切削加工的基本要求是快速而又成本低廉地生產高質量產品擅暴。這一要求與實現切削加工的高精度化阎抒、高效率化沦辙、低成本化緊密相關灾炭。近年來茎芋,切削加工技術在高速銑削、微細形狀切削等領域有了快速發(fā)展蜈出。隨著新型工程材料的開發(fā)應用以及零部件的進一步小型化田弥、精密化,刀具制造商正積極開發(fā)適用于各種加工用途的高效刀具净处。
構筑快速生產系統(tǒng)
在以汽車業(yè)為中心的制造業(yè)設備投資和出口增長的牽引下安仁,對刀具產品的需求日趨增長,刀具制造商紛紛在國內外擴大生產能力婉固。隨著全球性成本競爭的不斷加劇吠童,用戶要求實現高附加值常彰、高效率生產的呼聲與日俱增。為適應交貨期短输奢、成本低廉的快速生產發(fā)展趨勢盼涵,關鍵是要利用最小限度的生產設備實現長時間自動運轉加工。推進生產現場合理化的有效方法是引入能將多道工序集成在一起的復合切削技術和能夠高速屉韧、高精度切削包括淬硬鋼在內工件材料的高速銑床等設備古告。
復合切削、高速硬銑削等先進切削技術是實現以最小限度生產設備高效谆藐、快速圣界、柔性(適應不同品種、不同批量的生產)加工零件的生產方式的核心监灌。但是贷币,任何切削方式都離不開選用合適的切削刀具和確定合理的刀具使用技術。近年來狂鞋,隨著機床的高速化片择、高精度加工技術的進步和難加工材料切削的增多,刀具材料(陶瓷骚揍、硬質合金、TiC/TiN基金屬陶瓷啰挪、涂層硬質合金等)的進展也十分顯著信不。
日新月異的刀具材料
刀具材料必須滿足以下條件:硬度高、耐磨損亡呵、具有能抵抗切削抗力及振動沖擊的高強度抽活、良好的高溫紅硬性、容易熱處理和加工成型等锰什。在刀具材料中下硕,硬質合金的特點是在高溫下硬度也很少降低。其中汁胆,涂層硬質合金是以碳化鎢系硬質合金為基體梭姓,在其表面涂覆一層或多層碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)撰类、氧化鋁(Al2O3)等薄膜材料驱请。由于涂層材料的耐熔結、耐磨損和耐熱性能優(yōu)于基體拼建,因此能以超過基材的切削速度進行高速切削墓永。此外,由于涂層的摩擦系數小辜尝,因此可以延長刀具的使用壽命毫蚁。
高速銑削技術的發(fā)展要求刀具材料具備良好的的耐磨性挠辆、耐熱性和強韌性,于是出現了許多在超細顆粒硬質合金基材上涂覆多層復合薄膜以提高切削性能的涂層立銑刀等產品析深。有的超細顆粒硬質合金材料的平均粒徑在1μm以下华雷,使刀具基體的韌性和抗彎強度明顯提高。
復合涂層是將多種涂層材料組合在一起郊男,一層又一層地進行多層薄膜涂覆旱谐,以此提高刀具的切削性能。涂層材料除了適合高速切削鋼件的碳化鈦和氮化鈦以外孵堪,現在還使用金剛石和立方氮化硼撤防。最近又出現了具有納米水平微細晶粒涂層的硅基納米涂層刀具等,可用于高硬度鋼的高速切削和軟鋼的高性能加工棒口。
金剛石涂層是在硬質合金刀具表面涂覆具有強粘附力和高耐磨性的金剛石材料寄月。金剛石涂層的組織特征是非晶成分少、純度高无牵、組織勻稱而細微漾肮,適用于加工鋁、銅等非鐵金屬和石墨等非金屬材料茎毁,加工范圍廣泛克懊。
硬度僅次于金剛石的立方氮化硼燒結體(CBN)(硬度HV3200~4000,約為硬質合金的2倍)具有卓越的高溫硬度穩(wěn)定性七蜘,在1200~1300℃的高溫下對金屬尤其是鋼鐵類材料完全不起化學反應谭溉,因此非常適合耐熱合金、淬硬高合金鋼等HRC40以上高硬度工件的精加工和以150m/min以上的切削速度加工鎳鉻鐵合金橡卤、鎢鉻鈷合金等難切削工件材料(但不適合斷續(xù)切削加工)扮念。
當然,CBN刀具的成本比其它刀具更昂貴碧库,因此許多用戶將使用過的刀片重新刃磨后再次使用柜与,但是刃磨本身也需要成本。為了降低加工成本乞哀,近年來出現了采用很小的CBN刀尖谤变,使用一次就廢棄的刀具結構,對這種一次性刀具產品的需求正在不斷增加趴鹰。
整體硬質合金立銑刀是指從刀刃至刀柄用硬質合金整體制成的立銑刀胚砰,其加工對象包括普通鋼、高硬度鋼纠沉、難切削材料敬魏、樹脂、鋁合金等各種材質岔雾。此外底盅,在超細顆粒硬質合金基體上涂覆氮化鈦+鋁(TiAlN董株,AlTiN)的涂層刀具產品也在不斷開發(fā)出來。
梯度功能切削刃刀具是同時兼有金屬陶瓷和涂層特性的梯度功能材料刀具揉贡。切削刃表層以下20μm的部分由耐磨性能極好的高硬度鈦基陶瓷層構成膛姊,芯部則是越往深處強度越高的硬質合金。這種材料構成帶有梯度結構拣挪,材料性能在不斷變化擦酌。值得期待的是,這種刀具在具有可與陶瓷涂層相媲美的耐磨性和強韌性的同時菠劝,所加工出的工件又具有與用金屬陶瓷刀具(具有硬質合金和陶瓷的中間特性)加工相似的精密表面赊舶。因此,迄今一直采用陶瓷涂層刀具進行粗加工赶诊,用金屬陶瓷刀具完成精加工的這種分工在今后可能就不再需要了笼平。
切削難加工材料的刀具開發(fā)
適合各種加工用途的新型刀具正不斷開發(fā)出來。在此僅考察一下切削難加工材料用刀具舔痪、金屬模具加工刀具寓调、鏜孔加工刀具和鉆孔加工刀具的最新發(fā)展動向。
對難加工材料實現高效加工可以顯著降低生產成本和提高產品質量锄码。隨著機床性能夺英、刀具材料和刀具刃形設計的進步,針對難加工材料的切削技術也有了很大發(fā)展滋捶。用于切削難加工材料的刀具刃形有以下三種類型:①加工淬硬鋼秋麸、高硬鑄鐵等高硬度材料時,刀具材料采用CBN和陶瓷馆柬,刀具切削刃設計為負前角;②加工不銹鋼和鈦合金材料時烤酌,銑刀切削刃采用正的大前角吻霎;③加工鋁合金等軟質金屬時,刀具刃形采用超大前角和大后角惫康。
飛機和發(fā)電設備零部件大多使用耐熱超級合金和鈦合金等難加工材料制造睹梢,并常常采用整塊金屬毛坯直接切削成形。然而在不少加工場合赢瘦,由于工件材料的可切削性差九窿,造成加工效率低、刀具壽命短汇泰,需要消耗大量加工時間和刀具坦膘。例如,Ti6A14V是一種極具代表性的鈦合金材料柄立,也是一種典型的難加工材料承跟。它具有很高的比強度以及優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性缝帝,同時化學活性較強,在切削加工時易與刀具發(fā)生化學反應花墩,尤其在高速切削時會出現劇烈的粘附現象悬秉,造成刀具損壞。因此冰蘑,一般認為對Ti6Al4V進行高速切削時將切削速度調至150m/min比較適當和泌。
加工耐熱合金等難加工材料的其它問題還包括工件熱傳導率低,切削熱易集中于切削刃刀尖部位祠肥,刀具與工件容易粘附在一起等武氓。解決這些問題的方法是通過對刀具的螺旋角、截面形狀搪柑、切削角度以及硬質合金材料和涂層的最佳設計來提高刀具的耐熱性和抗粘附性聋丝。例如,45°螺旋立銑刀通過增大螺旋角工碾,可以增加刀刃鋒利度弱睦,降低切削阻力,抑制切削溫度的上升和工件材料的粘附渊额。
考慮到耐熱超級合金和鈦合金的特性况木,在選擇加工刀具時,要求刀刃鋒利驶滚,易于散熱靡勾,并具有良好的韌性和抗切屑粘附性等。但是换秧,不同種類的耐熱超級合金和鈦合金的加工性能各不相同悦级,在實際加工中要根據工件的材質、形狀辫航、夾緊方式斑渠、機械剛性等特點慎重選用刀具。通過選用合適的切削刀具和加工條件漓惕,可以實現鈦合金等材料的高速榕诬、高效切削加工和延長刀具壽命。
高性能模具加工刀具的開發(fā)
使用金屬模具進行注塑加工能夠低成本每贮、大批量地快速生產相同形狀的工件菜犀。最近,高精度的小型或薄型零部件也能采用注塑方式加工榔汤,但其前提是需要制作高精度的金屬模具栽斑。
用于加工金屬模具的刀具對切削性能的要求較高。為了適應高精密模具的加工,已開發(fā)出了各種長壽命畏铆、高可靠性的整體硬質合金立銑刀雷袋,對刀具性能的改進包括采用(Ti,A1)N涂層辞居、將容屑槽設計成波浪形三線槽楷怒、調節(jié)切屑與刃端前角的接觸面以提高切屑流出性能等。此外瓦灶,還開發(fā)了切削阻力小鸠删、鋒利度高的球頭立銑刀等模具加工專用高效刀具。
一般來說贼陶,加工HRC60以上的高硬度材料(如淬硬鋼)需要采用CBN刀具刃泡,因為刀具與工件的硬度差越大,刀具的壽命就越長碉怔,切削淬硬鋼等高硬度工件時烘贴,使用硬度更高的CBN刀具比使用陶瓷刀具更為有利。
涂層硬質合金立銑刀一直被認為很難加工硬度HRC60以上的工件材料撮胧。對于精度要求較高的機械零部件和金屬模具加工庸伏,由于淬硬材料硬度高、切削阻力大围娃,立銑刀的切削速度和切削深度不得不受到一定影響技乡。
加工小型零部件用防振型鏜桿
鏜桿是深孔鏜削加工的必備工具。最近碎痘,為了適應IT產品零部件等輕薄短小化工件的加工需要技碍,正在大力開發(fā)相關的防振型鏜桿。
計算機创靴、手機云许、數碼相機、DVD收錄機等家電產品以及IT相關設備需求的增加大大改變了發(fā)達國家的產業(yè)結構偶刃。對組裝在這些產品中的小型零部件的切削加工需求也日益增多延杯。對于小型零部件的切削加工,即使將主軸轉數設定為高速叭舰,但由于工件直徑很小,因此切削速度只能停留在低速范圍舀黄。至今仍有不少廠家還在使用高速鋼刀具或釬焊式硬質合金刀具進行切削加工忱当。但是,隨著刃磨設備的老化和技術人員的高齡化治专,釬焊式刀具的制作和重磨都越來越困難卖陵,加上重磨費用,進一步增大了刀具成本。隨著零部件加工的高精度泪蔫、高效率棒旗、低成本化發(fā)展趨勢,要求采用不重磨硬質合金刀具高效加工小型零部件的呼聲越來越強烈撩荣。
對于鏜削這種刀具懸伸量較大的加工铣揉,刀具的防振性能是不容忽視的大問題。與傳統(tǒng)鏜桿相比餐曹,防振型鏜桿不容易產生振動逛拱,即使出現振動也可很快衰減。目前開發(fā)出的刀具將柄部設計成高剛性結構台猴,安裝一次性使用的刀片朽合,將容屑槽設計為僅保留最小限度空間的結構,以防止刀具剛性下降饱狂。
加工周期明顯縮短
鉆孔加工經常受到用戶要求實現高速化祖擦、高精度化的嚴峻考驗,這是由于鉆削加工在整個機械加工中占有很大比例装魁,其加工水平直接關系到產品質量的提高和生產成本的降低酷豫。此外,如何減輕加工現場的環(huán)境負擔歉冷,鉆頭也起著示范作用汗势。
近年來發(fā)展令人矚目的是整體硬質合金鉆頭,其加工能力可比高速鋼鉆頭提高5倍以上乳后,刀具壽命則是高速鋼鉆頭的10倍左右锁熟。采用超細顆粒硬質合金的整體硬質合金鉆頭可用于碳鋼、合金鋼等普通鋼确奄,不銹鋼等特殊鋼麸媒,模具鋼、淬硬鋼等高硬度鋼闪铸,灰口鑄鐵胚览、球墨鑄鐵,鋁合金需五、銅合金等工件材料的鉆孔加工鹉动。許多鉆頭使用PVD(物理氣相沉積)工藝進行了TiN、(Ti宏邮,A1)N等涂層處理泽示。由于刀具韌性和可靠性的提高,即使在斷續(xù)切削等切削刃要承受機械沖擊和高熱影響的不穩(wěn)定切削狀態(tài)下蜜氨,鉆頭也不易發(fā)生崩刃和缺損械筛。整體硬質合金鉆頭也適用于高硬度鋼捎泻、不銹鋼、耐熱超級合金等難加工材料的鉆孔加工埋哟。
目前笆豁,鋁的半干式切削加工已在部分用戶中實際應用。為了進一步提高刀具的使用壽命赤赊,刀具制造商和涂層公司正在探討如何以PVD方式將DLC(Diamond Like Carbon闯狱,類金剛石碳)等涂覆在刀具表面上】仇可以預計扩氢,為了實現產品的輕量化,鋁制零部件的使用今后將進一步增加京佃。為了保護環(huán)境和降低成本椎裕,對干式、半干式切削加工的需求也將不斷增大崔狂。為了滿足這些需求皿进,將不斷開發(fā)出最適用的刀具。為了滿足用戶對刀具日益提高的要求茶链,刀具制造商將以提高加工效率為目標臊瞬,在刀具材料、涂層颓之、刀刃設計等方面進一步加強研究與開發(fā)银景。
構筑快速生產系統(tǒng)
在以汽車業(yè)為中心的制造業(yè)設備投資和出口增長的牽引下安仁,對刀具產品的需求日趨增長,刀具制造商紛紛在國內外擴大生產能力婉固。隨著全球性成本競爭的不斷加劇吠童,用戶要求實現高附加值常彰、高效率生產的呼聲與日俱增。為適應交貨期短输奢、成本低廉的快速生產發(fā)展趨勢盼涵,關鍵是要利用最小限度的生產設備實現長時間自動運轉加工。推進生產現場合理化的有效方法是引入能將多道工序集成在一起的復合切削技術和能夠高速屉韧、高精度切削包括淬硬鋼在內工件材料的高速銑床等設備古告。
復合切削、高速硬銑削等先進切削技術是實現以最小限度生產設備高效谆藐、快速圣界、柔性(適應不同品種、不同批量的生產)加工零件的生產方式的核心监灌。但是贷币,任何切削方式都離不開選用合適的切削刀具和確定合理的刀具使用技術。近年來狂鞋,隨著機床的高速化片择、高精度加工技術的進步和難加工材料切削的增多,刀具材料(陶瓷骚揍、硬質合金、TiC/TiN基金屬陶瓷啰挪、涂層硬質合金等)的進展也十分顯著信不。
日新月異的刀具材料
刀具材料必須滿足以下條件:硬度高、耐磨損亡呵、具有能抵抗切削抗力及振動沖擊的高強度抽活、良好的高溫紅硬性、容易熱處理和加工成型等锰什。在刀具材料中下硕,硬質合金的特點是在高溫下硬度也很少降低。其中汁胆,涂層硬質合金是以碳化鎢系硬質合金為基體梭姓,在其表面涂覆一層或多層碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)撰类、氧化鋁(Al2O3)等薄膜材料驱请。由于涂層材料的耐熔結、耐磨損和耐熱性能優(yōu)于基體拼建,因此能以超過基材的切削速度進行高速切削墓永。此外,由于涂層的摩擦系數小辜尝,因此可以延長刀具的使用壽命毫蚁。
高速銑削技術的發(fā)展要求刀具材料具備良好的的耐磨性挠辆、耐熱性和強韌性,于是出現了許多在超細顆粒硬質合金基材上涂覆多層復合薄膜以提高切削性能的涂層立銑刀等產品析深。有的超細顆粒硬質合金材料的平均粒徑在1μm以下华雷,使刀具基體的韌性和抗彎強度明顯提高。
復合涂層是將多種涂層材料組合在一起郊男,一層又一層地進行多層薄膜涂覆旱谐,以此提高刀具的切削性能。涂層材料除了適合高速切削鋼件的碳化鈦和氮化鈦以外孵堪,現在還使用金剛石和立方氮化硼撤防。最近又出現了具有納米水平微細晶粒涂層的硅基納米涂層刀具等,可用于高硬度鋼的高速切削和軟鋼的高性能加工棒口。
金剛石涂層是在硬質合金刀具表面涂覆具有強粘附力和高耐磨性的金剛石材料寄月。金剛石涂層的組織特征是非晶成分少、純度高无牵、組織勻稱而細微漾肮,適用于加工鋁、銅等非鐵金屬和石墨等非金屬材料茎毁,加工范圍廣泛克懊。
硬度僅次于金剛石的立方氮化硼燒結體(CBN)(硬度HV3200~4000,約為硬質合金的2倍)具有卓越的高溫硬度穩(wěn)定性七蜘,在1200~1300℃的高溫下對金屬尤其是鋼鐵類材料完全不起化學反應谭溉,因此非常適合耐熱合金、淬硬高合金鋼等HRC40以上高硬度工件的精加工和以150m/min以上的切削速度加工鎳鉻鐵合金橡卤、鎢鉻鈷合金等難切削工件材料(但不適合斷續(xù)切削加工)扮念。
當然,CBN刀具的成本比其它刀具更昂貴碧库,因此許多用戶將使用過的刀片重新刃磨后再次使用柜与,但是刃磨本身也需要成本。為了降低加工成本乞哀,近年來出現了采用很小的CBN刀尖谤变,使用一次就廢棄的刀具結構,對這種一次性刀具產品的需求正在不斷增加趴鹰。
整體硬質合金立銑刀是指從刀刃至刀柄用硬質合金整體制成的立銑刀胚砰,其加工對象包括普通鋼、高硬度鋼纠沉、難切削材料敬魏、樹脂、鋁合金等各種材質岔雾。此外底盅,在超細顆粒硬質合金基體上涂覆氮化鈦+鋁(TiAlN董株,AlTiN)的涂層刀具產品也在不斷開發(fā)出來。
梯度功能切削刃刀具是同時兼有金屬陶瓷和涂層特性的梯度功能材料刀具揉贡。切削刃表層以下20μm的部分由耐磨性能極好的高硬度鈦基陶瓷層構成膛姊,芯部則是越往深處強度越高的硬質合金。這種材料構成帶有梯度結構拣挪,材料性能在不斷變化擦酌。值得期待的是,這種刀具在具有可與陶瓷涂層相媲美的耐磨性和強韌性的同時菠劝,所加工出的工件又具有與用金屬陶瓷刀具(具有硬質合金和陶瓷的中間特性)加工相似的精密表面赊舶。因此,迄今一直采用陶瓷涂層刀具進行粗加工赶诊,用金屬陶瓷刀具完成精加工的這種分工在今后可能就不再需要了笼平。
切削難加工材料的刀具開發(fā)
適合各種加工用途的新型刀具正不斷開發(fā)出來。在此僅考察一下切削難加工材料用刀具舔痪、金屬模具加工刀具寓调、鏜孔加工刀具和鉆孔加工刀具的最新發(fā)展動向。
對難加工材料實現高效加工可以顯著降低生產成本和提高產品質量锄码。隨著機床性能夺英、刀具材料和刀具刃形設計的進步,針對難加工材料的切削技術也有了很大發(fā)展滋捶。用于切削難加工材料的刀具刃形有以下三種類型:①加工淬硬鋼秋麸、高硬鑄鐵等高硬度材料時,刀具材料采用CBN和陶瓷馆柬,刀具切削刃設計為負前角;②加工不銹鋼和鈦合金材料時烤酌,銑刀切削刃采用正的大前角吻霎;③加工鋁合金等軟質金屬時,刀具刃形采用超大前角和大后角惫康。
飛機和發(fā)電設備零部件大多使用耐熱超級合金和鈦合金等難加工材料制造睹梢,并常常采用整塊金屬毛坯直接切削成形。然而在不少加工場合赢瘦,由于工件材料的可切削性差九窿,造成加工效率低、刀具壽命短汇泰,需要消耗大量加工時間和刀具坦膘。例如,Ti6A14V是一種極具代表性的鈦合金材料柄立,也是一種典型的難加工材料承跟。它具有很高的比強度以及優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性缝帝,同時化學活性較強,在切削加工時易與刀具發(fā)生化學反應花墩,尤其在高速切削時會出現劇烈的粘附現象悬秉,造成刀具損壞。因此冰蘑,一般認為對Ti6Al4V進行高速切削時將切削速度調至150m/min比較適當和泌。
加工耐熱合金等難加工材料的其它問題還包括工件熱傳導率低,切削熱易集中于切削刃刀尖部位祠肥,刀具與工件容易粘附在一起等武氓。解決這些問題的方法是通過對刀具的螺旋角、截面形狀搪柑、切削角度以及硬質合金材料和涂層的最佳設計來提高刀具的耐熱性和抗粘附性聋丝。例如,45°螺旋立銑刀通過增大螺旋角工碾,可以增加刀刃鋒利度弱睦,降低切削阻力,抑制切削溫度的上升和工件材料的粘附渊额。
考慮到耐熱超級合金和鈦合金的特性况木,在選擇加工刀具時,要求刀刃鋒利驶滚,易于散熱靡勾,并具有良好的韌性和抗切屑粘附性等。但是换秧,不同種類的耐熱超級合金和鈦合金的加工性能各不相同悦级,在實際加工中要根據工件的材質、形狀辫航、夾緊方式斑渠、機械剛性等特點慎重選用刀具。通過選用合適的切削刀具和加工條件漓惕,可以實現鈦合金等材料的高速榕诬、高效切削加工和延長刀具壽命。
高性能模具加工刀具的開發(fā)
使用金屬模具進行注塑加工能夠低成本每贮、大批量地快速生產相同形狀的工件菜犀。最近,高精度的小型或薄型零部件也能采用注塑方式加工榔汤,但其前提是需要制作高精度的金屬模具栽斑。
用于加工金屬模具的刀具對切削性能的要求較高。為了適應高精密模具的加工,已開發(fā)出了各種長壽命畏铆、高可靠性的整體硬質合金立銑刀雷袋,對刀具性能的改進包括采用(Ti,A1)N涂層辞居、將容屑槽設計成波浪形三線槽楷怒、調節(jié)切屑與刃端前角的接觸面以提高切屑流出性能等。此外瓦灶,還開發(fā)了切削阻力小鸠删、鋒利度高的球頭立銑刀等模具加工專用高效刀具。
一般來說贼陶,加工HRC60以上的高硬度材料(如淬硬鋼)需要采用CBN刀具刃泡,因為刀具與工件的硬度差越大,刀具的壽命就越長碉怔,切削淬硬鋼等高硬度工件時烘贴,使用硬度更高的CBN刀具比使用陶瓷刀具更為有利。
涂層硬質合金立銑刀一直被認為很難加工硬度HRC60以上的工件材料撮胧。對于精度要求較高的機械零部件和金屬模具加工庸伏,由于淬硬材料硬度高、切削阻力大围娃,立銑刀的切削速度和切削深度不得不受到一定影響技乡。
加工小型零部件用防振型鏜桿
鏜桿是深孔鏜削加工的必備工具。最近碎痘,為了適應IT產品零部件等輕薄短小化工件的加工需要技碍,正在大力開發(fā)相關的防振型鏜桿。
計算機创靴、手機云许、數碼相機、DVD收錄機等家電產品以及IT相關設備需求的增加大大改變了發(fā)達國家的產業(yè)結構偶刃。對組裝在這些產品中的小型零部件的切削加工需求也日益增多延杯。對于小型零部件的切削加工,即使將主軸轉數設定為高速叭舰,但由于工件直徑很小,因此切削速度只能停留在低速范圍舀黄。至今仍有不少廠家還在使用高速鋼刀具或釬焊式硬質合金刀具進行切削加工忱当。但是,隨著刃磨設備的老化和技術人員的高齡化治专,釬焊式刀具的制作和重磨都越來越困難卖陵,加上重磨費用,進一步增大了刀具成本。隨著零部件加工的高精度泪蔫、高效率棒旗、低成本化發(fā)展趨勢,要求采用不重磨硬質合金刀具高效加工小型零部件的呼聲越來越強烈撩荣。
對于鏜削這種刀具懸伸量較大的加工铣揉,刀具的防振性能是不容忽視的大問題。與傳統(tǒng)鏜桿相比餐曹,防振型鏜桿不容易產生振動逛拱,即使出現振動也可很快衰減。目前開發(fā)出的刀具將柄部設計成高剛性結構台猴,安裝一次性使用的刀片朽合,將容屑槽設計為僅保留最小限度空間的結構,以防止刀具剛性下降饱狂。
加工周期明顯縮短
鉆孔加工經常受到用戶要求實現高速化祖擦、高精度化的嚴峻考驗,這是由于鉆削加工在整個機械加工中占有很大比例装魁,其加工水平直接關系到產品質量的提高和生產成本的降低酷豫。此外,如何減輕加工現場的環(huán)境負擔歉冷,鉆頭也起著示范作用汗势。
近年來發(fā)展令人矚目的是整體硬質合金鉆頭,其加工能力可比高速鋼鉆頭提高5倍以上乳后,刀具壽命則是高速鋼鉆頭的10倍左右锁熟。采用超細顆粒硬質合金的整體硬質合金鉆頭可用于碳鋼、合金鋼等普通鋼确奄,不銹鋼等特殊鋼麸媒,模具鋼、淬硬鋼等高硬度鋼闪铸,灰口鑄鐵胚览、球墨鑄鐵,鋁合金需五、銅合金等工件材料的鉆孔加工鹉动。許多鉆頭使用PVD(物理氣相沉積)工藝進行了TiN、(Ti宏邮,A1)N等涂層處理泽示。由于刀具韌性和可靠性的提高,即使在斷續(xù)切削等切削刃要承受機械沖擊和高熱影響的不穩(wěn)定切削狀態(tài)下蜜氨,鉆頭也不易發(fā)生崩刃和缺損械筛。整體硬質合金鉆頭也適用于高硬度鋼捎泻、不銹鋼、耐熱超級合金等難加工材料的鉆孔加工埋哟。
目前笆豁,鋁的半干式切削加工已在部分用戶中實際應用。為了進一步提高刀具的使用壽命赤赊,刀具制造商和涂層公司正在探討如何以PVD方式將DLC(Diamond Like Carbon闯狱,類金剛石碳)等涂覆在刀具表面上】仇可以預計扩氢,為了實現產品的輕量化,鋁制零部件的使用今后將進一步增加京佃。為了保護環(huán)境和降低成本椎裕,對干式、半干式切削加工的需求也將不斷增大崔狂。為了滿足這些需求皿进,將不斷開發(fā)出最適用的刀具。為了滿足用戶對刀具日益提高的要求茶链,刀具制造商將以提高加工效率為目標臊瞬,在刀具材料、涂層颓之、刀刃設計等方面進一步加強研究與開發(fā)银景。
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