金屬切削加工技術(shù)及刀具的最新進(jìn)展

　　本文主要介紹最近幾年銑削、鉆孔和車削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及一些世界著名刀具制造商新開(kāi)發(fā)的反映當(dāng)前世界金屬切削技術(shù)水平的先進(jìn)刀具。

　　銑削加工技術(shù)及刀具

　　銑削加工技術(shù)主要有三種發(fā)展趨勢(shì)：（1）高速銑削翁写；（2）硬質(zhì)和難加工材料銑削；（3）硬質(zhì)和難加工材料的高速銑削剑银。為適應(yīng)三種發(fā)展趨勢(shì)汰检，各國(guó)著名刀具制造公司最新研發(fā)出以下幾種先進(jìn)刀具：

　　Ceratizit公司(位于美國(guó)南卡羅來(lái)納州的哥倫比亞市)新開(kāi)發(fā)的HSC-11銑削系統(tǒng)，具有以下三大特點(diǎn)：①能在56000rpm的高主軸轉(zhuǎn)速下加工嫩玻，切除率達(dá)3500cm3/min六呼；②刀片設(shè)計(jì)精良，并經(jīng)微米級(jí)的超精加工尘腕；③可用于加工各種材料刨税，且可在各種條件下加工。

　　Kennametal公司（位于賓夕法尼亞州的Latrobe）新推出的硬質(zhì)合金銑刀摸马，在加工黑色金屬材料時(shí)筏所，能提高刀具使用壽命30%。KC935M硬質(zhì)合金銑刀主要用于鋼和球墨鑄鐵的干式或濕式切削五逢；KC915M硬質(zhì)合金銑刀主要用于灰鑄鐵和球墨鑄鐵的輕到中載切削蜀悯。兩種刀具表面都采用了中溫CVD（MTCVD）多層復(fù)合涂層。另外竹观，還對(duì)涂層進(jìn)行了后處理镐捧，極好地提高了涂層的附著力，降低了摩擦系數(shù)臭增，提高了涂層質(zhì)量懂酱。

　　Walter Waukesha公司(位于威斯康辛州的Waukesha)開(kāi)發(fā)出用于端面和臺(tái)階銑削的Xtra?tec銑刀系列，其中的F 4033型端銑刀選用的是具有8個(gè)有效切削刃的雙面正方形刀片，由于刀片結(jié)構(gòu)對(duì)稱及受力均勻列牺，特別適合于朝左右兩個(gè)方向轉(zhuǎn)位交換（切削刃）整陌，使用非常方便。F 4042型通用臺(tái)階式銑刀瞎领，以具有大正前角為主要特點(diǎn)泌辫。大正前角銑刀能使切削力降低，減少功率消耗和降低表面粗糙度九默，是粗震放、精加工鋼制零件和鑄件的最好選擇。

　　幾家刀具公司最近已將新開(kāi)發(fā)的先進(jìn)插進(jìn)式銑削法（plunge-cut milling）運(yùn)用于新型銑刀的設(shè)計(jì)中荤西，以進(jìn)一步提高銑刀的加工功能澜搅。Sandvik Coromant公司的CoroMill 210型銑刀就是復(fù)合了端銑和插銑兩種功能，使進(jìn)給速度提升為4mm/齒饲肪。在端銑時(shí)屋犯，則可使切除量提升至1400cm3/min，包括對(duì)較深型腔和外型深臺(tái)階采用插銑法加工塔苦。目前該銑刀提供的規(guī)格是直徑25～82mm滑期。

　　Iscar金屬公司（位于德克薩斯州Arlington）新開(kāi)發(fā)出的PLX plungers插銑刀，具有可以方便地進(jìn)刀和從較深型腔中退刀的特點(diǎn)医窖，因而加工效率高账阳。為了避免刀片破損和劃傷加工好的零件表面，插銑刀專門設(shè)計(jì)有45°的退讓倒角蔽树。取消了有時(shí)為使刀具快速縮回（讓刀）而專門設(shè)計(jì)的刀具移位程序狡氏。為實(shí)現(xiàn)使用一把刀具就能進(jìn)行插式粗銑、精銑或半精銑碗挟，還精心設(shè)計(jì)了兩個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的刀具切削刃伍毙。

　　同時(shí)研制出插銑刀的還有Stellram公司(位于田納西州的LaVergne)。該公司新研制的7791 VS插銑刀竞谒，其輪廓銑削的生產(chǎn)率比傳統(tǒng)銑削提高10倍以上丐重，是輪廓銑削黑色金屬和有色金屬材料粗加工及半精加工的理想刀具。系統(tǒng)使用4個(gè)切削刃的刀片杆查，從而可根據(jù)加工直徑的不同扮惦，沿徑向切削最大達(dá)8或11mm。

　　M.A. Ford 公司(位于愛(ài)俄華州的Davenport)新開(kāi)發(fā)的TuffCut XR硬質(zhì)合金立銑刀能用于所有材料的粗亲桦、精加工崖蜜。該立銑刀目前已有240個(gè)規(guī)格，包括正方形柄部客峭，多種尺寸的刀尖圓弧半徑豫领，短型氧卧、標(biāo)準(zhǔn)型、長(zhǎng)型和超長(zhǎng)型的槽長(zhǎng)等氏堤。排屑槽的幾何形狀為heli-pitch，可減少加工中產(chǎn)生的諧振蕩搏明，允許進(jìn)行大走刀量和高切削速度加工鼠锈。目前該產(chǎn)品的直徑規(guī)格有1/8″～1″和3～25mm，涂層為AlTiN星著。

　　Emuge公司(位于華盛頓州Northborough)為高效加工低含硅量（5%）鋁合金研制出整體硬質(zhì)合金專用立銑刀购笆。其主要特點(diǎn)是，專門設(shè)計(jì)的刀具幾何形狀能極好地減小切屑和刀具間的接觸面積良稽，同時(shí)使切屑容易排除并減少刀具因嚴(yán)重磨損而產(chǎn)生破損的機(jī)會(huì)挥挚；刀具表面涂覆TiB2涂層。公司還為高效加工高硅鋁合金研制出整體式硬質(zhì)合金刀片和銑刀坞裂。

　　孔加工技術(shù)與刀具

　　新型孔加工刀具的設(shè)計(jì)要求是通過(guò)在一個(gè)通用的鉆體上安裝多個(gè)直徑不同的鉆頭卜伟，對(duì)不同直徑的孔進(jìn)行加工，從而提高加工柔性和省去以往多種刀具的庫(kù)存声碴。以Iscar公司生產(chǎn)的ChamDrill為例米原，它是在一個(gè)鉆體上安裝了直徑為1mm內(nèi)的幾種鉆頭，可進(jìn)行長(zhǎng)徑比為8的深孔加工扫应。

　　Walter Waukesha公司開(kāi)發(fā)出可替換切削刀片的B401X細(xì)晶粒硬質(zhì)合金鉆頭虹悄。鉆頭的一個(gè)切削刀片只用一個(gè)螺釘固定連接。切削刀片的正前角幾何形狀和螺旋形排屑槽可保證良好的排屑性能和最小的切削力忽秕。標(biāo)準(zhǔn)型鉆頭的直徑為12～31mm场魏，可加工長(zhǎng)徑比為7的孔；加長(zhǎng)鉆頭系列可加工長(zhǎng)徑比為10的深孔悦要。

　　Gühring公司（威斯康辛州Brookfield）開(kāi)發(fā)出加工小直徑孔的ExclusiveLine鉆頭筝闹，其主要特點(diǎn)是將通油孔的橫截面加工成橢圓狀，這樣可使冷卻液流量達(dá)圓形截面的兩倍俊马，并提高加工可靠性丁存、延長(zhǎng)刀具使用壽命。該公司還新開(kāi)發(fā)出一種切削刃磨削工藝柴我，能精密磨削直徑小于0.8mm的小直徑鉆頭解寝。另外，Gühring公司最新開(kāi)發(fā)出3種孔加工刀具涂層：Super A艘儒，用于難加工材料（如加工鈦合金聋伦、鎳鉻鐵耐蝕合金和淬火鋼等）；Iec界睁，適于干式觉增、微量潤(rùn)滑加工及高速切削兵拢；AmoC，用于類金剛石性能的非晶碳材料的高效率加工逾礁。

　　OSG Tap & Die公司(伊利諾州Glendale Heights)新開(kāi)發(fā)出用于深孔加工直徑為2.5～20mm的整體硬質(zhì)合金油孔鉆頭说铃，它能連續(xù)加工長(zhǎng)徑比為30的孔。與槍鉆相比栗柴，可提高生產(chǎn)率15倍碟荐。為提高排屑性能及高效加工，將微細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金鉆頭橫刃設(shè)計(jì)為倒錐憎材，并進(jìn)行TiAIN表面涂覆處理未蚕。

　　車削加工技術(shù)與刀具

　　車削刀具的發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)用于加工高硬度、高韌性等難加工材料的高速和大進(jìn)給量刀具投墩。

　　Kennametal公司的KB9640是一種表面經(jīng)CVD工藝涂覆有多層氧化鋁的整體式CBN車刀辛啰。刀具表面涂覆的多層氧化鋁鍍層具有較好的抗脆裂韌性和優(yōu)良的對(duì)化學(xué)和磨粒磨損的綜合抵抗能力，加上與堅(jiān)韌的CBN刀具底層相配合彰畅，更適合于較大切削深度的高可靠性和高效率加工迂奋。其主要用途是對(duì)珠光體灰口鑄鐵進(jìn)行大功率的粗、精加工和對(duì)淬硬鋼誉缚、冷硬鑄鐵及硬鍍層材料進(jìn)行粗加工向膏。

　　該公司還為航空、航天罚午、醫(yī)療器械和食品制造業(yè)用材料的大批量加工開(kāi)發(fā)出幾種新型硬質(zhì)合金刀具逞迟。其中的KC5510和KC5525刀具，由晶粒為納米結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金制成恕沫，表面涂覆有高性能的TiAlN涂層监憎，可進(jìn)行大功率切削，并能在高切削速度下保持較長(zhǎng)的刀具使用壽命婶溯。另外鲸阔，設(shè)計(jì)精良的斷屑器幾何形狀能提供非常高的切削穩(wěn)定性和優(yōu)良的表面粗糙度。

　　采用Kyocera工業(yè)陶瓷公司新開(kāi)發(fā)的CA4010硬質(zhì)合金刀具可進(jìn)行鑄鐵的高速加工迄委。該刀具的主要特征是表面涂覆多層復(fù)合涂層褐筛，其中，表層為能抵抗氧化的TiN涂層叙身；中間為較厚的微細(xì)晶粒Al2O3薄膜渔扎，可在高切削速度下，進(jìn)一步防止刀具表面氧化信轿；底層為TiCN涂層晃痴，能抵抗刀具的破損和微裂紋產(chǎn)生。另外财忽，新型ZS型斷屑槽幾何形狀能提高刀片的切削穩(wěn)定性及切削刃強(qiáng)度倘核，可用于間斷及重載切削泣侮，并能在加工中減少振動(dòng)。

　　曾獲得專利的Xcel刀具由Sandvik公司生產(chǎn)侧缔，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是選擇了80°刀片鹏闭，該刀片能提供高速加工，與菱形刀片相比寒淌，更適用于半粗加工超耐熱合金和鈦合金威跟。80°刀片同正方形刀片一樣，可使用45°切入角進(jìn)行加工惧圆，因而編程容易，且減少了刀具的磨損枯邓。該刀具還具有能夠加工復(fù)雜形狀零件的拐角處瘦镶、在有限空間提供優(yōu)良的切入性、可進(jìn)行兩個(gè)方向加工的特點(diǎn)掰媚。與圓形刀片相比澳坟，能減少?gòu)较蛄η冶３智行己穸炔蛔儭?

　　Seco-Carboloy公司新研制的TP3000用于有較大尺寸變化的零件車削，它可對(duì)單件小批量或大批量的大型零件毛坯進(jìn)行間斷切削和高速進(jìn)給加工习棋。

　　Iscar公司新開(kāi)發(fā)的HeliTurn系統(tǒng)是針對(duì)高效車削加工而設(shè)計(jì)的孤殿，其主要特征是能沿切線方向夾緊螺旋形切削刃刀片。在切削鋼件時(shí)满俗，能達(dá)到8mm的切削深度和較大走刀量(約1.2mm/r)转捕。刀片的4個(gè)螺旋形切削刃保證了正的徑向前角，從而產(chǎn)生較小切削力唆垃，提高刀具使用壽命和加工精度五芝。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享辕万，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)枢步，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布渐尿、編輯整理上傳醉途，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)砖茸。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻隘擎、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題凉夯，請(qǐng)第一時(shí)間告知嵌屎，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益胯挚！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn滴督。