采用耐用刀片对镍铬合金进行转动切削
图1 由于45°导程角和前刃面断屑器的特殊设计，
使得六角形转动刀片的工作比以前更持久,可达69:1,
同时减少了镍铬合金煅造的周期时间达15h之久。
通过换成具有45°导程角的一个六角形转动刀片，此车间节省了对不同的镍铬合金进行加工应用的数千美元成本。
当镍铬合金中有刀片出现破裂现象时，典型反应是通过减轻切口的负载来解决这一问题，也就是“去掉刀片重量”，切削工具制造商Ingersoll（伊利诺斯州罗克福德）的Jim Whitley这样说到。然而，此说法可能是欠考虑的。工厂往往会忽略这一情况，初期阶段仍经常使用刃口快要变钝的刀具，再依次使用其他刀片，这会导致过载而致使故障的发生。“这往往会在几秒钟之内发生，因此很不容易找到导致磨损的根本原因。”他解释说。“假定有充足的机器马力，那么最好的解决方案就是引用带有平缓导程角的更为牢固的刀片，产生更少更深的通道。”
遵从Whitley先生的建议并进行改进后，Scot Forge公司的确已获利不少，在重新装备Ingersoll（英格索兰）的六角形转动刀片和相应地调整了加工参数后，在一个粗镍铬合金车削应用过程中，能为每个部件节省了2400美元的开销。依据这样的工作成效，该公司使六角形转动和用于粗车削不断增加的多种镍铬合金零件的相同参数实现了标准化。
Scot Forge是一家拥有众多员工的多元化锻造公司，从事相关业务已超过100年之久。它在威斯康星州Clinton以及伊利诺斯州Franklin Park和Spring Grove都拥有自己的加工工厂。有着良好的客缘，为大多数的公司提供锻造和粗加工服务。
图2 Scot Forge公司的Brandon James展现的是一个六角形转动刀片，
通过在大型镍铬合金锻造上使整个加工过程能可靠地持续下去。但
情况是，仅在1in进给之后，此车间先前使用的方形刀片往往会失效
Howard Dempsey是在Clinton工厂的机器和锯子工厂管理者，这家工厂一周工作5天，每天工作24h，拥有职员200名，其中50名是机械师。他说，促使该公司对交换机六角转的应用只是工作中的一部分，也仅仅涉及高温合金。对它们的管理已经成为一种趋势，并越来越多地应该到工作中。“我们那部分加工环节每年能获得大约6个再订单项目，其他的镍铬合金和钛锻造的订单也在逐年攀升，因此，我们觉得，目前是进一步研发高效能加工作业的最好时期了。”
当谈及镍铬合金、钛和其他高温合金材料时，可以提供一个能增加竞争优势和令人骄傲的来源，这些特殊材料对刀具有磨蚀作用，也会影响它的高切削能力。另外，他们趋于产生紧贴刃口和避免使刀具过热的热粘性碎片。因此，这种工作可能会出现瓶颈、阻碍机器和增加刀具费用等问题。
情况发生在Scot Forge部件上，在核涡轮机中7718号轮毂使用的是一个巨大镍铬合金。在整个加工过程中需要对这个部件进行粗车削和端面车削，以去除直径范围大约为0.8in的多余材料，以便适应校准需要。当工件被锻造时，初期测得直径为98in，而在另一端直径则逐步缩小为93in。nextpage
以前，在加工以0.02in/r的进给率时，需要花费105h和占用40个通道、0.075in的切削深度和38ft/min的速度。车削和端面车削操作需要配以不同的刀片，并且此工作通常需要通过每个部件69个刀片吃进来完成。但实际上，刀具故障仍然很普遍，以致刀片工作时要求每0.5in就得作出指示，并且运转工作中必须是在100%受人看管状态下进行。此外，主要的故障现象是刀口破裂，即使一些刀口不再使用，也会导致刀片的工作效率下降。此操作一直完全占用着MAG Giddings & Lewis（威斯康星州Fond du Lac）的一个大型立式车床，而此公司还需要用它来做更多的工作。
图3 大型镍铬合金轮毂要求对工件进行粗车削和端面车削，
以去除整个直径中大约0.8in的材料。当工件被锻造时，
初期测得直径为98in，而在另一端直径则逐步缩小为93in
未来计划更倾向于车削此级别合金的一个更好标准方法的研究，Dempsey先生不断询问刀具卖方是否有最好的想法，并且开始测试不同的解决方案的有效性。对于该公司用于试验的大部分刀具而言，只会作出一些小的改进。一个例外的例子是六角形转动，其特征是采用一个45°导程角来设计，并突出体现出前刃面断屑器的作用。试验表明，和工厂曾使用过的方形平顶零导向型号的刀具相比，这些刀片可以大大缩短周期时间并确保刀具的使用寿命。
该公司以0.015in/r进给率（稍微小于以前的比率）、0.15in切削深度（是以前设置的两倍）和60ft/min速度（比以前设置高60%）作为新刀具的标准化参数。这样一来不仅使得切削速度加倍，还保持了每个刀片在工件加工过程中的整体持续性，同时使得加工的周期时间减少了15%。“我们不仅仅只对刀具寿命的改进而感到满意，生产量的收益才是对我们最大的鼓励。”
实现深度切削，同时还能减少必需的通道使用数量，进而言之，可以以此来减少刀片暴露于热研磨环境中的次数，以避免刀片受到过多的磨损。然而，正如Whitley先生解释的那样，刀片是否能承受一个较深切口的加工能力取决于其形状及强度。他补充说，这正是它名字的体现——六角刀——这与它的名字很符合，以六角形转动为特征，即一个六角形的几何图形，首先体现的是形状，再次是它的形状和强度。
图4 Ingersoll（英格索兰）的Raymon Avery和Scot Forge的
Howard Dempsey在讨论如何解决下一个刀具问题时，往往会停
留在镍铬合金轮毂之间讨论问题。Avery先生或同事Jim Whitley
与Scot Forge代表会定期会晤，以使其在生产计划中处于领先地位
Ingersoll（英格索兰）产品经理Raymon Avery补充说，其他差异化制造商采用的是45°导程角，使之通过刀片六角形和断屑器前刃面的切削工作得以实现。此导程角可以提供一个减少切削刀片受损和保护刀片的缓冲入口。同时，波状外形前刃面结构调整能分解加工镍铬合金过程中长时间、高热和粘性碎片对刀具的磨损度，并且可以降低刀片因热导致的偏差。
总之，装备的重组可以在整个周期时间内节省1500美元的成本，以及每个部件高达900美元的刀具加工成本。这样，就可以提升对于难加工材料加工过程中的安全，这使得Scot Forge能够更自信地投标承包镍铬合金的加工任务，并且在高科技的支持下具有更高的竞争力。“这一改进使我们能够保持着有利的加工镍铬合金的低成本竞争力，否则，只能迫使我们提高价格来支付刀具加工过程中的额外成本，以及只能维持平均生产率水平以下的低产能状况”。Dempsey先生说。
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