近年来，随着汽车零部件一体化制造技术的快速发展，减少零部件数量的趋势正在不断加速推进。在此背景下，以美国和中国为首的国家正在加速推进大型压铸模具技术。该技术能够一次性成型大型复杂部件，显著提高制造效率并降低成本。然而，随着这项创新技术的普及，大型压铸模具在切削加工过程中也暴露出新的技术难题。

与传统模具相比，大型压铸模具具有更庞大、更复杂的结构特征，这使得加工时往往需要使用大悬伸刀具。这种情况导致刀具刚性、切削条件控制以及刀具寿命管理等技术难度的显著提升。特别是在确保加工精度的同时还需实现高效率生产，对切削加工提出了更高的技术要求。

面对这些挑战，切削刀具行业极需开发创新解决方案。基于这一背景，黛杰将旗舰产品【顽固到底MSN型】整体硬质合金刀杆与创新产品、创新加工技术相结合，推出了完美应对长悬伸加工的完整方案。本文将系统解析该产品的核心优势。

Part.01

『顽固到底MSN型』的特点

黛杰『顽固到底MSN型』是一款可与可换式刀头组合使用的整体烧结成形高精度硬质合金刀杆。与焊接合金刀杆和传统钢制刀杆相比，该产品具有更高的刚性，能够实现高效率加工。黛杰现已建立完善的『顽固到底MSN型』产品系列，多年来深受客户好评。

通过上图所示的偏摆量计算公式可以理解其高效加工的原理。该公式表明，偏摆量与刀具悬伸长度的立方成正比。举例来说，当刀具悬伸量增加2倍而保持切削力不变时，偏摆量将增大至8倍，极易引发加工振动。因此，在增加刀具悬伸长度时，必须采取降低切削力或增大刀具直径（即提高断面二次力矩）等措施来控制偏摆量。

我们针对钢制刀杆和『顽固到底MSN型』硬质合金刀杆在大悬伸加工中的情况进行了对比测试。一组使用φ20单面三个刃口快进给『SKS新干线』的钢制整体刀杆，另一组采用可换式刀头与『顽固到底MSN型』的组合。测试条件为：悬伸长度190mm（L/D=9.5），BT50铣削夹头装夹，在立式加工机上切削S55C碳钢。（点击链接查看切削视频：https://mp.weixin.qq.com/s/MhMOqa_ppAcY3jM0BHuOqw）

通过确定两组刀具配置的稳定加工极限参数，如（下表）所示，可换式刀头与『顽固到底MSN型』组合的加工效率达到钢制刀杆的2.4倍。这一结果验证了（第一张图）公式中弹性模量"E"差异的重要影响，表明『顽固到底MSN型』凭借其高刚性有效抑制了偏摆量，从而实现高效率加工。

Part.02

性能测评

切削参数验证

针对L/D≥10的大悬伸粗加工工况，我们使用φ21双面六个刃口的快进给可换式刀头『双面新干线EXSKS-05型』与『顽固到底MSN型』φ20直杆（MSN-M10-270S-S20，总长270mm）组合进行平面加工测试。测试条件为：悬伸218mm（L/D=10.4），HSK-A63铣削夹头装夹，加工SKD61原材料。

预先在120mm悬伸长度下进行了测试，确定基准参数为：Vc=150m/min、fz=1.0mm/t、ap=0.5mm、ae=9mm。如下图左边照片所示，在此参数下获得的加工表面刀痕规则，无明显偏摆或振动痕迹，判定为合格。而下图右边照片显示的刀痕扭曲表面则判定为不合格。

下表汇总了不同切削参数下的测试结果，按轴向切深ap分类标注加工的可行性（○/×），并在可行参数范围内标注相对于基准条件的效率比。

结果表明：

轴向切深ap越小，可加工的领域范围越广

将加工效率控制在标准条件的50%-60%范围内可获得稳定加工

最优策略是优先减小ap，再微调切削速度Vc和每齿进给量fz

02-刀具形状对加工效率的影响

为比较快进给刀具与方肩铣刀的加工效率差异，本次使用φ21双面四个刃口方肩铣可换式刀头『EXSAP-11型』（刀尖圆角R1.6）在相同条件下进行测试。除刀具外，其他配置与前述试验完全一致。

与表（2）不同，（表3）结果显示部分参数出现△标记，表示虽然加工表面合格但存在异常切削噪音。这些工况下出现的尖锐噪音可能是由刀具偏摆回弹引起。尽管方肩铣刀在某些参数下的效率与快进给刀具相当，但综合考虑加工稳定性，其稳定加工范围仍不及快进给刀具。如（图4）所示，快进给刀具在进给方向的分力比方肩铣刀的占比更小，这意味着导致刀具偏摆和变形的作用力更小，因而具有更宽广的稳定加工区间。这再次验证了快进给刀具在高效率粗加工中更具优势。

Part.03  加工应用实例

01-大悬长平面加工与孔加工实例

在SKD61材料上170mm深度处，采用φ20『镜面圆角刀MRX型』可换式刀头（MRX-200-M10）与『顽固到底MSN型』（MSN-M10-140-S20C）组合完成底面精加工（L/D=8.5）。随后使用φ17『TA-EZ可换式钻头』（TEZD1700-M8）与『顽固到底MSN型』（MSN-M8-220S-S16C）组合加工深度为34mm的孔。

『镜面圆角刀MRX型』是黛杰广受好评的产品，专精于底面和侧面的精加工。而『TA-EZ可换头钻头』作为在JIMTOF2024展会发布的新品，由于是可换式刀头的结构，本次测评虽然加工深度不大，但能有效解决大悬伸孔加工的难题。配合短悬伸的『顽固到底MSN型』使用时，可突破传统条件限制，实现更高效的切削条件加工。

切削视频（点击链接查看切削视频：https://mp.weixin.qq.com/s/MhMOqa_ppAcY3jM0BHuOqw）

02-铝合金侧壁加工实例

采用φ20『傲豹Mini MAM型』（MAM-3020-M10）与『顽固到底MSN型』（MSN-M10-210-S20C）组合，在240mm悬伸（L/D=12）条件下完成铝合金侧壁加工。

切削视频（点击链接查看切削视频：https://mp.weixin.qq.com/s/MhMOqa_ppAcY3jM0BHuOqw）

『傲豹Mini MAM型』通过小型刀片实现多刃设计，兼具磨削级刀片的锋利度和精度。其独特的圆弧形外周设计能有效避免切削纹路产生，特别适用于大型压铸件铸造后的加工工序，并能有效提升加工效率与质量。

Part.05-结 语

本文验证了『顽固到底MSN型』刀杆在大悬伸加工条件下的显著优势，尤其是在长径比（L/D）≥10的情况下，『顽固到底MSN型』结合快进给刀具表现出良好的加工效果。通过加工实例视频，直观展示了该刀具在大悬伸工况下的高效加工能力。

随着产品复杂程度的不断提高，深腔加工的需求将持续增长。黛杰通过扩充『顽固到底MSN型』的规格，为深腔加工领域提供了创新解决方案。然而，要突破现有切削参数的技术瓶颈，仍需研发能够在深腔加工中同时实现高稳定性和高效切削性能的新型刀具及加工技术。黛杰将持续开展深入研究，致力于开发具备全球技术竞争力的高端刀具产品及先进加工技术。