一程拭、高速切削等新工藝全面提高了加工效率

　　制造技術(shù)的全面進(jìn)步把切削技術(shù)推向了高速切削的新階段，高速切削作為一種新的切削工藝顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。首先议忽，切削效率成倍提高；其次十减，高速切削有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量栈幸、降低制造成本、縮短交貨周期帮辟。此外速址，在高速切削技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了干切削(準(zhǔn)干切削由驹、微量潤滑切削)芍锚、硬切削(以車代磨、以銑代磨)等新工藝蔓榄，不僅提高了加工效率并炮，改變了傳統(tǒng)意義上不同切削工藝之間的界限，而且開創(chuàng)了切削加工“綠色制造”的新時(shí)代。硬切削技術(shù)已成為汽車齒輪內(nèi)孔精加工逃魄、淬硬模具加工等實(shí)用荤西、高效的新工藝。

　　與此同時(shí)窄兜，根據(jù)不同的加工要求饲肪，還出現(xiàn)了高進(jìn)給速度的高效加工工藝(HPM)和高生產(chǎn)率加工工藝(HSM)，反映出高速切削技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　二恤兴、以硬質(zhì)合金為主的各種刀具材料性能全面提高

　　在各種刀具材料的發(fā)展中坑遥，硬質(zhì)合金起著主導(dǎo)作用，此外呕漾，其它刀具材料的性能也得到了顯著改善剧廓，擴(kuò)大了各自的應(yīng)用領(lǐng)域，形成了各種刀具材料既有獨(dú)特優(yōu)勢锋力、使用范圍又相互取代補(bǔ)充的整體格局馍丑。正是刀具材料全面、迅速的發(fā)展為當(dāng)今高速吩饶、高效的金屬切削加工奠定了基礎(chǔ)绷坠。

　　硬質(zhì)合金的性能不斷改進(jìn)，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大唯乃，成為切削加工的主要刀具材料泥天，對推動(dòng)切削效率的提高起到了重要作用。首先壳影，細(xì)顆粒拱层、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料的開發(fā)顯著提高了硬質(zhì)合金材料的強(qiáng)度和韌性，用它制造的整體硬質(zhì)合金刀具(尤其是量大面廣的中小規(guī)格通用刀具如鉆頭宴咧、立銑刀根灯、絲錐等)用于替代傳統(tǒng)的高速鋼刀具，使切削速度和加工效率大幅度提高掺栅，把量大面廣的通用刀具帶入了高速切削范圍烙肺。其次，硬質(zhì)合金加壓燒結(jié)等新工藝的開發(fā)和應(yīng)用氧卧，提高了硬質(zhì)合金的內(nèi)在質(zhì)量桃笙，針對不同加工需求開發(fā)專用牌號的做法進(jìn)一步提高了硬質(zhì)合金的使用性能。開發(fā)了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質(zhì)合金沙绝，作為化學(xué)涂層硬質(zhì)合金刀片牌號的基體材料搏明，提高了涂層硬質(zhì)合金刀片的切削性能和應(yīng)用范圍。

　　陶瓷和金屬陶瓷刀具材料品種增多宿饱，強(qiáng)度和韌性提高熏瞄，應(yīng)用領(lǐng)域和加工范圍不斷擴(kuò)大脚祟，在鋼材丐吹、鑄鐵的精加工惊申、半精加工中代替硬質(zhì)合金，提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量性聚。目前商麻，此類刀具材料不僅可用于單件、小批量生產(chǎn)饶粪，而且已應(yīng)用于流水線的批量生產(chǎn)苗隔，由于價(jià)格較低，可作為干切削镰鹤、硬切削的首選刀具溺六。

　　PCD、CBN超硬刀具材料改性和制造工藝的改進(jìn)达华，使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大伪给。用CBN制造的缸孔鏜刀已可用在自動(dòng)生產(chǎn)線以及鑄鐵、淬硬件的加工中晒淮，并從精加工領(lǐng)域擴(kuò)大到半精加工領(lǐng)域盲如，使切削加工效率大幅提高。鋁合金是航空工業(yè)和汽車工業(yè)廣泛使用的重要材料敲霍，鋁合金的高效加工是這兩個(gè)工業(yè)部門的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)俊马。目前，由于廣泛應(yīng)用各種高性能PCD刀具肩杈，使切削效率顯著提高柴我，最高切削速度已達(dá)7000m/min。產(chǎn)品已從車刀扩然、面銑刀擴(kuò)大到立銑刀屯换、鉆頭、鉸刀与学、成形刀具等彤悔；PCD還是加工石墨、合成材料等非金屬難加工材料唯一適用的高效刀具索守。今后晕窑，隨著CBN、PCD刀具的推廣應(yīng)用卵佛，刀具品種將進(jìn)一步增加杨赤，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，在切削加工朝著高速奥憎、高效加工方向發(fā)展中起到領(lǐng)先作用翔实。

　　盡管高速鋼刀具在世界范圍的銷售額以每年約5%的數(shù)量不斷減少，但高性能的鈷高速鋼和粉末冶金高速鋼以其獨(dú)特的優(yōu)勢，使用量在不斷增加燥纹。這兩種高性能高速鋼刀具過去主要用于航空航天工業(yè)加工難加工材料邪笆，隨著人們對切削加工效率的追求和觀念的轉(zhuǎn)變，近幾年已代替普通高速鋼擴(kuò)大應(yīng)用于一般加工中捍椎。

　　三熏尉、涂層成為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)

　　刀具涂層技術(shù)近幾年取得了重大進(jìn)展》晌酰化學(xué)涂層(CVD)仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的主要涂層工藝潜路，已開發(fā)出中溫CVD、厚膜Al2O3豪纸、過渡層等新工藝罚午，在改進(jìn)基體材料的基礎(chǔ)上，使CVD涂層的耐磨性和韌性均得到提高岩喷；CVD金剛石涂層也取得了較大進(jìn)展恕沫，提高了涂層表面光潔度，并進(jìn)入實(shí)用階段均驶。目前昏兆，國外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層比例已達(dá)70%以上。在此期間妇穴，物理涂層(PVD)的進(jìn)展尤為引人注目爬虱，在涂層爐結(jié)構(gòu)、工藝過程腾它、自動(dòng)控制技術(shù)等方面都取得了新進(jìn)展跑筝，不僅開發(fā)了適用于高速切削、干切削瞒滴、硬切削的高耐熱性涂層(如超級TiAlN)以及綜合性能更好的TiAlCN 通用涂層和DLC曲梗、W/C減摩涂層，而且通過對涂層結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新妓忍，開發(fā)了納米虏两、多層結(jié)構(gòu)，大幅度提高了涂層硬度和韌性世剖。

　　PVD涂層技術(shù)的新進(jìn)展充贿，顯示了涂層技術(shù)對提高刀具性能的巨大潛力和獨(dú)特優(yōu)勢，通過對涂層工藝參數(shù)的控制和對靶材菲贝、反應(yīng)氣體的調(diào)整差炮，可不斷開發(fā)出新的高性能涂層，以滿足加工多樣性的需要威跟。涂層技術(shù)將成為提高和改善刀具性能的捷徑戴砍，有著十分廣闊的應(yīng)用前景惧圆。

　　四、刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新速度加快

　　隨著制造業(yè)的高速發(fā)展枯邓，汽車工業(yè)瘦镶、航空航天工業(yè)、模具工業(yè)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)部門對切削加工不斷提出更高要求酣夫，推動(dòng)著可轉(zhuǎn)位刀具的持續(xù)發(fā)展押赋。為汽車工業(yè)流水線開發(fā)的專用成套刀具突破了傳統(tǒng)的按需供刀牙娇、“閉門造刀”的做法若又，成為革新加工工藝、提高加工效率粱快、降低加工成本的重要工藝因素秩彤，發(fā)揮著重要的作用。

　　模具加工具有單件小批量生產(chǎn)事哭、材料硬度高漫雷、型腔形狀復(fù)雜、加工難度大鳍咱、金屬切除量大降盹、效率要求高、交貨周期短等特點(diǎn)谤辜，模具工業(yè)的發(fā)展成為推動(dòng)可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的強(qiáng)大動(dòng)力蓄坏，促進(jìn)了多功能面銑刀、各種球頭銑刀丑念、模塊式立銑刀系統(tǒng)涡戳、揷銑刀、大進(jìn)給銑刀等高效加工刀具不斷涌現(xiàn)脯倚∮嬲茫回顧上世紀(jì)90年代以來切削加工的發(fā)展歷程，可看出模具工業(yè)是高速切削鸯流、硬切削胯挚、干切削等先進(jìn)加工技術(shù)的重要發(fā)源地之一。

　　為滿足航空航天工業(yè)高效加工大型鋁合金構(gòu)件的需要址靶，開發(fā)出了結(jié)構(gòu)新穎的鋁合金高速加工面銑刀等先進(jìn)刀具咨桶。

　　與此同時(shí)，出現(xiàn)了各種新型可轉(zhuǎn)位刀片結(jié)構(gòu)懊据，如用于車削的高效刮光刀片跑著、形狀復(fù)雜的帶前角銑刀刀片、球頭立銑刀刀片接纽、防甩飛的高速銑刀刀片等门幌。

　　隨著五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床功能的完善及普及應(yīng)用贝渣，使立銑刀、鉆頭等通用刀具的幾何參數(shù)進(jìn)一步多樣化熏盲，改變了標(biāo)準(zhǔn)刀具參數(shù)“千篇一律”的傳統(tǒng)格局确告，可適應(yīng)不同的被加工材料和加工條件，切削性能也相應(yīng)提高券雕。一些創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)還可產(chǎn)生新的切削效果遇患，如不等螺旋角立銑刀與標(biāo)準(zhǔn)立銑刀相比，可有效遏制刀具的振動(dòng)雕擂，提高加工光潔度啡邑，增大刀具的切削深度和進(jìn)給速度。硬質(zhì)合金絲錐及硬質(zhì)合金螺紋銑刀的開發(fā)將螺紋加工效率提高到高速切削的水平井赌，尤其是硬質(zhì)合金螺紋銑刀谤逼，不僅加工效率高，而且通用性好仇穗，可顯著降低刀具費(fèi)用流部。

　　五、切削加工配套技術(shù)快速發(fā)展

　　切削加工配套技術(shù)(包括刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)接方式纹坐、刀具在刀柄中的夾緊方式枝冀、刀具系統(tǒng)平衡及刀具管理等)是隨著切削加工技術(shù)的進(jìn)步而逐漸發(fā)展起來的，是現(xiàn)代切削技術(shù)不可缺少的組成部分耘子，并與切削技術(shù)和刀具保持著快速同步發(fā)展果漾，不斷改變著切削技術(shù)的內(nèi)涵，推動(dòng)切削技術(shù)進(jìn)步拴还。

　　六跨晴、工具行業(yè)經(jīng)營、發(fā)展模式的更新

　　隨著切削技術(shù)的發(fā)展症影，工具行業(yè)正經(jīng)歷著經(jīng)營機(jī)制的變革曹是。面對日益更新的生產(chǎn)模式和新的工件材料，刀具已不再是可以“一售了之”的簡單商品垦亲，而是優(yōu)化加工工序或生產(chǎn)線加工技術(shù)的重要工藝因素房睁。刀具制造商必須能為用戶提供成套加工技術(shù)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量常迹、降低制造成本的目標(biāo)侈吨，這已成為國外刀具制造商業(yè)務(wù)發(fā)展的方向和經(jīng)營宗旨。目前奖卒，刀具制造商通過各種形式的“為用戶服務(wù)”均膛、“提供解決方案”等經(jīng)營模式，將工具行業(yè)帶入一個(gè)更高的發(fā)展階段淘巩。事實(shí)證明服英，國外刀具制造商的這種做法有利于制造業(yè)整體水平的不斷提高努儒，為用戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，必將受到用戶的歡迎探橱。

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