國際模具展看切削刀具的發(fā)展趨勢
第13屆中國國際模具展覽會于2010年5月11日至15日在上海新國際博覽中心舉行歧强,吸引了來自國內(nèi)外的50余家切削刀具制造商參展,琳瑯滿目的刀具展品,不僅向我國模具制造業(yè)用戶展示了最新開發(fā)的模具加工用刀具產(chǎn)品牍猫,而且還反映出當(dāng)前切削技術(shù)和刀具發(fā)展的新趨勢。
在本屆展會上畴栖,可以看到随静,近年來開發(fā)的一些銑刀新結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于更多銑刀產(chǎn)品上,一些刀具制造商成系列地推出了采用新結(jié)構(gòu)的銑刀產(chǎn)品吗讶。例如燎猛,可斜坡走刀的銑刀,最早是為加工模具型腔或內(nèi)封閉槽而開發(fā)的照皆,它具有銑平面重绷、銑型腔、銑孔等多種功能膜毁,非常適合模具加工工序集中的特點(diǎn)昭卓,可以減少換刀時(shí)間。在這次展會上爽茴,可斜坡走刀的銑刀結(jié)構(gòu)特征已被應(yīng)用于平面銑刀葬凳、立銑刀、方肩銑刀室奏、圓弧角銑刀等不同的銑刀品種上火焰,使大多數(shù)銑刀品種具有了多功能的優(yōu)點(diǎn),不僅為模具加工胧沫,而且為范圍廣泛的常規(guī)銑削加工帶來更大的效益塘憨。
類似情況還出現(xiàn)在小切深、大進(jìn)給銑刀上智础,株洲鉆石切削刀具有限公司士到、Tungaloy公司等都開發(fā)了這種銑刀的系列產(chǎn)品留绞,以充分利用其大進(jìn)給的優(yōu)點(diǎn),提高銑削效率辰诱。Tungaloy公司甚至還將這一概念應(yīng)用于車削刀具哩啼,推出了Turning X超大進(jìn)給車刀,可使加工效率提高8倍拱缆。株洲鉆石切削刀具有限公司還展出了新開發(fā)的FMD03馒易、FMD04、FMP03系列立裝刀片重力切削面銑刀谢奕,所配的LNKT系列刀片有正的刃傾角和前角砖军,在加工中切削輕快,機(jī)床功率消耗少遍送,切深可達(dá)17mm蒋令,加工效率很高。
為了幫助刀具用戶克服金融危機(jī)帶來的困難裹刮,從刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手音榜,提高刀具的經(jīng)濟(jì)性成為當(dāng)前銑刀新產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)之一。一種普遍采用的做法是必指,將可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)計(jì)為雙面可用囊咏,使切削刃增加一倍。同時(shí)塔橡,還可以通過增加多邊形刀片的邊數(shù)來提高其經(jīng)濟(jì)性。在本次展會上霜第,配備六邊形葛家、七邊形或八邊形雙面刀片的面銑刀已成為各參展公司宣傳產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)賣點(diǎn),如Dijet公司配備七邊形刀片的面銑刀泌类,以及三菱公司配備八邊形CBN刀片的面銑刀癞谒。此外,VARGUS公司推出的螺紋刀片把通常的3個(gè)刀尖增加到6個(gè)刃榨,而且是雙面刀片弹砚,使刀片成本降低了一倍以上。
各公司展出的模塊式可換頭立銑刀不僅可縮短換刀時(shí)間寺斟,而且可以減少刀桿數(shù)量虫棚,降低刀具成本。日研公司展出的一種減振刀具接桿采用特殊合金制造溪胖,以替代常用的硬質(zhì)合金材料黔琢,降低了刀具接桿的成本。
快速發(fā)展的整體硬質(zhì)合金銑刀
整體硬質(zhì)合金立銑刀也是模具加工的主流刀具肤不。從本屆展會中寻癌,可以看出其主要發(fā)展趨勢為:
∞闭ァ(1)開發(fā)各種消振銑刀
在本屆展會上,日立公司推出的EPOCH MIRUS系列高效模具銑刀通過優(yōu)化設(shè)計(jì)新的苞米齒形绪封,以及采用相鄰刀刃刀齒不等距錯(cuò)位的結(jié)構(gòu)魏颠,降低了切削力和振動,提高了加工效率历扭。
∪砻纭(2)開發(fā)加工淬硬模具鋼的銑刀
此類銑刀可加工的材料硬度范圍從HRC45-HRC67,甚至可高達(dá)HRC70瞄邪。例如距痪,優(yōu)能公司參展的涂層硬質(zhì)合金立銑刀(采用HARDMAX涂層)適合硬度HRC45-HRC65模具鋼的高速加工。
〖蛉怼(3)開發(fā)加工難加工材料的銑刀
隨著航空航天工業(yè)和能源設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展蛮拔,超級合金(包括高溫合金、鈦合金等)的用量迅速增加痹升,對加工效率和刀具壽命提出了更高要求建炫,也推動了刀具供應(yīng)商的新產(chǎn)品研發(fā)工作。例如疼蛾,三菱公司推出的CoolStar系列整體硬質(zhì)合金立銑刀肛跌,特殊設(shè)計(jì)的排屑槽形狀改善了排屑效果,并在每條排屑槽內(nèi)設(shè)置了多個(gè)內(nèi)冷卻孔察郁,提高了冷卻效果衍慎,加上采用了耐磨性好的高韌性基體材料,可實(shí)現(xiàn)對超級合金材料的高效加工皮钠,并延長了刀具壽命稳捆。OSG公司展出了為航空工業(yè)加工復(fù)合材料而研發(fā)的立銑刀,該銑刀具有特殊的槽形麦轰,在加工多層復(fù)合材料板材時(shí)乔夯,可避免產(chǎn)生分層和形成毛剌。
∨宋(4)開發(fā)加工石墨和鋁合金的銑刀
此類刀具采用了金剛石或類金剛石涂層醇疮,可為高效加工石墨電極及鋁合金提供有力的技術(shù)支持。例如卤撬,OSK公司展出的鋁合金粗加工銑刀的前刀面帶有斜向分屑槽巴移,可使切削更輕快,并防止切屑粘結(jié)啃栋,使刀具壽命更長饮估。
刀具應(yīng)用指南作用大
值得一提的是,在本屆展會上殴据,山特維克可樂滿公司向參觀者散發(fā)了兩本“銑削應(yīng)用指南”小冊子墙目,內(nèi)容包括銑刀的選擇精者、銑削參數(shù)的設(shè)定、正確的走刀路徑和實(shí)施方案等胰绢。隨著數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益普及杰笛,傳統(tǒng)的銑削加工方法已不能滿足數(shù)控銑削的要求,極大地制約了數(shù)控機(jī)床性能的充分發(fā)揮切省。這種全面最岗、系統(tǒng)介紹現(xiàn)代銑削新技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用知識的小冊子對于促進(jìn)現(xiàn)代銑削加工技術(shù)的進(jìn)步和普及應(yīng)用,提高銑削加工的技術(shù)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益具有重要價(jià)值朝捆,一定會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響般渡。在展會上同時(shí)展出的技術(shù)指南手冊包括車削、銑削芙盘、鉆削驯用、鏜削和刀柄等內(nèi)容,全面介紹了現(xiàn)代刀具的應(yīng)用新技術(shù)儒老。這些技術(shù)資料對于廣大刀具用戶的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一件新的刀具展品蝴乔,成為了本屆展會的一個(gè)亮點(diǎn),應(yīng)引起刀具用戶的關(guān)注驮樊。
層出不窮的刀片材質(zhì)新牌號
當(dāng)前薇正,刀片材質(zhì)牌號開發(fā)的特點(diǎn)是根據(jù)刀片的加工對象和應(yīng)用范圍,有針對性地集成刀片基體囚衔、涂層和幾何形狀的優(yōu)勢挖腰,開發(fā)出專用型或通用型的刀片牌號。這兩種類型的牌號都可以在本次展會上看到练湿。山特維克可樂滿在展會上介紹了兩種加工鈦合金的銑削牌號S30T和S40T讳蜂。鈦合金屬于難加工材料,針對加工鈦合金而開發(fā)的這兩種牌號惧仪,使用時(shí)可獲得更高的加工效率和更長的刀具壽命。該公司還推出了螺紋刀片新牌號GC 1135蹲楷,該刀片為細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體加PVD TiAlN涂層蠕艳,具有鋒利的槽形,尤其適合不銹鋼和耐熱合金的螺紋加工茬蒿。
株洲鉆石切削刀具股份有限公司推出的加工鋼管用YBM253(M20-M30)CVD涂層新牌號磺则,采用了高韌性的梯度硬質(zhì)合金基體和超細(xì)氧化鋁涂層,表面經(jīng)拋光處理附扭,使刀片具有良好的耐磨性和抗沖擊韌性牧俩。此外,該公司還開發(fā)了適用于鋼和不銹鋼粗銑加工的YBM351牌號叔寓、適用于鋼妨迈、不銹鋼度姑、鑄鐵粗銑加工的通用牌號YBG302,以及為QC系列淺切槽刀開發(fā)的YBG205和YBG202牌號呈枉。
Tungaloy公司展出的PREMIUMTEC系列刀片牌號包括T5100趁尼、T9100、AH725和AH905猖辫,分別用于加工鑄鐵酥泞、鋼件、不銹鋼和高溫耐熱合金啃憎,前兩款采用CVD涂層芝囤,后兩款采用PVD涂層。特固克公司則專為整體硬質(zhì)合金立銑刀開發(fā)了TT9020辛萍、TT9030悯姊、TT1040和TT6050多種刀片牌號,分別適用于不同的加工材料和切削條件叹阔,其中挠轴,TT6050牌號采用金剛石涂層,用于加工石墨耳幢。
CBN時(shí)代在招手岸晦?
在本屆展會上,不少公司都展出了CBN刀具系列產(chǎn)品痪僵,CBN超硬刀具表現(xiàn)出應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢螃浑。OSG公司甚至聲稱,如今暮诫,切削刀具已經(jīng)逐漸從硬質(zhì)合金時(shí)代步入了CBN時(shí)代诵城。該公司展出了CBN立銑刀系列,擴(kuò)大了品種和規(guī)格参唆,包括4種球頭立銑刀和3種平頭立銑刀慷组。Tungaloy公司則開發(fā)了CBN車刀系列,通過調(diào)節(jié)CBN的含量躯殷、粒度和涂層處理溢棱,針對不同的使用條件開發(fā)了眾多牌號,其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了淬火鋼独府、普通鑄鐵和球墨鑄鐵吩伊、燒結(jié)金屬、鈦合金和噴鍍材料等加工場合婆沟。
CBN的擴(kuò)大應(yīng)用將給切削加工和制造業(yè)帶來深遠(yuǎn)的影響便螟,不僅可以提高加工效率,而且將推動硬切削、干切削爆捞、以車代磨奉瘤、以銑代磨等新工藝的普及應(yīng)有。HORN公司介紹了該公司開發(fā)的加工汽車等速萬向節(jié)內(nèi)球道用CBN銑刀嵌削,用CBN硬銑工藝代替磨削工藝毛好,每班可加工600-800件球籠,刀具壽命可達(dá)2-3個(gè)班苛秕,并顯著降低了加工成本肌访。又如三菱公司的CBN八角形刀片面銑刀,用于鑄鐵的高速高效加工艇劫,刀具壽命長吼驶,經(jīng)濟(jì)性好。
為了加工CBN店煞、PCD和CVD厚膜PCD刀片蟹演,DMG機(jī)床公司開發(fā)了可加工此類超硬刀片的3D激光加工機(jī)床LASERTEC 40。該機(jī)床可對這些刀片進(jìn)行三維槽型加工(圖8)顷蟀,從而提高超硬刀具的性能酒请,促進(jìn)超硬刀具材料的推廣應(yīng)用。
涂層亮點(diǎn)也不少
在刀具涂層技術(shù)方面展管,與歷屆模具展相仿陕牲,展品中既有新的刀具涂層,也有用于模具的涂層瓣老。賽利涂層技術(shù)有限公司推出了二硼化鈦鈉米涂層Aluspeed芒极,該涂層表面光滑、刃口鋒利崇已,顯微硬度達(dá)HV4000户挟,最高使用溫度為900℃,非常適合加工鋁贱起、銅中痴、鈦合金以及含硅量在10%以下的硅鋁合金。該公司還推出了超級氮化物涂層HSN2迫扫,可用于硬切削和干切削刀具掐悄,可加工硬度HRC50-70的鋼材。
歐瑞康巴爾查斯公司推出了BALINIT ALCRONA PRO涂層新牌號刻渔,這是該公司AlCrN涂層的升級版,其耐磨性让腹、熱穩(wěn)定性和紅硬性進(jìn)一步提高远剩,從而可以提高切削速度和進(jìn)給量。該公司還推出了用于模具的低溫涂層BALINIT ARCTIC骇窍,這項(xiàng)涂層技術(shù)可在200℃低溫下涂覆TiN瓜晤、CrN锥余、TiAlN等涂層,從而提高模具的使用壽命痢掠,減少潤滑油消耗驱犹,降低生產(chǎn)成本。
星弧涂層科技有限公司推出的ta-C是一種無氫DLC(類金剛石碳)涂層足画,由于沒有使用傳統(tǒng)的碳?xì)錃怏w作為原料雄驹,而采用了石墨作為靶材,因此結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定淹辞,涂層的硬度更高(HV 6000)医舆,摩擦系數(shù)更低(0.06),可用于加工石墨或有色金屬的刀具上象缀,也可用于模具的涂覆彪饺。
除了上述專業(yè)涂層公司開發(fā)的新涂層以外,一些刀具公司也結(jié)合自己的刀具產(chǎn)品開發(fā)了新涂層促弯,如日立公司開發(fā)的PN涂層通冕,是在AlCr涂層中添加Si生成的,涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度更高诲厚,涂層的結(jié)晶更細(xì)更耐磨创炉,表面更光潔。又如钟展,三菱公司為銅電極加工系列銑刀開發(fā)的CrN涂層硬度高烙巩,結(jié)合力強(qiáng),具有良好的耐磨性和潤滑性肢钙,可顯著提高刀具切削性能距堂。
同步發(fā)展的刀具配套技術(shù)
本屆展會上還展示了刀柄與刀具裝夾等各種配套技術(shù)。如山特維克可樂滿展出的帶CAPTO接口的7∶24 BIG PLUS錐柄遍削,可擴(kuò)大CAPTO刀具(柄)的應(yīng)用吹夏。該公司還展出了一種重載加工用的液壓夾頭,夾緊更可靠子擅,提高了圓柱柄銑刀的切削能力弟孟。又如,日研公司展出的超級減振可換式銑刀刀柄样悟,在刀具與刀柄的連接端面上配有消振的碟形彈簧拂募,可使刀具壽命提高50%以上,并減少了機(jī)床傳動系統(tǒng)零件的磨損窟她。NT公司展出了長度可調(diào)的剛性攻絲用絲錐刀柄陈症,可方便地調(diào)節(jié)夾頭長度。
ZOLLER公司推出了既可測量刀具又可測量電極的調(diào)刀儀smile EDM,一機(jī)兩用的功能很適合模具生產(chǎn)企業(yè)(圖9)录肯。無獨(dú)有偶趴腋,HAIMER公司推出的新型刀具動平衡儀TD2010 Automatic也可以一機(jī)兩用,既測量不平衡量论咏,又具備去重功能优炬,由平衡儀測得的去重量可由一個(gè)切削單元自動去除。
差距與希望
這次參展的株洲鉆石切削刀具股份有限公司全面展示了它們在刀具材料厅贪、涂層蠢护、槽型、結(jié)構(gòu)上的開發(fā)實(shí)力泛汁,完備的刀具品種系列和面向行業(yè)刽巍、面向用戶的開發(fā)理念,顯示出世界先進(jìn)工具企業(yè)的特征寿经,給人留下了深刻印象鹦堕。作為我國工具行業(yè)的領(lǐng)頭羊,其水平代表了我國工具技術(shù)當(dāng)前的最高水平剖坟,其發(fā)展的勢頭讓人看到了未來我國工具工業(yè)的希望辆雇。參展的廈門金鷺特種合金有限公司展示了新開發(fā)的可轉(zhuǎn)位刀片,在其發(fā)展道路上邁出了重要的一步绪桑,正在崛起成為我國新的硬質(zhì)合金刀具開發(fā)生產(chǎn)基地完冻。新參展的中硬金屬切削(大連)有限公司,展出了新開發(fā)的硬質(zhì)合金車刀片系列猴试,可提供加工各種材料的牌號和槽型鲁压,顯示出一定的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
但是,與參展的國外工具公司的水平相比粒惜,國內(nèi)工具企業(yè)的綜合實(shí)力仍然存在較大差距佣棠,株洲鉆石也只能排在第二方陣的中間,而且僅此一家蜡镶。面對“建設(shè)制造強(qiáng)國”的宏偉目標(biāo)雾袱,我國的制造業(yè),尤其是模具工業(yè)官还、汽車工業(yè)芹橡、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)等對先進(jìn)刀具有著十分迫切的需求望伦。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會秘書長武兵書在展前接受記者采訪時(shí)稱林说,我國模具制造業(yè)使用的進(jìn)口刀具占到90%以上,用于五面加工屯伞、復(fù)雜運(yùn)動的高精度刀具仍以海外產(chǎn)品為主述么。對比國內(nèi)外的刀具展品蝌数,同樣反映出我國刀具與切削技術(shù)與國外先進(jìn)水平尚有很大差距。除了創(chuàng)新能力弱以外度秘,像株洲鉆石這樣能挑大梁的綜合性硬質(zhì)合金刀具企業(yè)太少,同時(shí)也缺少有自己產(chǎn)品特色的專業(yè)化“小巨人”企業(yè)饵撑。制造業(yè)期待著我國工具工業(yè)的振興剑梳,盼望能有更多具有世界先進(jìn)水平的綜合性、專業(yè)性工具企業(yè)開發(fā)出更多拙故、更先進(jìn)的刀具和切削技術(shù)窃德。
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