具有磨蝕性，會(huì)產(chǎn)生更多熱量，從而更易磨損刀具。最符合這些加工要求的刀具材料是立方氮化硼（CBN），其硬度僅次于金剛石。山特維克可樂滿CBN材質(zhì)系列能在特定的應(yīng)用領(lǐng)域里實(shí)現(xiàn)高性能表現(xiàn)。同時(shí)高性能切削刀具材質(zhì)與切削槽型的組合帶來了可靠的高生產(chǎn)效率解決方案。
使用傳統(tǒng)圓頭刀片，磨損主要集中于切削刃的切削深度部位。使用Xcel刀片，刀具磨損則平均分布在切削刃上，從而提高了刀片的耐用性。另外使用Xcel獲得的改進(jìn)還源于其較低的溫度，這是因?yàn)榍邢鲿r(shí)間較短，有效的降低了切削溫度。因此，在高進(jìn)給情況下使用Xcel也能加工更多零件。
Xcel刀片
Xcel刀片的進(jìn)刀角度為10度。在硬車加工中，這并非一個(gè)限制，因?yàn)榧庸び嗔亢苄?。Xcel產(chǎn)生均一的薄切屑，能達(dá)到很高的進(jìn)給率，理想的使用范圍是0.3至0.5毫米/轉(zhuǎn)。Xcel刀片的最大推薦切深為0.25毫米。由于其刀片形狀，在加工至臺肩時(shí)必須留出足夠間隙，除非已做好退刀槽處理。理想的零件是為大直徑軸、軸套和齒輪進(jìn)行所需的縱向車削和面銑，而且穩(wěn)定性良好。材料是典型的完全硬化或表面硬化鋼，可連續(xù)或斷續(xù)切削，如同齒輪齒或軸的特征一樣。使用現(xiàn)代CBN刀片材質(zhì)可優(yōu)化加工性能。質(zhì)量一般達(dá)到Rz 1或Ra 0.25微米，尺寸公差保持在0.01毫米之內(nèi)。在半精加工/粗加工方面，Xcel刀片將可達(dá)到無以倫比的加工速度。
案例研究
與山特維克可樂滿合作的一家制造公司計(jì)劃以車代磨來進(jìn)行硬車加工。在此應(yīng)用中，最佳解決方案是用Xcel進(jìn)行半精加工，然后用修光刃WG刀片進(jìn)行精加工。于是在該公司機(jī)床上進(jìn)行了試驗(yàn)?；诹钊藵M意的質(zhì)量成果和加工時(shí)間，該公司更改了所有的零件圖紙，以增加肩點(diǎn)間隙，從而充分利用Xcel刀片的加工能力。用Xcel進(jìn)行半精加工的推薦進(jìn)給率是0.4毫米/轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的表面粗糙度為Ra 0.5微米。而使用修光刃WG刀片的進(jìn)給率是0.33毫米/轉(zhuǎn)，粗糙度為Ra 0.42微米。
總結(jié)
山特維克可樂滿的Xcel刀片是一種獨(dú)特的專利刀片概念，特別適用于硬車加工中要求進(jìn)給率較高的半精加工和精加工場合?，F(xiàn)代CBN刀片材質(zhì)的Xcel和修光刃刀片為大多數(shù)操作及零件的優(yōu)化提供了優(yōu)勢，并具有縮短加工時(shí)間、提升安全性和零件質(zhì)量等能力。
