Beyond是 Kennametal公司最新推出的刀具产品线，包含了针对铸铁、钢件、不锈钢和高温合金进行切削加工的新材质和槽型的完整产品组合。Beyond刀具专为提高金属去除率和延长刀具寿命而设计，在很多应用领域中效果都非常显著。Kennametal高级产品经理Ujjwal(UJ)Baid说：“根据加工应用，实际测试显示我们的产品在任何场合都能获得30%~300%的提高。”

图1  重达20000lb的模具钢的切削成为了Mecon Industries公司发展的阻碍

许多技术特点支持了Beyond的性能升级。Beyond刀具采用了新的涂层表面去应力处理，提高了切削刃的韧性、可靠性、切深处抗缺口性能，以及微抛光表面减小摩擦和工件粘结(BUE)的特点。细微颗粒的氧化铝层提高了切削速度和生产效率。

所有新的Beyond刀片采用CVD (化学气相沉积) 涂层，但在传统CVD 涂层存在高应力的地方，Beyond刀片的所有表面采取了独特的去应力处理，提高了涂层的附着力，减少了细微碎裂。“切削刃上更多均衡可靠的磨损能够提高并获得稳定的刀具寿命”，Kennametal公司全球车削系统专家Kent Mizgalski说，“光滑的表面减少了摩擦力，同时也是适应多种应用和提高切削速度的另一个因素。无论是内部测试还是实际应用，配合合适的槽型，我们已经见证了其在切屑控制和刀具寿命方面的巨大提高”。

工具钢的切削

工具钢材料是为极端的韧性和耐久性场合而设计的。在加工工具钢时，刀具使用者会发现还有很多方面都需要弥补——更强的功率，更高的性能，更重要的是，更多的知识。Mecon Industries公司(位于Scarborough，Ontario)的车间经理Bruno Cecchini在经历了超过45年的亲身体验后深刻地认识到了这一点。Cecchini从1962年Mecon刚成立时就来到了公司工作，他亲眼见证了Mecon公司对几种特殊设备的开发——制造卷绕设备，可用于金属装配行业的卷板机、回卷机和矫直机，还有压弯机的模具。

图2  Mecon公司的机床操作者David Filipovic (左)、车间经理 Bruno Cecchini (中)、和 Kennametal公司的 Dan Atwell (右)正在讨论全新的Kennametal Beyond刀具

压弯机的模具是用来将金属弯曲成特定形状的工具。弯曲大或厚的金属板要依靠模腔的尺寸、模具的强度、冲压机的形状和压弯机的吨位来完成。“我们进行设计、制造并测试定制用于弯曲任何厚度及金属类型的压弯机，从钢和铝到锌合金之类的特别材料。”他说，“我们生产的刨床，长度范围是12~30ft(1ft=0.033m)。我们还有一台200t的液压设备用于测试。我们能够提供一次成形的工具，通过弯曲和减少锤打次数相结合来完成一个工件的加工。同时我们也有一系列的标准品来满足现货供应。”

Mecon的客户可以根据自己的压弯机吨位，以及需要完成的加工情况来订购材料类型，如要加工工件的厚度和模具的硬度。如果没有其他详细说明，Mecon就会采用布氏硬度(HB)265~280的预硬模具钢制造压弯机模具。

前所未有的压力

最近，Mecon正面临着一项严峻的挑战。客户Hodgson Custom Rolling公司需要一个长度为14ft、厚度为22in(1in=25.4mm)、模腔18in的模具，用于弯曲2~4in厚的金属板。指定的模具钢韧性非常高，Mecon传统的刨床设备切了3次就无法继续使用了。

通常，模具是客户为他们的最终用户生产所需要产品的工具，所以当模具客户说他们需要某些工具时，绝不是无稽之谈。“我们确实处在压力之下”，Cecchini 形容目前处境时说，“我们已经承诺了交货期，但现在有一块重达20000lb(1lb=0.454kg)、硬度35HRC的钢件(转换成布氏硬度是323，大大高于Mecon 的标准范围)，我们无法切削。”(图1)

一般情况下，Mecon的刨床是模具加工的重负荷机器，最高的切削效率一般在200ft/min，Cecchini说。降低速度并没有帮助，他们使用的传统刀具在切削了3次之后就无法继续使用了，因此，他们正在寻找能够帮助他们“切削更多次数而且获得相同结果”的刀具供应商。这种情况一直延续，直到Kennametal公司的金属切削销售工程师Dan Atwell带着公司全新的Beyond™系列刀片样品来到Mecon的工厂。Atwell带来了Kennametal公司新的Beyond材质的KCP40 样品。根据Mecon机床操作者David Filipovic的经验，在对Mecon的标准模具钢进行加工时，刀片的每个刃口也只能使用15min 或20min就无法继续使用了。“我们把Kennametal全新的Beyond材质的KCP40 安装在我们的刨铣床上，测试后的最终切削参数是切深0.750in，表面切削速度是200ft/min，进给速度是0.032ft/min。”他说，“我们能切削16ft，大约每个刃口需要80min。”(图2)

在切削35 HRC的工具钢时，每个刃口要进行大约500次切削，每个刀片超过5h的刀具寿命已经是“难以置信”，Cecchini描述说。“切屑很漂亮而且光滑”，Bruno Cecchini，“只需使用5个刀片，我们就能在这个加工中切除超过4000lb的切屑。”

“如果没有使用这些新的Beyond™刀具，我们肯定会在这次加工中遭受损失，也不可能按时交货。”Mecon 的总裁David Foscarini说。

“我们邀请其他刀具供应商看这些刀具的切削情况，他们唯一能表达的就是惊讶。Dan 带来两种刀片给我们试切，但我们只需要测试一种就已经够了。”Bruno Cecchini 补充说。当您面临切削工具钢能给您带来收益的时候，这对于刀具生产商已经是高度的赞扬了。