【編者按】全球機(jī)械加工工業(yè)市場，機(jī)床市場和切削刀具工業(yè)凡加。國內(nèi)外金屬切削刀具行業(yè)的差異慰奉。國外金屬切削刀具的現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢销泽。

一、全球機(jī)械加工工業(yè)市場证森，機(jī)床市場和切削刀具工業(yè)

    全球機(jī)械加工工業(yè)市場變得既活躍又具有過度的全球競爭性辰令。在貿(mào)易和技術(shù)的頻繁往來之中，發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家在競爭能力上的差別也日趨混同节值。同時(shí)徙硅，對產(chǎn)品的低成本、高性能搞疗、高品質(zhì)嗓蘑、更快捷的交貨期的需求，使新產(chǎn)品和新技術(shù)的發(fā)展有了史無前例的發(fā)展速度和空間匿乃。

    在近年來桩皿，金屬切削和金屬成型機(jī)床的消費(fèi)市場從390億美元減少到360億美元，其原因之一是加工中心的廣泛使用幢炸。在美國加工中心的擁有量由20世紀(jì)80年代初的11%提高到現(xiàn)在的25%泄隔，在世界范圍內(nèi)，預(yù)期在1998年到2005年將由45億美元可望達(dá)到66億美元宛徊。在此同時(shí)佛嬉，傳統(tǒng)的銑削機(jī)床市場預(yù)計(jì)在同期內(nèi)將從16億美元下降到15億美元。在未來的十年中岩调，超過50%的制造業(yè)的加工需求可能將由加工中心來完成巷燥。

    在2000年，許多刀具制造商都發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)合金刀具需求量的增長超過40%以上沛狱。這種增長可能標(biāo)志著HSS刀具越來越多地在許多制造領(lǐng)域內(nèi)被硬質(zhì)合金刀具取代而失去了往日的輝煌的闹。

二、 1. 現(xiàn)代金屬切削刀具與傳統(tǒng)工具的對比分析

    我們稱謂的“數(shù)控刀具”尤乎，特指與加工中心翼养、數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床波寓、數(shù)控鉆等先進(jìn)高效的CNC制造系統(tǒng)相配套使用的刀具和工具輔具系統(tǒng)缘嗦。它包括整體合金刀具、超硬刀具报逛、可轉(zhuǎn)位刀片烦草、工具輔助系統(tǒng)、可轉(zhuǎn)位刀具任疤、超硬材料及涂層技術(shù)等幽摔。這些應(yīng)屬于現(xiàn)代金屬切削刀具范疇，其技術(shù)水平、性能和質(zhì)量直接影響到國內(nèi)數(shù)百萬臺昂貴的CNC制造系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和加工產(chǎn)品質(zhì)量的好壞刮便，直接影響到整個(gè)國家機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益

三空猜、國外金屬切削刀具的現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢

 1. 切削工具材料和涂層技術(shù)

    不同種類的切削工具材料都有所進(jìn)步，包括高速工具鋼恨旱、硬質(zhì)合金辈毯、金屬陶瓷、陶瓷搜贤、聚晶立方氮化硼（PCBN）和聚晶金剛石（PCD）谆沃。高速工具鋼（HSS）是高韌性的刀具材料，能制作成其他材料不能制作的各種復(fù)雜幾何形狀和尺寸的鋒利切削刀具入客。而高耐磨性的CBN和PCD超硬材料則適用于高速管毙、小進(jìn)給量加工腿椎。介于上述兩種材料之間的是硬質(zhì)合金桌硫、金屬陶瓷和陶瓷刀具材料，這些材料廣泛使用于各種切削速度和進(jìn)刀量需求的加工工業(yè)領(lǐng)域啃炸。

    與刀具材料同步發(fā)展的還有化學(xué)涂層CVD和物理涂層PVD技術(shù)铆隘，如今幾乎75%的硬質(zhì)合金刀具為涂層刀具，其中CVD涂層約80%南用。

    當(dāng)代CVD涂層的特點(diǎn)是多層涂層膀钠。其涂層結(jié)構(gòu)包括TiCN、TiC末径、TiN俺媳、ZnCN和Al2O3。通過對CVD工藝的良好控制肉棕，刀具制造商現(xiàn)在可提供質(zhì)量穩(wěn)定的從5μm到20μm厚度的涂層刀具驮桐，以及用于高硬度材料工件加工的單層涂層厚度不超過0.2μm的多層涂層合金刀具。

    切削工具制造商正通過開發(fā)像MoS2或者WC/C這樣的固體潤滑劑來滿足這一需要披腻。當(dāng)與PVD TiAlN涂層刀具和固體潤滑劑結(jié)合使用時(shí)寝丹，能顯著的提高金屬切削的性能，尤其是對于鋼和鋁合金進(jìn)行鉆孔和攻絲的加工唱撩。

    如今的超耐磨切削刀具肩堡，金剛石刀具用于有色金屬，CBN刀具用于黑色金屬的高速切削和磨削已成為大量的典范殃倒。盡管其刀具采購成本高于傳統(tǒng)工具的20到50倍都璃，但因其至少具有比其它刀具長100倍的使用壽命，采用此類超耐磨刀具也是相當(dāng)合算的梁泞。

 2．切削刀具的設(shè)計(jì)

    高速加工的使用者要求經(jīng)過動(dòng)平衡的切削刀具以舒，以便減少調(diào)整刀具平衡的時(shí)間，延長刀具使用壽命，改進(jìn)被加工零件的精度以及增加主軸軸承的壽命稀轨。

    鉆削扼脐、鏜削工具系統(tǒng)也在不斷的改進(jìn)和發(fā)展》芄簦可更換鉆頭合金刀片已成趨勢瓦侮。因鉆尖磨損后鉆頭無需從刀架上卸下也可更換切削刃。現(xiàn)在市場已可以提供直徑小到0.5英寸的這類鉆頭佣谐。目前工具制造商正在制造直徑為0.25英寸的此類鉆頭肚吏。帶有0.5微米調(diào)整機(jī)構(gòu)的高速精密微調(diào)鏜刀系統(tǒng)也已進(jìn)入市場。

    對于高的金屬去除率的鈦金屬類加工狭魂，新開發(fā)的重切削立銑刀可安裝多達(dá)72個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片罚攀。這種刀具在設(shè)計(jì)上通過各個(gè)刀片的搭接提供各種變化多樣的刀具螺旋角和軸向刃傾度。這種變化擾亂了切削加工時(shí)的共振雌澄，從而可以無共振地進(jìn)行深度的銑削加工斋泄。

 3．工具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    制造商對HSK工具系統(tǒng)支持高速機(jī)械加工的運(yùn)用越來越感興趣。雖然這種工具系統(tǒng)最初十分昂貴略雪，但HSK似乎能夠提高系統(tǒng)的剛性和穩(wěn)定性以及在高速加工時(shí)的產(chǎn)品精度癌蚂，并縮短刀具更換的時(shí)間。工具供應(yīng)商正在不斷地改進(jìn)HSK工具系統(tǒng)摩赎，使其適應(yīng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到60000r/min在策。

 4．刀具質(zhì)量與精度

    在20年前，CNC機(jī)床達(dá)到25μm的精度被視為極限隘唁。如今機(jī)床制造精度接近原來精度值的1/10已經(jīng)不困難敌灰。與此同時(shí)，SPC控制和在線檢測對解決被加工零件質(zhì)量的一致性起到了很好的控制作用杏疑。在零部件裝配時(shí)不再需要根據(jù)零件加工誤差進(jìn)行分組選配甥晦。據(jù)報(bào)道高精密機(jī)床及被其加工的精密產(chǎn)品在過去的20年中對驅(qū)動(dòng)美國生產(chǎn)力的提高起到了決定性的作用。雖然很多因素對于加工精度的重大改進(jìn)有重大的貢獻(xiàn)袱类，但是在進(jìn)一步提升制造業(yè)的精度水平中寨支，數(shù)據(jù)收集、計(jì)量設(shè)備趣匪、工序過程標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用等已經(jīng)起到關(guān)鍵的作用惭舒。

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