面對(duì)著日益提高的刀具質(zhì)量要求和隨之上升的刀具成本壓力，不斷完善質(zhì)量捷沸、效率和成本這三者的平衡日益成為生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)注重心摊沉。鑒于機(jī)床不斷朝向高速化趨勢(shì)發(fā)展，高速銑削痒给、復(fù)合化加工用六，以及微細(xì)形狀切削等成為切削技術(shù)發(fā)展的主要方向。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹了多項(xiàng)最新刀具技術(shù)红狗，它們不僅有其先進(jìn)性烂锤，實(shí)用性亦相當(dāng)強(qiáng)暴遂，反映了今后新型制造業(yè)的發(fā)展方向。

齒輪加工新概念——“去變形滾刀”

　　在與客戶及機(jī)床商的緊密合作研究之下架暗，德國(guó)藍(lán)幟-菲特（LMT-FETTE）聯(lián)合利勃海爾集團(tuán)共同開發(fā)出三合一組合齒輪加工刀具粘伊。它取代過去粗銑-去毛刺-剃齒在不同機(jī)床上進(jìn)行的三步加工工藝，將一把粗加工滾刀约粒、一套去毛刺倒角刀和一把精加工滾刀“去變形滾刀”（Twist-Free-Hob）安裝在同一刀柄上惠翼，使得粗加工滾齒、齒面倒角以及齒輪精加工這三個(gè)步驟可在同一臺(tái)機(jī)床上完成奈兢。

圖1 去變形滾刀

齒輪切削與去毛刺在同一機(jī)床上完成喻秩，所有刀具裝在一把刀柄上，不需任何其它的人工或機(jī)器修磨啼插，也無需增加去毛刺的機(jī)床和刀具娃肃。這是最為經(jīng)濟(jì)的齒輪精加工，特別適于相同或相似規(guī)格齒輪的大批量生產(chǎn)粱锐。而且疙挺，粗加工和精加工滾刀亦可獨(dú)立設(shè)計(jì)，分別選用最優(yōu)化的齒數(shù)怜浅、槽數(shù)铐然，以及特別的齒形。這樣一來恶座，粗加工滾刀可以采用最快的加工速度而不必顧及工件最后的齒形質(zhì)量搀暑。而精加工滾刀“去變形滾刀”（圖1）由于不需要大量切削單次重磨，生產(chǎn)批量明顯超出那些同時(shí)作粗與精加工的滾刀跨琳。利用精加工滾刀修正齒形誤差自点，可以加工出無齒形誤差的正齒輪和斜齒輪。滾刀采用對(duì)角滾切的方法脉让，在滾削余量的同時(shí)消除齒形誤差桂敛，可提供更高的齒輪承載能力和運(yùn)行平穩(wěn)性。

藍(lán)幟—菲特還開發(fā)出齒輪倒角刀具溅潜，節(jié)省去除齒輪毛刺的成本术唬。第一把倒角刀去除齒輪頂部的毛刺并倒角。第二把倒角刀則去除根部毛刺并倒角墅瑟。

采用專用材料和特殊鍍層的施耐爾（Schnell）刀具

　　在革新性切削技術(shù)如超硬銑削（Hard Milling）避扎、高速銑削（HSM）和精密加工領(lǐng)域，德國(guó)施耐爾（Schnell）的刀具以高速度枪素、高壽命和高性價(jià)比著稱催岔。其刀具產(chǎn)品擁有先進(jìn)的軟硬件技術(shù)、專利和訣竅段扛，并采用專用刀具材料和特殊鍍層惑叶。鍍層技術(shù)由國(guó)際知名企業(yè)為其度身定做，刀具材料則采用瑞士和德國(guó)的先端粉未冶金燒結(jié)技術(shù)袁虽，材料顆粒為直徑0.2μm以下的納米級(jí)微細(xì)顆粒旭绝，并配置有超硬的表面NOVA鍍層或高壽命的LL鍍層∽顾瑁可適合于各種淬硬模具鋼材桨皂、淬火合金工具鋼材的高速切削加工，最高加工零件硬度≧HRc70都敛。該系列刀具率先進(jìn)入切削HRC70硬淬模具鋼材的這一傳統(tǒng)禁區(qū)衰屡，向電火花加工工藝提出了挑戰(zhàn)。

圖2 LL鍍層立銑刀

　　圖2中眩目的金屬藍(lán)色LL鍍層是2005年推出周蹭、應(yīng)用納米技術(shù)開發(fā)而成的超長(zhǎng)壽命鍍層趋艘，Schnell買斷了該產(chǎn)品4年的獨(dú)家使用權(quán)。實(shí)驗(yàn)表明凶朗，采用了LL鍍層的刀具瓷胧，在加工超過HRC70的硬淬鋼材料的實(shí)用工藝中能使操作人員游刃有余，得心應(yīng)手棚愤，就好像在用傳統(tǒng)刀具加工普通硬度的材料一般搓萧。此外，相比傳統(tǒng)鍍層宛畦，應(yīng)用LL鍍層的刀具壽命可延長(zhǎng)2至3倍瘸洛，這將大幅降低生產(chǎn)成本。

　　SS鍍層是施耐爾研究開發(fā)的先進(jìn)超平滑鍍層技術(shù)次和。在常規(guī)硬度鋼材或其它金屬材料的切削中采用這一鍍層反肋，可顯著增強(qiáng)加工過程的穩(wěn)定性，并獲得更光滑的表面斯够。在同一加工參數(shù)條件下囚玫，超平滑的SS鍍層可以克服粘刀現(xiàn)象并杜絕刃部刀瘤的產(chǎn)生。如果用球刀加工注塑模具型腔面榕华，則可達(dá)到無須拋光而直接注塑成型的效果方较。

Sandivik GC4225（突破一號(hào)）——全面提升鋼件車削加工性能

　　在普通鋼車削應(yīng)用范圍（ISO P25的應(yīng)用范圍）內(nèi)，零件粮忍、工序衷求、材料、加工工況以及刀片尺寸都發(fā)生了很大變化肄蓄。沒有任何一種加工范圍像P25牌號(hào)的車削范圍一樣搞督，對(duì)P25牌號(hào)的切削刀具有著如此苛刻的要求。而如何用相同的刀片牌號(hào)獲得最佳效果對(duì)金屬切削業(yè)而言是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)偷瀑。

　　作為應(yīng)變挑戰(zhàn)的一個(gè)產(chǎn)物胚搂，山特維克可樂滿經(jīng)過廣泛而深入的開發(fā)喉隙，推出了新一代P25牌號(hào)——GC4225（突破一號(hào)）（圖3），它作為GC4025牌號(hào)的升級(jí)版本脐炼，是一種提供了強(qiáng)大通用性的多功能解決方案畏帖。依憑其優(yōu)化的性能和高度可靠性，可通過應(yīng)用更高的切削參數(shù)來提高生產(chǎn)效率丁恭，并對(duì)應(yīng)工件材料的變化和日益苛刻的操作要求曹动。

圖3 GC4225（突破一號(hào)）可顯著提升普通鋼車削應(yīng)用中的加工性能

提及應(yīng)對(duì)變幻莫測(cè)的刀片磨損的重要性，試以飛機(jī)起落架（合金鋼）的加工為例牲览。其典型工序是需要先執(zhí)行兩次半精加工（走刀切深可高達(dá)8mm）墓陈，隨后執(zhí)行一次精加工（切深為1mm），以便為下一道工序留出加工余量第献。刀片必須同時(shí)滿足這兩種工序不同的苛刻要求贡必，以便保持良好的切屑控制和恒定的刀具壽命，從而才能夠完成整個(gè)切削工序痊硕。

首先赊级，GC4225牌號(hào)改進(jìn)了P25刀片的形狀，拓寬了普通鋼車削刀片的應(yīng)用范圍岔绸。其次理逊，刀片韌性和耐磨性雙雙得到改善，提供了對(duì)應(yīng)多種苛刻工序的潛力盒揉。第三晋被，通過不斷的降低有害磨損類型，使得刀具壽命較舊有型號(hào)提高了一倍刚盈。而且由于能更為精確地預(yù)測(cè)磨損以規(guī)避破壞性磨損彪趣，可降低鋼車削工序的整體成本，這對(duì)加工車間來說相當(dāng)有吸引力蓄梯。第四拌微，擁有了刀具壽命的可預(yù)測(cè)性，并進(jìn)一步改良涂層粘結(jié)性游推，顯著提高了刀片的刃口安全性殊储。第五，改進(jìn)耐熱能力胳雁，獲得更佳的耐用性瘤慕。

　　至于新牌號(hào)對(duì)應(yīng)多種苛刻工序的潛力，以加工汽車曲軸為例康逝，它涉及到鋼鍛件的車削和要求苛刻的間斷切削鹰柄。這本應(yīng)歸為P25應(yīng)用范圍限制之外，通常用更具韌性的P35牌號(hào)刀片來進(jìn)行加工，以本案例指定條件計(jì)擎融，其刀具壽命為每切削刃44個(gè)零件衣右。實(shí)際測(cè)試結(jié)果是：舊有P25牌號(hào)僅擁有14個(gè)零件的刀具壽命，而GC4225牌號(hào)擁有41個(gè)零件的刀具壽命育勺，已經(jīng)逼近P35牌號(hào)的磨損程度但荤。由此也可驗(yàn)證，作為刀具領(lǐng)域的知名品牌涧至，山特維克可樂滿擁有應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的實(shí)力。

快速金屬切削——ISCAR刀具新品

　　ISCAR面巿的2006年新品涵蓋了銑削桑包、車削南蓬、孔加工、多功能刀具哑了，以作為對(duì)快速金屬切削（FMR）的重要補(bǔ)充赘方。這印證了ISCAR的一個(gè)理念：鼓勵(lì)用戶接觸最新的切削技術(shù)，并相應(yīng)地升級(jí)他們的刀具及生產(chǎn)工藝弱左，以獲取在切削中的更佳表現(xiàn)及特性窄陡，正如計(jì)算機(jī)用戶不斷更新軟硬件一般。

　　05拆火、06年間該公司實(shí)施的刀具全面升級(jí)跳夭，改良滲透到了涂層、硬質(zhì)合金基體叶奈、切削刃幾何形體湃儒，產(chǎn)品系列等各方面。首先尸惭，升級(jí)了合金牌號(hào)：AL-TEC (PVD涂層)主要應(yīng)用于加工球墨鑄鐵氯摆；α-TEC (CVD涂層)則主攻灰鑄鐵的加工；DO-TEC (CVD + PVD復(fù)合涂層男磅，強(qiáng)度更高)帶來鑄鐵加工的變革峡冻。而且，由于成功地將最先進(jìn)的合金牌號(hào)應(yīng)用于更高效蜂澄、更經(jīng)濟(jì)的加工中最奸，每刀片設(shè)計(jì)的切削刃數(shù)更多。

　　此外放暇，“迷你化設(shè)計(jì)”是新品開發(fā)的另一理念溶绢。譬如，采用如圖4所示迷你蝴蝶銑刀片設(shè)計(jì)出高進(jìn)給率的密齒型銑刀打吱。借助小尺寸的刀片及其立裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)劫扶，相比傳統(tǒng)銑刀，可設(shè)計(jì)出更多銑刀外徑。

圖4 迷你蝴蝶銑刀片

　　UPGRADE的銑刀——HELIOCTOFEED八角飛碟銑刀對(duì)三刃飛碟銑刀及八角刀片的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了組合蠢莺，令每刀片可使用的切削刃更多寒匙，可應(yīng)用于高效加工；飛碟金剛具有大圓弧形刀頭躏将，能實(shí)現(xiàn)小切深下的高速進(jìn)給锄弱；精加工波形刃立銑刀，實(shí)現(xiàn)了單一硬質(zhì)合金立銑刀同時(shí)完成粗精加工祸憋。當(dāng)這一優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于槽銑会宪、90°方肩銑，以及型腔銑時(shí)蚯窥，采用粗加工的切削參數(shù)便可獲得高質(zhì)量的表面掸鹅。

　　體現(xiàn)在孔加工方面，可以使加工直徑范圍更寬拦赠。而數(shù)款多功能刀具的推出則出于順應(yīng)復(fù)合加工之需求巍沙。諸如，用于車銑復(fù)合加工中心的模塊式快換切削單元荷鼠；以及可進(jìn)行車削句携、鉆削、銑削與螺紋加工的多功能刀柄逛指、單一刀具宴亦；還有DR-MF多功能鉆頭，可在CNC車床上以單一刀具完成外園車削缚形、內(nèi)孔車削体涡、鉆削，端面車削等多種加工應(yīng)用甜脖。

日立高進(jìn)給圓弧角銑刀ASR多刃型（超潤(rùn)滑皮膜JX涂層刀片）

　　日立新研發(fā)的高進(jìn)給圓弧角ASR多刃型銑刀能進(jìn)行小切深高進(jìn)給加工轰窥，可大幅改善模具粗加工環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。小切深高進(jìn)給加工的優(yōu)點(diǎn)在于可減小切深廊畔、并在可能的情況下提高機(jī)床進(jìn)給量影其，這樣在粗加工后便形成接近要求的精加工形狀，提高總體生產(chǎn)效率贬奢。相反乍厉，使用圓刀片加大切深來提高切削效率，會(huì)在加工后留有很大的加工殘余量悦追，降低后期精加工的效率凹蜈。

　　提高小切深高進(jìn)給加工的效率，關(guān)鍵在于多刃化和適用于高速加工的刀片涂層忍啸。而ASR多刃銑刀和JX涂層的組合仰坦，使得即使在最尖端的加工機(jī)床上實(shí)施銑削加工之際亦能進(jìn)行高速高效粗加工履植。以輕快加工的試加工為例，刀桿Φ32-5刃（ASRM2032R-5刀頭可換式）悄晃，刀片材質(zhì)JX1045玫霎，被削材40CrMnMo7（相當(dāng)于SKT3）情況下，可獲取如下的優(yōu)異參數(shù)：切削速度為Vc=300mm/min（轉(zhuǎn)速n=3000min-1）妈橄；進(jìn)給速度為Vf=50m/min（1刃進(jìn)給量fz=3.3mm/刃）庶近；切深apxae=0.3x25mm。

圖5 ASR多刃型Φ32–5刃（左）與舊產(chǎn)品Φ32–2刃（右）

首先眷蚓，ASR多刃型銑刀鼻种，在不影響切刃強(qiáng)度的前提下，將刀片盡可能小型化溪椎，銑刀的切刃數(shù)實(shí)現(xiàn)了多刃化普舆。以外徑Φ32為例（如圖5所示），相比以往產(chǎn)品的2刃校读，ASR多刃型不僅擴(kuò)充為5刃，而且加工時(shí)的進(jìn)給速度提高至2.5倍裂蝉。

至于高進(jìn)給銑刀的優(yōu)點(diǎn)绳练，圓刀片本身具備大切深的優(yōu)勢(shì)，但是由于切削刃同工件的接觸點(diǎn)增多而造成更高的切削阻力虑庇，導(dǎo)致在高進(jìn)給情況下的加工很難進(jìn)行枫昏。此外，由于刀具突出長(zhǎng)光丢，圓刀片橫向受到切削力作用時(shí)更易于抖動(dòng)旋蝎。而ASR多刃型銑刀采用了軸方向受力的獨(dú)特設(shè)計(jì)，即使刀具突出較長(zhǎng)時(shí)刀體也不易發(fā)生抖動(dòng)镰掐，確保穩(wěn)定加工孕序。同時(shí)，小型化刀片的切刃更短意味著切削阻力的降低炸诚，這也將有效抑制多刃化引起的阻力增大递市。

　　其次，日立研發(fā)出一種刀片材質(zhì)涂層JX涂層碗屏，可明顯抑制月牙洼磨損唁情、外周刃磨損以及刃尖粘刀現(xiàn)象。該涂層是在鈦鋁化合物中添加自身帶有潤(rùn)滑材料的一種皮膜甫匹，切削熱促使涂層膜表面形成很薄的一層可有效抑制切削刃粘刀的酸化物甸鸟。另外，高硬度皮膜所選用的材料兵迅，其硬度等同于高硬度皮膜領(lǐng)域中的TiSiN系涂層抢韭，具有適應(yīng)高速高效加工環(huán)境的出類拔萃的耐磨損性，采用JX涂層后，加工壽命延長(zhǎng)至使用舊有涂層時(shí)的1.5～2倍篮绰。

峰EST高效切削刀具的高效成型拉削加工及搓擠加工技術(shù)

　　在多年為汽車業(yè)提供高效切削刀具的過程中后雷，嘉興恒鋒/億愛思梯工具有限公司實(shí)現(xiàn)了精密拉削刀具及搓擠刀具制造和修磨的國(guó)產(chǎn)化。通過積極運(yùn)用高效成型拉削加工與搓擠加工技術(shù)這兩項(xiàng)高效技術(shù)吠各，優(yōu)化了轎車零部件的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量臀突。

　　

圖6 拉刀磨削

首先，拉削加工技術(shù)不再局限于簡(jiǎn)單內(nèi)孔內(nèi)花鍵及平面加工贾漏，各種專用外輪廓精密成型拉削刀具（如不等分精密外花鍵筒式拉削成型刀具及精密螺旋槽漸開線拉刀）應(yīng)運(yùn)而生候学。比如配以專用數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜型面組合拉刀及車/拉組合成型拉削刀具，能使某些汽車零部件的批產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)幾十倍乃至上百倍的提高键腹。而且呕摹，產(chǎn)品質(zhì)量更可靠、精度更穩(wěn)定溪客，表面光潔度也更佳二搀。數(shù)控精密磨削技術(shù)使得在極細(xì)小和復(fù)雜的拉削刀齒上也可鏟磨后角，并使復(fù)雜的圓弧實(shí)現(xiàn)光滑連接肢箕，在圓弧齒上亦可帶有后角诸恤。不僅如此，可達(dá)μ級(jí)的加工精度催生出鋒利而精確的刀刃牲支，拉削因此變得更加順暢輕快微惦。加上對(duì)粉末冶金高速鋼和超細(xì)微硬質(zhì)合金的廣泛采用，大幅提升了拉刀的切削速度與使用壽命窥血。

　　其次婶耕，在精密搓擠技術(shù)方面的應(yīng)用可使轎車零部件中大量的小模數(shù)漸開線花鍵軸的加工更加輕松。例如一件模數(shù)1.058牢辣、齒數(shù)40赖厅、壓力角30°長(zhǎng)度40mm的花鍵軸，用傳統(tǒng)滾削技術(shù)加工每件需耗時(shí)4分鐘善绎，而精密搓擠技術(shù)可使加工時(shí)間降至僅為10秒黔漂，生產(chǎn)效率的提升幅度高達(dá)24倍。此外由于組織流線分布好禀酱，不僅強(qiáng)度更高炬守、其表面光潔度和尺寸精度也更為穩(wěn)定和提高。同時(shí)剂跟，無鐵屑無油霧的加工過程减途，使得生產(chǎn)環(huán)境也得到明顯改善。

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