近年來罗洗，快速發(fā)展的數(shù)控機(jī)加工工藝技術(shù)促進(jìn)了數(shù)控刀具結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)科研和新產(chǎn)品的研發(fā)轩缤。世界各大廠商生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床用刀具種類火的、規(guī)格繁多馏鹤，數(shù)量龐大辐胆，往往令人眼花繚亂卸研，不得要領(lǐng)《嘀眩現(xiàn)將有關(guān)數(shù)控刀具科普性知識和近幾年來數(shù)控刀具材料勤右、結(jié)構(gòu)虫甲、應(yīng)用等領(lǐng)域的新產(chǎn)品辩块、科技現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢就其精要废亭，在此簡要分述豆村，以便了解掌握相關(guān)數(shù)控刀具新產(chǎn)品信息的要點(diǎn)掌动。

    一坏匪、數(shù)控刀具分類簡要

    二、數(shù)控刀具材料新產(chǎn)品科技近況與發(fā)展趨勢

    1敦迄、概述：

    近年來奖岛，數(shù)控刀具材料基礎(chǔ)科研和新產(chǎn)品的成果集中應(yīng)用在高速(超高速)淑储、硬質(zhì)(含耐熱俏堆、難加工)篡呆、干式摇龟、精細(xì)(超精)數(shù)控機(jī)加工技術(shù)領(lǐng)域遮乾。刀具材料新產(chǎn)品的研發(fā)在超硬材料(金剛石堪侯、表面改性涂層材料抖格、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼掌呜、Al2O3质蕉、Si3N4基類陶瓷)模暗，W沽票、Co類涂層和細(xì)顆粒(超細(xì)顆粒)硬質(zhì)合金基體及含Go類粉末冶金高速鋼等領(lǐng)域進(jìn)展速度較快憋考。

    2绪樊、超硬材料領(lǐng)域：

    金剛石(釬焊聚晶藐篡、單晶)各類刀具已迅速應(yīng)用于高硬度辑剿、高強(qiáng)度皇可、難加工有色金(合金)及有色金屬-非金屬復(fù)合材料零部件的高速显晶、高效磷雇、干(濕)式機(jī)械切削加工行業(yè)中唯笙。其概況分述如下：

    汽車崩掘、摩托車行業(yè)：聚晶苞慢、人造單晶金剛石面銑刀挽放、鏜刀质脐、車刀嗜谎、鉸刀冲驶、復(fù)合(組合)孔加工等數(shù)控刀具等正大量應(yīng)用于高強(qiáng)度杖扫、高硬度Si--Al合金零部件自動生產(chǎn)線上煎喘；

    竹木地板卫漫、家具行業(yè)：聚晶列赎、CVD厚膜沉積金剛石(復(fù)合片)立銑刀饼煞、三面刃成形銑刀砖瞧、面銑刀等類刀具正大量應(yīng)用于高硬度復(fù)合竹木地板块促、家具及門窗…等零部件自動生產(chǎn)線上竭翠；

    航空粟五、航天、汽車及電子信息技術(shù)行業(yè)：金剛石CVD薄膜涂層數(shù)控刀具(以整體WCo類硬質(zhì)合金刀具為主)多應(yīng)用于銑削母赶、車削万杉、鉆削奸冶、鉸削及锪削加工高強(qiáng)度鋁合金(鑄卢历、鍛)蜒秤、纖維-金屬層板作媚、碳纖維熱塑性復(fù)合材料攘滩、鎂合金纸泡、石墨、陶瓷…等零部件蚤假，滿足高速田绑、高壽命掩驱、干式機(jī)加工技術(shù)要求鼻昼。各廠商正不斷地改進(jìn)金剛石涂層工藝技術(shù)，提高金剛石薄膜與刀具基體的結(jié)合牢度和致密度山椎；

    精細(xì)(超精)機(jī)加工技術(shù)領(lǐng)域：單晶天然、人造金剛石刀具應(yīng)用于各種精密儀器透鏡痢抹、反射鏡、計(jì)算機(jī)磁盤乘恩、復(fù)印機(jī)(錄像機(jī))磁鼓…等工件的精細(xì)(超精、納米級)車削加工往软；

    單晶金剛石刀具還被應(yīng)用于眼科角膜手術(shù)精細(xì)切割和印刷制板精細(xì)雕刻…等行業(yè)郎抖。

    各廠商正在不斷改進(jìn)金剛石各類刀具的刃磨工藝技術(shù)哟蝉、刃磨精度及刃磨效率。

    ●表面改性涂層材料主要有：TiN茫舶、TiCN奇适、TiALN、ALTiN葛账、Al2O3、CrN皮仁、ZrC籍琳、MoS2、WS2…等贷祈，采用計(jì)算機(jī)控制PVD趋急、PCVD、CVD涂層工藝技術(shù)势誊，將上述涂層材料用于對立銑刀呜达、鉸刀槽脑、鉆頭、復(fù)合(組合)孔加工刀具谤蚌、齒輪滾刀煌摊、插齒刀檐鹤、剃齒刀资杆、成形拉(推)刀及各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的表面改性涂層處理(基體為高速鋼、WCo類硬質(zhì)合金冈彭、Ti基類金屬陶瓷)课陪，滿足高速、高壽命切削加工高強(qiáng)度、高硬度鑄鐵(鋼)莫彩、鍛鋼鬼胸、不銹鋼、鈦合金琼牧、鎳合金、鎂合金哀卫、鋁合金巨坊、粉末冶金、竹木…等材質(zhì)工件的生產(chǎn)技術(shù)不同要求此改。刀具表面改性涂層工藝技術(shù)對于大幅度提高數(shù)控刀具的切削性能趾撵，具有成本低、見效快的特點(diǎn)共啃，該工藝技術(shù)可根據(jù)各種切削加工技術(shù)要求占调，機(jī)動靈活地變換涂層材料，工藝技術(shù)較優(yōu)移剪。各廠商正在不斷提高涂層工藝技術(shù)究珊、改進(jìn)涂層材料及開發(fā)納米級多功能涂層材料，旨在不斷提高涂層結(jié)合牢度纵苛、耐磨性剿涮、抗沖擊韌性等，盡力擴(kuò)大應(yīng)用范圍攻人。

    ●Ti基類金屬陶瓷(TiCN系)各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀取试、鏜刀、鉸刀腋殃、銑刀馁掺、復(fù)合(組合)孔加工數(shù)控刀具及整體式立(球頭)銑刀、鉸刀等數(shù)控刀具正在應(yīng)用于高強(qiáng)度燕党、高硬度鑄鐵(鋼)合金寻币、鍛鋼合金、淬火鋼合金蜕裳、耐熱合金吹蜡、粉末冶金零部件自動生產(chǎn)線上，以滿足高速呈锣、高效锤衡、硬質(zhì)、干(濕)式精細(xì)機(jī)加工技術(shù)要求秒准。各廠商正采用添加不同的微量元素及燒結(jié)工藝技術(shù)试郎，研發(fā)新型金屬陶瓷材料產(chǎn)品，旨在不斷提高其抗彎強(qiáng)度、抗沖擊韌性泻帮、耐磨性精置。日本的金屬陶瓷刀具已經(jīng)占硬質(zhì)合金刀具總量的30%～40%。世界上锣杂，該類刀具應(yīng)用面也呈迅速擴(kuò)大的趨勢脂倦。

    ●立方氮化硼聚晶復(fù)合片銑刀(面銑刀、玉米齒立銑刀元莫、球頭立銑刀)赖阻、鏜刀、車刀踱蠢、鉸刀火欧、復(fù)合(組合)孔加工等數(shù)控刀具(釬焊、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位兩種結(jié)構(gòu)形式)大量應(yīng)用于高強(qiáng)度茎截、高硬度鑄鐵(鋼)合金苇侵、鍛鋼合金、淬火鋼合金企锌、粉末冶金等零部件自動生產(chǎn)線上榆浓，滿足高速、高效敬挂、硬質(zhì)倾氮、精細(xì)機(jī)加工技術(shù)要求。

    ●Al2O3永韭、Si3N4基類陶瓷(晶須增韌類)各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀英甜、銑刀等數(shù)控刀具應(yīng)用于高強(qiáng)度、高硬度徊押、耐磨鑄鐵(鋼)埃灿、鍛鋼、高錳鋼呢旋、淬火鋼绝开、粉末冶金、工程塑料奸先、耐磨復(fù)合材料等零部件生產(chǎn)線上剑督，滿足高速、高效币芽、硬質(zhì)菠食、干式機(jī)加工技術(shù)要求。目前西设，各廠商通過對Al2O3瓣铣、Si3N4基類陶瓷材料添加不同微量元素及創(chuàng)新生產(chǎn)工藝技術(shù)，研發(fā)新型中、細(xì)顆粒陶瓷材料和功能梯度(多相)陶瓷材料產(chǎn)品棠笑，旨在不斷提高其抗彎強(qiáng)度梦碗、抗沖擊韌性。

    3蓖救、W洪规、Co類涂層和細(xì)顆粒(超細(xì)顆粒)硬質(zhì)合金材料領(lǐng)城：

    W、Co類細(xì)(中)顆粒硬質(zhì)合金基體材料為適應(yīng)各種表面改性涂層材料的涂覆工藝技術(shù)要求添加各種微量元素循捺，滿足于各種機(jī)加工工藝技術(shù)對可轉(zhuǎn)位刀片切削性能的要求而發(fā)展的淹冰；超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體材料研發(fā)和應(yīng)用分兩個(gè)方面：在電子、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)用于加工纖維-金屬復(fù)合層板材料工件的微型鉆頭巨柒、立銑刀，其基體材料向著高韌性方向發(fā)展柠衍，表面涂覆金剛石薄膜洋满，以增加刀具表面硬度和耐磨性；模具行業(yè)枪岖、飛機(jī)居然、汽輪機(jī)、汽車…等制造行業(yè)仑连，用于切削加工高強(qiáng)度郑喊、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼瀑尔、鋁合金(鑄阎臂、鍛)、粉末冶金材料工件的整體式立(球頭)銑刀元糯、專用擠壓刀具贺勿、鉸刀(Φ30mm＜直徑＞Φ4mm)、鉆頭旷程、復(fù)合(組合)孔加工刀具…等數(shù)控刀具甩卷，其基體材料向著高硬度、高韌性方向發(fā)展起衫。一般不涂層劝薄，多次重磨使用。

    4栈妆、含Co類粉末冶金高速鋼材料領(lǐng)城：

    以改進(jìn)制粉胁编、熱壓工藝、添加微量元素創(chuàng)新的粉末冶金高速鋼(含Co類)材料签钩，制成各種成形拉刀(整體式掏呼、組合式)、高速滾刀、剃(插)齒刀憎夷、絲錐莽鸿、波紋刃立銑刀、成形立銑刀及滾(擠拾给、碾壓)壓刀具祥得，大量應(yīng)用于轎車、摩托車蒋得、航空發(fā)動機(jī)级及、汽輪機(jī)…等制造行業(yè)，加工高強(qiáng)度额衙、高硬度鑄鐵(鋼)合金饮焦、合金結(jié)構(gòu)鋼(鍛)、耐熱合金鋼氛拜、不銹鋼甫蚊、整體鋁合金(熱鍛)、高Si--Al合金材料工件子钾。根據(jù)切削加工技術(shù)不同的要求即贰，其表面分別配涂TiN、TiCN团弧、TiALN疲籍、CrN、MoS2幔瓮、ZrC…等涂層材料谐浆，滿足高速、高效徊激、硬質(zhì)精密機(jī)加工技術(shù)要求窥扭。

    數(shù)控刀具材料是較活躍的材料科技領(lǐng)城，其每一新產(chǎn)品的面市贿汞，會使機(jī)加工技術(shù)躍上一個(gè)新臺階逼肯，各廠商歷來十分重視該領(lǐng)城的研發(fā)科技。

    三桃煎、數(shù)控刀具新結(jié)構(gòu)篮幢、新品種科技發(fā)展近況與趨勢

    1、概述：

    近年來为迈，數(shù)控刀具的科技成果主要體現(xiàn)在研發(fā)一刀多切削功能三椿、提高其刀刃切削性能方面，適應(yīng)高速(超高速)葫辐、硬質(zhì)(含耐熱搜锰、難加工)伴郁、干式、精細(xì)(超精)切削及高效率數(shù)控機(jī)加工切削技術(shù)要求蛋叼。隨著零件毛坯制造技術(shù)進(jìn)步焊傅，零件毛坯幾何尺寸及切削余量控制較為精確，數(shù)控刀具新結(jié)構(gòu)狈涮、新品種的研發(fā)主要集中在輕狐胎、中負(fù)荷切削范圍內(nèi)，并以專用孔加工楣苇、拉削粮按、滾(擠、碾壓)壓绿凄、銑削及車削等五類刀具的變革較為活躍已转，配套研發(fā)其相應(yīng)刀片斷屑槽形。

    2蔓踩、數(shù)控工具系統(tǒng)：

    近幾年國際上出現(xiàn)了以"HSK"工具系統(tǒng)逐步替代各廠商研發(fā)的其它各類工具系統(tǒng)的發(fā)展趨勢剿恬。歐州發(fā)達(dá)國家沿用德國DIN69893-1號HSK工具系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組委會為其制定了ISO／DIS標(biāo)準(zhǔn)隧帜。HSK工具系統(tǒng)具有動、靜剛度高邢侵、定位(迥轉(zhuǎn))精度好豫柿、充許轉(zhuǎn)速高(≤150000p.r.m)等特點(diǎn)。既便于規(guī)笵工具管理版鳞，又總體上節(jié)約了工具費(fèi)用剧灰、降低生產(chǎn)成本。其首先應(yīng)用于加工中心程腹、數(shù)控鏜銑床匣吊，逐漸擴(kuò)大到各類車床(車削中心)、磨床(磨削中心)寸潦、數(shù)控專機(jī)及數(shù)控加工自動生線上色鸳，使用范圍幾乎覆蓋所有刀具領(lǐng)域。

    3见转、孔加工刀具類：

    在刀具門類中命雀，孔加工刀具是一大家族顾复，其小改小革層出不窮隘膘，在此就其主要突出的新結(jié)構(gòu)碉伙、新品種簡要分述如下：

    ●數(shù)控鉆頭：

    整體式鉆頭：鉆尖切削刃由對稱直線型改進(jìn)為對稱圓弧型(r＝1／2D)栅苞，以增長切削刃链愉、提高鉆尖壽命穗掘；鉆芯加厚脖镀，提高其鉆體剛度潘懊，用"S"型橫刃(或螺旋中心刃)替代傳統(tǒng)橫刃，減小軸向鉆削阻力匈织，提高橫刃壽命浪默；采用不同頂角階梯鉆尖及負(fù)倒刃，提高分屑灶昏、斷屑茬麻、鉆孔性能和孔的加工精度；鑲嵌模塊式硬質(zhì)(超硬)材料齒冠言雀；油孔內(nèi)冷卻及大螺旋升角(≤40°）結(jié)構(gòu)等模譬。最近研制出整體式細(xì)顆粒陶瓷(Si3N4)、Ti基類金屬陶瓷材料鉆頭刚哼。

    機(jī)夾式鉆頭：鉆尖采用長方異形專用對稱切削刃啥读、鉆削力徑向自成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片替代其它幾何形狀、鉆削力徑向總體合成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片丹残，以減小鉆削振動然枫，提高鉆尖自定心性能、壽命和孔的加工精度搬体。

    ●復(fù)合(組合)孔加工數(shù)控刀具：

    集合了鉆頭雾诈、鉸刀、擴(kuò)(锪)孔刀及擠壓刀具的新結(jié)構(gòu)垮川、新技術(shù)陶店，整體式、機(jī)夾式逾条、專用復(fù)合(組合)孔加工數(shù)控刀具研發(fā)速度很快琢岩。總體而言：采用鑲嵌模塊式硬質(zhì)(超硬)材料切削刃(含齒冠)及油孔內(nèi)冷卻师脂、大螺旋槽等結(jié)構(gòu)是其目前發(fā)展趨勢担孔。

    ●數(shù)控鉸刀：

    大螺旋升角(≤45°）切削刃、無刃擠壓鉸削及油孔內(nèi)冷卻的結(jié)構(gòu)是其總體發(fā)展方向吃警，最大鉸削孔徑己達(dá)φ≤400mm糕篇。

    ●鏜刀：

    單刃微調(diào)精密鏜刀正被多刃擴(kuò)(锪)孔刀、鉸刀及復(fù)合(組合)孔加工專用數(shù)控刀具替代酌心。國外研制出采用工具系統(tǒng)內(nèi)部推拉桿軸向運(yùn)動或高速離心力帶平衡滑塊移動娩缰，一次走刀完成鏜削球面(曲面)、斜面及反向走刀切削加工零件背面的數(shù)控智能精密鏜刀谒府，代表了鏜刀發(fā)展方向拼坎。

    ●絲錐：

    研發(fā)出大螺旋升角(≤45°）絲錐，其切削錐視被加工零件材料軟完疫、硬狀況泰鸡，設(shè)計(jì)專用刃傾角债蓝、前角等。

    ●擴(kuò)(锪)孔刀：

    多刃障翼、配置各種數(shù)控工具柄及模塊式可調(diào)微型刀夾的結(jié)構(gòu)形式是目前擴(kuò)(锪)孔刀具發(fā)展方向缚宜。

    4、數(shù)控銑刀類：

    整體式立銑刀：硬質(zhì)合金立銑刀側(cè)刃采用大螺旋升角(≤62°）結(jié)構(gòu)谚茅，立銑刀頭部的過中心端刃往往呈弧線(或螺旋中心刃)形型圈、負(fù)刃傾角，增加切削刃長度昙椭，提高了切削平穩(wěn)性喜拥、工件表精度及刀具壽命。適應(yīng)數(shù)控高速因饥、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)的要求抹欢。

    機(jī)夾式立銑刀：由各類機(jī)夾立銑刀的由可轉(zhuǎn)位刀片(往往設(shè)有三維斷屑槽形)組合而成的側(cè)齒、端齒與過中心刃端齒(均為短切削刃)请立，可滿足數(shù)控高速脉织、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)要求。

    數(shù)控銑刀均已采計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)捐憔、切削摸擬仿真及數(shù)控加工技術(shù)成形制造篙耗。

    機(jī)夾式數(shù)控面銑刀：刀體趨向于用輕質(zhì)高強(qiáng)度鋁、鎂合金制造宪赶，切削刃采用大前角鹤树、負(fù)刃傾角，可轉(zhuǎn)位刀片(幾何形狀多種)帶有三維斷屑槽形逊朽。

    數(shù)控銑刀、專用復(fù)合孔加工刀具均應(yīng)用了高速回轉(zhuǎn)體動平衡及安全夾固技術(shù)曲伊，一些高速回轉(zhuǎn)刀體上還應(yīng)用空氣動力學(xué)原理叽讳，利用旋風(fēng)冷切削刃，在干式切削加工時(shí)降低切削刃的溫度坟募，提高刀具壽命岛蚤。

    5、車刀懈糯、

    切槽涤妒、切斷類型車刀發(fā)展了集車端面、外園赚哗、仿形她紫、切槽、切斷妈唯、倒角加工的一刀多功能車削刀具泣幼，刀片夾緊方式采用鑲嵌式彈性刀體飘含、切削力自位固定的結(jié)構(gòu)，十分適用和新穎几垃。

    6鼓笨、拉削刀具類：

    在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的支持下，研發(fā)出各種專用外輪廓精密成形劈狼、組合拉刀及車-拉組合成形拉削刀具锰胀，配以專用數(shù)控機(jī)床。使汽車部分工件批產(chǎn)效率成幾十倍提高艺崔，而且產(chǎn)品質(zhì)量涣疑、精度十分穩(wěn)定。

    7真王、其它刀具：

    汽車探九、摩托車專用的小模數(shù)漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產(chǎn)工藝采用滾壓街立、搓擠無屑加工工藝技術(shù)舶衬，研發(fā)出專用刀具及特種數(shù)控機(jī)床，使特定的工件批產(chǎn)效率提高幾十倍赎离，而且質(zhì)量逛犹、精度十分穩(wěn)定。

    四梁剔、結(jié)束語

    拉削虽画、滾壓、搓擠刀具和復(fù)合(組合)孔加工數(shù)控刀具的創(chuàng)新成果往往會引起機(jī)加工觀念上的巨大變革荣病，再集成刀具材料及特種數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的創(chuàng)新科技成果码撰，所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益也是巨大的。

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