汽車發(fā)動機(jī)刀具現(xiàn)狀及參與國際競爭的對策
1 引言
近年來恤兴,隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展娘型,對汽車的需求量持續(xù)增長经禽,汽車及汽車零部件制造業(yè)已成為金切機(jī)床和工具行業(yè)最大蒋巡、最重要的用戶。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟可剪,其零件制造工藝水平普遍高于其它汽車零件肚苇。涂層刀具、陶瓷刀具登翩、超硬刀具等先進(jìn)刀具在發(fā)動機(jī)制造工藝中獲得了廣泛應(yīng)用蚣锌。我國的汽車生產(chǎn)線(特別是轎車生產(chǎn)線)大部分是從國外引進(jìn)的,在投產(chǎn)時生產(chǎn)線上主要采用進(jìn)口刀具,刀具切削用量也采用國外推薦值计浮。這些刀具集新材料谓墨、新工藝、切削原理辫继、表面處理等各項先進(jìn)技術(shù)于一身怒见,具有高性能、高壽命姑宽、高可靠性的特點(diǎn)遣耍,基本上代表了現(xiàn)代刀具技術(shù)的先進(jìn)水平。由于我國刀具生產(chǎn)企業(yè)長期以來主要面向卡車低千、拖拉機(jī)等制造行業(yè)配阵,相對轎車制造行業(yè)來說,刀具技術(shù)水平較低示血。因此棋傍,國內(nèi)刀具制造商要想?yún)⑴c國內(nèi)、國際兩個市場的競爭难审,提升企業(yè)的整體技術(shù)水平十分重要瘫拣。
2 我國汽車發(fā)動機(jī)制造的技術(shù)發(fā)展趨勢及刀具應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 汽車發(fā)動機(jī)制造技術(shù)發(fā)展趨勢
國內(nèi)新投產(chǎn)的汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線在制造技術(shù)上有三個比較明顯的趨勢:
(1)高速化
實(shí)現(xiàn)高速切削加工的基本要求是:①使用能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床主軸告喊;②采用帶強(qiáng)力夾頭的高精度麸拄、高剛性HSK刀柄;③采用涂層硬質(zhì)合金惯慎、金屬陶瓷颤皆、陶瓷、CBN灯忙、PCD等先進(jìn)刀具给番。
(2)柔性化
柔性化是發(fā)動機(jī)制造的發(fā)展趨勢之一欢兑。在傳統(tǒng)自動線的局部工位用CNC或加工中心來實(shí)現(xiàn)柔性加工的生產(chǎn)線稱為柔性自動線(FTL)狞绰,一般日本工廠使用較多。用專用加工中心構(gòu)成的柔性制造系統(tǒng)則主要用于缸蓋和缸體加工置凤。從產(chǎn)量角度分析峦夺,可以達(dá)到從傳統(tǒng)的FMS系統(tǒng)起步產(chǎn)量的年產(chǎn)5萬件到傳統(tǒng)自動線的產(chǎn)年20萬件。
》拧(3)高效率
從日本汽車制造業(yè)的情況來看拄屈,平均每5年切削效率提高28%,其中切削速度平均提高19%拿杉,進(jìn)給量平均提高8%疾浓,而最近幾年切削效率的提高幅度在30%以上音瓷。目前制造發(fā)動機(jī)主要零件的生產(chǎn)節(jié)拍已經(jīng)縮短到30~40秒,比十幾年前縮短了50%以上夹抗。例如绳慎,用高速加工中心銑削加工灰鑄鐵材料的缸體,切削速度可達(dá)到V=700~1500m/min漠烧,刀具采用CBN刀片杏愤。銑削加工鋁合金缸體、缸蓋時已脓,廣泛采用PCD刀具珊楼,考慮到高速回轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生很大的離心力,故刀體采用高強(qiáng)度鋁合金材料制作度液。
總之厕宗,發(fā)動機(jī)制造業(yè)一個明顯的走向就是采用高速加工技術(shù)來提高效率,縮短交貨時間堕担,降低生產(chǎn)成本已慢,提高市場競爭力。
2.2 刀具應(yīng)用現(xiàn)狀
汽車工業(yè)是專用刀具應(yīng)用最多的行業(yè)霹购,也是衡量一個國家或一個刀具公司技術(shù)水平高低的標(biāo)志佑惠。我國的汽車生產(chǎn)線(特別是轎車生產(chǎn)線)大部分是從國外引進(jìn)的,而刀具主要是隨設(shè)備一起進(jìn)口的贾瞪。目前凯践,國內(nèi)的汽車生產(chǎn)線有美國型、歐洲型和日韓型习怒,以及以歐洲設(shè)備為主的自主型符站。這樣,在中國就活躍著五大刀具派系主流:一是山特系(包括山高)毛咸,山特維克公司有著龐大而復(fù)雜的刀具分支弯沥,在中國市場銷量最大;二是美國系歹簸,主要以肯納孩砸、英格索爾匿贝、萬耐特等為代表搬洪;三是歐洲系,主要以德國為主丁傲,包括MAPAL燃拥、Guehring、Widia匈勋、TITEX礼旅、瓦爾特等;四是日韓系,包括三菱痘系、住友菲嘴、東芝、OSG汰翠、黛杰龄坪、不二越、日立等复唤,以及韓國的Taegutec健田、KORLOY公司;五是以色列系佛纫,主要是ISCAR(伊斯卡)妓局。這些公司幾乎填滿了汽車刀具的市場空間。在一些大型汽車制造廠呈宇,國產(chǎn)化刀具可能只占總項目的10%左右好爬,因此,進(jìn)口刀具仍占有主導(dǎo)地位忱痴。
2.3 目前存在的主要問題
國內(nèi)刀具行業(yè)的總體狀態(tài)是起點(diǎn)低劲藐、起步晚,先進(jìn)的數(shù)控刀具僅僅是隨著近年來數(shù)控機(jī)床的發(fā)展才開始研發(fā)生產(chǎn)替程,因此數(shù)控刀具產(chǎn)品基礎(chǔ)比較薄弱榨未,發(fā)展速度緩慢,競爭力不強(qiáng)伍戚。國外刀具行業(yè)能大舉搶灘中國市場的主要原因是:國外刀具產(chǎn)品檔次高味专、品種全、質(zhì)量好透汞;而且刀具是與機(jī)床緊密聯(lián)系在一起的数荤,國外機(jī)床往往選用在國外已經(jīng)配套使用的刀具;再加上國產(chǎn)刀具品種不全薄肉,在產(chǎn)品精加工阴戚、高性能切削以及有特殊要求時也大多使用國外刀具。諸多因素的綜合作用形成了國產(chǎn)刀具的被動局面某亩。
實(shí)現(xiàn)刀具國產(chǎn)化的進(jìn)程存在重重阻力笋熬,有著先天性的系統(tǒng)障礙。以轎車生產(chǎn)線為例腻菇,我國在引進(jìn)轎車車型和數(shù)控自動生產(chǎn)線的初始階段胳螟,往往并不重視刀具的國內(nèi)配套問題,沒有及時提升國內(nèi)轎車刀具的技術(shù)水平筹吐。引進(jìn)生產(chǎn)線后糖耸,隨之而來的專用刀具秘遏、工具品種規(guī)格繁多,工藝技術(shù)嘉竟、專業(yè)化程度要求又很高邦危,現(xiàn)有國產(chǎn)刀具的品種、質(zhì)量舍扰、供貨和服務(wù)能力均難以滿足要求铡俐。而與此同時,配套完善妥粟、即裝即用的幾十個國外刀具品牌虎視眈眈审丘,使得刀具國產(chǎn)化工作舉步維艱,明顯處于被動狀態(tài)犀进。
3 國內(nèi)刀具制造商參與國際競爭的對策
從20世紀(jì)80年代開始嵌鳖,在世界制造業(yè)發(fā)展及制造技術(shù)進(jìn)步的帶動下,切削技術(shù)和刀具逐漸步入了高速膊节、高效及裂、創(chuàng)新工藝的發(fā)展新階段,切削加工效率成倍提高原拉,為制造業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)嘀矢。高效的切削工藝和刀具已成為汽車制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝和關(guān)鍵技術(shù)。高速切削堵套、干切削昵例、硬切削等新的切削工藝正在改變傳統(tǒng)的加工工藝,顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力端皮。筆者認(rèn)為锣裆,國內(nèi)刀具制造商要參與國際競爭,最根本的出路就是提升企業(yè)的整體刀具技術(shù)水平腰凫。具體來說要在以下三個方面下功夫泞驴。
3.1 加快刀具新技術(shù)的研發(fā)
(1)全面提高以硬質(zhì)合金為主的各種刀具材料性能
在現(xiàn)代刀具材料的發(fā)展中逢防,硬質(zhì)合金起著主導(dǎo)作用叶沛。此外,其它刀具材料的性能也得到了顯著改善忘朝,擴(kuò)大了各自的應(yīng)用領(lǐng)域灰署,形成了各種刀具材料既有獨(dú)特優(yōu)勢、使用范圍又相互替代補(bǔ)充的整體格局辜伟。正是刀具材料的全面氓侧、迅速發(fā)展脊另,為當(dāng)今高速导狡、高效金屬切削加工奠定了基礎(chǔ)约巷。
硬質(zhì)合金的性能不斷改進(jìn),應(yīng)用面不斷擴(kuò)大旱捧,成為切削加工的主要刀具材料独郎,對推動切削效率的提高起到了重要作用。首先枚赡,細(xì)顆粒氓癌、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)格通用刀具如鉆頭蛹拜、立銑刀她蛉、絲錐等)大量替代傳統(tǒng)的高速鋼刀具,使切削速度和加工效率大幅度提高慰颊,將量大面廣的通用刀具帶入了高速切削范疇赚兰。其次,硬質(zhì)合金加壓燒結(jié)等新工藝的開發(fā)和應(yīng)用提高了硬質(zhì)合金的內(nèi)在質(zhì)量辱折,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)合金的使用性能郎石。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,作為化學(xué)涂層硬質(zhì)合金刀片牌號的基體材料财调,提高了涂層硬質(zhì)合金刀片的切削性能和應(yīng)用范圍认吕。
陶瓷和金屬陶瓷刀具材料品種增多,強(qiáng)度和韌性提高兔触,應(yīng)用領(lǐng)域和加工范圍不斷擴(kuò)大沼昵,可在鋼材、鑄鐵的精加工审炬、半精加工中替代硬質(zhì)合金籽榕,提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前甘桑,此類刀具材料不僅可用于單件拍皮、小批量生產(chǎn),而且已應(yīng)用于流水線的批量生產(chǎn)跑杭,由于價格較低铆帽,可作為干切削、硬切削的首選刀具德谅。
PCD爹橱、CBN超硬刀具材料改性和制造工藝的改進(jìn),使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大窄做。用CBN制造的缸孔鏜刀已可用在自動生產(chǎn)線以及鑄鐵愧驱、淬硬件的加工中,并從精加工領(lǐng)域擴(kuò)大到半精加工領(lǐng)域椭盏,使切削加工效率大幅提高组砚。鋁合金是汽車工業(yè)廣泛使用的重要材料吻商,鋁合金的高效加工是一項關(guān)鍵技術(shù)。目前糟红,由于廣泛應(yīng)用各種高性能PCD刀具址檀,使切削效率顯著提高,最高切削速度已達(dá)7000m/min匣夭。產(chǎn)品已從車刀绍堪、面銑刀擴(kuò)大到立銑刀、鉆頭坝总、鉸刀璃疫、成形刀具等。
≌拙唷(2)將涂層作為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)
刀具涂層技術(shù)近年來取得了重大進(jìn)展只忿,表面涂層已成為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)×胬耄化學(xué)氣相沉積(CVD)仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的主要涂層工藝禾膀,已開發(fā)出中溫CVD、厚膜Al2O3诺教、過渡層等新工藝驹柴,在改進(jìn)基體材料性能的基礎(chǔ)上,使CVD涂層的耐磨性和韌性均得到顯著提高碗帅。CVD金剛石涂層也取得了較大進(jìn)展夹厌,提高了涂層表面光潔度,并進(jìn)入實(shí)用階段裆悄。目前矛纹,國外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層比例已達(dá)70%以上。在此期間光稼,物理氣相沉積(PVD)涂層技術(shù)的進(jìn)展尤為引人注目或南,在涂層爐結(jié)構(gòu)、工藝過程艾君、自動控制技術(shù)等方面都取得了新進(jìn)展采够,不僅開發(fā)了適用于高速切削、干切削冰垄、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蹬癌、W/C減摩涂層,而且通過對涂層結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新虹茶,開發(fā)了納米逝薪、多層結(jié)構(gòu)涂層,大幅度提高了涂層的硬度和韌性。
PVD涂層技術(shù)的新進(jìn)展顯示了涂層技術(shù)對提高刀具性能的巨大潛力和獨(dú)特優(yōu)勢刷航,通過對涂層工藝參數(shù)的控制和對靶材讥啤、反應(yīng)氣體的調(diào)整,可不斷開發(fā)出新的高性能涂層猩烘,以滿足加工多樣性的需要。涂層技術(shù)將成為提高和改善刀具性能的捷徑割钧,有著十分廣闊的應(yīng)用前景内会。
(3)不斷創(chuàng)新刀具結(jié)構(gòu)
隨著制造業(yè)的高速發(fā)展衔侯,汽車工業(yè)蝉嘲、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的要求迈枪,推動著可轉(zhuǎn)位刀具的持續(xù)發(fā)展痛的。為汽車流水線開發(fā)的專用成套刀具突破了傳統(tǒng)的按需供刀、“閉門造刀”的做法违酣,成為革新加工工藝梆栏、提高加工效率、降低加工成本的重要工藝因素受啥,發(fā)揮著重要的作用做个。
汽車工業(yè)的敏捷制造成為推動可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的強(qiáng)大動力,促進(jìn)了多功能面銑刀滚局、各種模塊式立銑刀系統(tǒng)居暖、大進(jìn)給銑刀等高效加工刀具的不斷涌現(xiàn)。為滿足高效加工鋁合金構(gòu)件的需要藤肢,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)刀具太闺。
隨著五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床功能的完善及普及應(yīng)用,使立銑刀嘁圈、鉆頭等通用刀具的幾何參數(shù)進(jìn)一步多樣化省骂,改變了標(biāo)準(zhǔn)刀具參數(shù)“千篇一律”的傳統(tǒng)格局,可適應(yīng)不同的被加工材料和加工條件最住,切削性能也相應(yīng)提高冀宴。一些創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)還可產(chǎn)生新的切削效果,例如温学,不等螺旋角立銑刀與標(biāo)準(zhǔn)立銑刀相比略贮,可有效遏制刀具的振動,提高加工表面光潔度仗岖,增大刀具的切削深度和進(jìn)給速度梯盹;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水平,尤其是硬質(zhì)合金螺紋銑刀欲堪,不僅加工效率高约绒,而且通用性好馁言,可顯著降低刀具費(fèi)用。
3.2 重視配套技術(shù)和刀具管理
切削加工配套技術(shù)(包括刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)接方式痛主、刀具在刀柄中的夾緊方式群骂、刀具系統(tǒng)的平衡及刀具管理等)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蚂芹,并與切削技術(shù)和刀具保持著快速同步發(fā)展谱聂,不斷改變著切削技術(shù)的內(nèi)涵,推動切削技術(shù)進(jìn)步榨厚。
隨著切削技術(shù)的發(fā)展桐装,工具行業(yè)正經(jīng)歷著經(jīng)營機(jī)制的變革。面對日益更新的生產(chǎn)模式和新的工件材料蒂禽,刀具已不再是可以“一售了之”的簡單商品害切,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。刀具制造商必須能為用戶提供成套加工技術(shù)逢勾,幫助用戶實(shí)現(xiàn)提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量牡整、降低制造成本的目標(biāo),這已成為國外刀具制造商業(yè)務(wù)發(fā)展的方向和經(jīng)營宗旨溺拱。目前果正,刀具制造商通過各種形式的“為用戶服務(wù)”、“提供解決方案”等經(jīng)營模式盟迟,將工具行業(yè)帶入一個更高的發(fā)展階段秋泳。事實(shí)證明,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攒菠,為用戶帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益迫皱,必將受到用戶的歡迎。
刀具管理(Tool Management)的發(fā)展方向是刀具總承包辖众,即將一個工廠(車間)的所有刀具外包給一個公司進(jìn)行整體管理卓起,以適應(yīng)各種加工的刀具需求,全面提供包括刀具的采購凹炸、庫存管理戏阅、修磨、清潔調(diào)整运诺、配送等成套服務(wù)做法。根據(jù)瓦爾特公司提供的資料,刀具成本僅占加工總成本的3%左右幢垮,但投入生產(chǎn)中將會影響生產(chǎn)效率的20%~30%反饲,因此,為了有效降低加工成本,就應(yīng)該適當(dāng)增加刀具費(fèi)用堵闪,采用高效刀具摹搂,強(qiáng)化刀具管理。這對于提高生產(chǎn)企業(yè)的競爭力非常重要涤玷。
刀具管理的概念首先出現(xiàn)于美國指佳,其核心是通過刀具外包達(dá)到以下目的:①減少初期投入(刀具重磨業(yè)務(wù)可以委外或由刀具管理供應(yīng)商承擔(dān));②減少庫存資金(刀具庫存資金由刀具管理供應(yīng)商承擔(dān))称几;③減少管理成本捏梯,使企業(yè)能將精力放在自己的核心業(yè)務(wù)上。在上世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初迂卢,刀具管理在美國和歐洲得以推廣應(yīng)用某弦。由于在歐美市場上刀具供應(yīng)商較為成熟桐汤,操作比較規(guī)范而克,刀具管理已逐漸得到用戶認(rèn)可。
對于美國或德國的用戶怔毛,有大量成熟的刀具制造商在當(dāng)?shù)剞k廠员萍,用戶可以獲得非常及時的服務(wù),這對于刀具管理業(yè)務(wù)的開展無疑提供了極大的便利拣度。而在中國碎绎,刀具管理的發(fā)展似乎顯得有些遲緩,目前只是在汽車行業(yè)開始率先應(yīng)用抗果。由于目前國內(nèi)的高檔刀具市場仍以進(jìn)口刀具為主體筋帖,因此在刀具供貨、信息傳遞冤馏、生產(chǎn)周期日麸、報關(guān)運(yùn)輸?shù)确矫婢鶗Φ毒吖芾硇纬烧系K,由此引起的停產(chǎn)將是用戶可以承受的底線逮光;另外代箭,有一種擔(dān)憂心理目前還無法排除,即用戶對刀具管理供應(yīng)商容易形成依賴蔬澜,在下一輪選擇中如果選中了另一家新的刀具管理供應(yīng)商人薯,在交接期間將不可避免地出現(xiàn)混亂。這主要是由于作為刀具管理的用戶本身還不夠成熟阶糖,其次是中國市場可供選擇的刀具管理供應(yīng)商還太少吸辑。
3.3 從基礎(chǔ)做起,解決好加工典型零件的關(guān)鍵刀具
⊥毫贰(1)曲軸的粗加工
由于發(fā)動機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)的特殊性巍樟,目前國內(nèi)轎車曲軸生產(chǎn)線多為高速柔性生產(chǎn)線(Flexible Transfer Line, FTL),這種生產(chǎn)線的特點(diǎn)是不僅可以加工同系列曲軸,而且還可加工變型產(chǎn)品捍幽、換代產(chǎn)品和新產(chǎn)品竹砾。
曲軸的金屬加工工藝流程為:銑端面、定總長衩缘、鉆質(zhì)量中心孔吊违、車大小端外圓→銑主軸頸及軸肩→銑連桿頸及軸肩→車?yán)鬏S頸及沉槽→車?yán)B桿頸及沉槽→槍鉆油孔→清洗→圓角滾壓→法蘭鉆孔攻絲→精磨主軸頸(CBN)→精磨連桿頸(CBN)→斜切磨小端→斜切磨法蘭端→車滾止推面、銑鍵槽→動平衡→砂帶拋光主軸延都、連桿及法蘭外徑→清洗雷猪、冷卻→檢測分類。
對于曲軸平衡塊側(cè)面需加工的情況晰房,主軸頸加工應(yīng)優(yōu)先選用CNC內(nèi)銑或CNC高速外銑求摇,連桿頸的加工采用CNC高速外銑。如果毛坯是鍛鋼毛坯殊者,CNC內(nèi)銑更有利于斷屑与境。不宜采用CNC車-車?yán)捎谄胶鈮K側(cè)面為斷續(xù)車削猖吴,曲軸轉(zhuǎn)速又很高(約1000r/m)摔刁,因此崩刀現(xiàn)象將相當(dāng)嚴(yán)重。
對于曲軸平衡塊側(cè)面不需加工的情況海蔽,主軸頸加工選用CNC車-車?yán)容^合理共屈,可獲得較高加工精度。由于連桿頸軸線不在一條中心線上(如六拐曲軸)党窜,采用車-車?yán)庸t有一些麻煩拗引,采用CNC高速外銑比較合理。
對于軸頸有沉割槽的曲軸加工茧淮,CNC車-車?yán)に嚲腕w現(xiàn)出優(yōu)越性椿烂。若軸向有沉割槽,CNC高速外銑和CNC內(nèi)銑無法加工谢佩,而車-車?yán)軌蚣庸び沤啤τ谝陨霞庸し绞剑瑧?yīng)采用獨(dú)立雙刀盤绷举、模塊化刀具系統(tǒng)等以實(shí)現(xiàn)柔性化加工铣瞒。
(2)可轉(zhuǎn)位面銑刀在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中嘉散,平面銑削的應(yīng)用極為普遍腔资。
為了適應(yīng)汽車工業(yè)的需要,工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列完憨。這些刀具淡厦、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到了大幅度提高刑吕。
選用高硬度、高強(qiáng)度的刀具材料旋乙,再進(jìn)行適當(dāng)涂層端伪,是延長刀具壽命的首要措施。同時装蓬,改進(jìn)刀具幾何形狀也是增加刀具壽命的重要手段著拭,對于鑄鐵的銑削尤其如此。在汽車制造業(yè)中牍帚,鑄鐵的銑削加工是一個重要課題儡遮。包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在內(nèi)的各種合金鑄鐵有著不同的加工特性暗赶,如灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織鄙币,表現(xiàn)為脆性較大,加工時刀具易發(fā)生崩刃蹂随;球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵有一定塑性十嘿,可產(chǎn)生鐵屑,但刀具切出時工件也會產(chǎn)生“翻邊”糙及,容易導(dǎo)致刀尖損壞详幽。因此筛欢,對銑刀幾何角度的優(yōu)化改進(jìn)十分重要浸锨。例如,傳統(tǒng)的加工鑄鐵的銑刀帶有負(fù)的軸向和徑向前角(雙負(fù)角銑刀)蝴勉,這種負(fù)幾何角度使刀刃比較牢固私庇。相反,正負(fù)角銑刀(正的軸向前角生肖、負(fù)的徑向前角)切削較平穩(wěn)舀蚕,可降低對機(jī)床的功率要求,更便于采用先進(jìn)的刀具材料盘瞄。
∠嵘辍(3)孔加工刀具
在孔加工中,目前仍大量使用高速鋼麻花鉆裹侍,但各企業(yè)之間在孔加工精度和加工效率方面已逐漸拉開差距钧饥。高速切削鉆頭的材料以陶瓷涂層硬質(zhì)合金為主,如MAZAK公司和森精機(jī)制作所在加工鑄鐵時即采用了陶瓷涂層鉆頭驳鸿。在加工鋁合金等有色金屬材料時嫩誉,可采用金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭、DLC涂層硬質(zhì)合金鉆頭或帶金剛石燒結(jié)體刀齒的鉆頭动苍。
在各種涂層鉆頭中尚憔,陶瓷涂層硬質(zhì)合金鉆頭特別重視耐磨性镰吆、耐熱性及潤滑性,其涂層工藝也采取多層涂覆方式跑慕,如利用TiAlN万皿、TiN、TiCN等復(fù)合氮化物形成復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)核行。鉆頭的切削正不斷高速化相寇,隨著被加工材料的不同,切削速度已可分別達(dá)到200~300m/min钮科。
新開發(fā)的SU唤衫、ST、SH整體硬質(zhì)合金鉆頭系列優(yōu)化的槽型結(jié)構(gòu)與nc-TiAlN涂層相結(jié)合绵脯,重塑了整體硬質(zhì)合金麻花鉆的性能佳励。較大的容屑空間和鋒利的曲線刃帶使排屑流暢,形成了獨(dú)有的高剛性和高耐用度蛆挫,特別適合大批量生產(chǎn)汽車零部件的高效加工赃承。
目前,高精度孔悴侵、螺紋孔瞧剖、螺栓孔等的加工正向高速切削方向發(fā)展。鉆孔刀具的切削參數(shù)與球頭立銑刀類似灌滤,也呈現(xiàn)出高速名娶、大進(jìn)給的發(fā)展趨勢。切削實(shí)踐證明誉芙,提高切削速度有利于切屑形態(tài)的合理化和改善加工表面粗糙度健娄;增大進(jìn)給量則對斷屑、排屑和延長刀具壽命非常有利尿笔。因此翁焦,今后鉆孔刀具仍將沿著高速、大進(jìn)給的方向不斷發(fā)展临颈。
4 結(jié)束語
近年來茎倘,我國工具行業(yè)面對國內(nèi)國際市場的激烈競爭,積極進(jìn)行重點(diǎn)技術(shù)改造蚂青,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備租江,全面提高企業(yè)的技術(shù)水平和制造能力,獲得了長足進(jìn)步蜻蒋。但是砂豌,必須清醒地看到,國內(nèi)工具企業(yè)在技術(shù)水平光督、生產(chǎn)工藝和制造設(shè)備等方面與國外同行相比還存在較大差距阳距,生產(chǎn)的刀具產(chǎn)品在加工質(zhì)量塔粒、使用壽命、可靠性筐摘、技術(shù)服務(wù)等方面還不能完全滿足用戶日益增長的需求卒茬。因此,任重而道遠(yuǎn)咖熟,我們還有大量的工作要做圃酵,還有很長的路要走,我們還要加倍努力馍管。
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