數(shù)控刀具和數(shù)字化精密量具量?jī)x的發(fā)展-wenkub
2023-07-10 07:23:59 本頁(yè)面
【正文】 為適應(yīng)CNC復(fù)合車(chē)加工中心在工件一次安裝中，完成平面、圓柱面、孔以及螺紋切削加工的要求，新型的、滿足車(chē)銑自動(dòng)換刀的數(shù)控刀柄得以開(kāi)發(fā)（圖）。2．3 數(shù)控刀具和工具系統(tǒng)，滿足高速、復(fù)合切削的要求在數(shù)控刀具和可轉(zhuǎn)位數(shù)控刀片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，值得一提的是新型精密成型的斷屑槽型的開(kāi)發(fā)，它有效的改善了刀具的切削性能。上工貴工進(jìn)口了新型涂層設(shè)備，哈一工和PVT、漢江工具和BALZERS成立聯(lián)合涂層中心，促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具涂層水平的進(jìn)一步提高。目前在切削刀具涂層工藝中，主要采用的是化學(xué)涂層（CVD）和物理涂層（PVD）二大類涂層技術(shù)和裝備。近年來(lái)刀具涂層技術(shù)發(fā)展空前迅猛，新的涂層裝備和涂層材料層出不窮。對(duì)于復(fù)雜成型數(shù)控齒輪刀具，鈷高速鋼和粉末高速鋼則大有取代傳統(tǒng)高速鋼的趨勢(shì)。針對(duì)工件的特點(diǎn)（材料性能、加工余量、批量、要求等），開(kāi)發(fā)匹配的特定刀具材質(zhì)，“對(duì)癥下藥”，是當(dāng)今的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)控切削加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控刀具、夾具和工件、以及測(cè)量系統(tǒng)，這五大要素構(gòu)成了數(shù)控切削加工系統(tǒng)。（圖）形象地比喻：數(shù)控刀具是數(shù)控機(jī)床的牙齒，精密測(cè)量?jī)x器是數(shù)控機(jī)床的眼睛；抽象地比喻：他們是數(shù)控切削技術(shù)發(fā)展車(chē)的兩個(gè)車(chē)輪。2 數(shù)控刀具的發(fā)展高速、高效復(fù)合、高精度、高可靠性及環(huán)保，是先進(jìn)切削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、也是對(duì)數(shù)控刀具提出的要求。（圖）鈷高速鋼、粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金（包括超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金）、以及陶瓷、金屬陶瓷等材料，在數(shù)控刀具上得到了迅速推廣和廣泛應(yīng)用。隨著有色金屬材料、有機(jī)復(fù)合材料甚至木材等切削加工需求的增加，尤其是汽車(chē)（氣缸體、氣缸蓋、活塞等）、航空航天、軍工、家具制造業(yè)的發(fā)展，硅鋁合金、鋁鎂合金、復(fù)合蜂窩材料零件以及淬硬工件的加工，推動(dòng)了聚晶金剛石（PCD）、立方氮化硼(CBN)等超硬刀具材料制造技術(shù)的進(jìn)步。（圖）在傳統(tǒng)的TiN,TiC,TiCN,Al2O3涂層的基礎(chǔ)上，發(fā)展了高溫紅硬性更好的TiAlN,TiBN, 以及TiAlBN,CrN,CrC,SN2等新涂層，還有改善自潤(rùn)滑性能的軟涂層MoS2。由于物理涂層工作溫度低，對(duì)刀具基體強(qiáng)度影響小，使用較多。材料學(xué)科的重要性在數(shù)控刀具的發(fā)展上得到充分的顯現(xiàn)。近年復(fù)合刀具的出現(xiàn)更是數(shù)控刀具發(fā)展的一個(gè)典型。株洲鉆石投資引進(jìn)技術(shù)、上工和SU的合作，將進(jìn)一步提高我國(guó)數(shù)控刀具和齒輪刀具的設(shè)計(jì)制造水平。關(guān)鍵在于機(jī)床主軸制造和工具系統(tǒng)制造中，基準(zhǔn)的建立和傳遞、計(jì)量檢測(cè)裝備和手段的配備。如德國(guó)Zoller公司的Saturn系列CCD數(shù)控刀具預(yù)調(diào)儀（圖）、Schenck公司的TooldyneSV數(shù)控刀具動(dòng)平衡檢測(cè)儀（圖），近年發(fā)展迅速,國(guó)外高端新產(chǎn)品不斷進(jìn)入市場(chǎng)。系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)了從CAD設(shè)計(jì),CAM加工,CAI檢測(cè),CAM再加工直至質(zhì)量達(dá)到要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)控刀具‘零廢品’制造。關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的可行性和實(shí)用性?？傊?，從數(shù)控切削加工系統(tǒng)而言，數(shù)控刀具和工件構(gòu)成了切削加工的主要矛盾。高速高效、高精度、高可靠性、多功能先進(jìn)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)和儀器，裝備、服務(wù)、推動(dòng)著數(shù)字化制造技術(shù)和數(shù)控機(jī)床、裝備的發(fā)展。日本三豐公司在世界上首先成功開(kāi)發(fā)出防水型數(shù)顯卡尺，它采用的原理基于電感位移傳感器。其核心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利。青海量具刃具廠開(kāi)發(fā)出新穎的雙面數(shù)顯外徑千分尺（圖），適用于不同操作形式，便于測(cè)量，體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念，受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注和市場(chǎng)的興趣。的掃描信號(hào)。Heindenhain、三豐及SONY等國(guó)外公司近年來(lái)都相繼推出精度達(dá)到納米級(jí)的光柵式長(zhǎng)度計(jì)（圖）。Talay 。信號(hào)跳頻傳輸系統(tǒng)能自動(dòng)分配信號(hào)通道，無(wú)線發(fā)射和接收器通過(guò)匹配碼識(shí)別進(jìn)行信號(hào)傳輸，抗干擾能力大大提高，更好滿足工業(yè)環(huán)境中使用的要求。德國(guó)BLUM公司 的LaserControl NT激光刀具測(cè)量?jī)x（圖）可用于刀具的在機(jī)精密、自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)置。3．2 數(shù)字化精密測(cè)量?jī)x器的新動(dòng)向——進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，非接觸掃描測(cè)量倍受重視三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為精密測(cè)量?jī)x器的基本型主導(dǎo)產(chǎn)品，繼續(xù)在機(jī)械制造業(yè)中得到重視和發(fā)展。德國(guó)ZEISS公司和瑞典HEXAGON集團(tuán)等世界著名三坐標(biāo)制造廠在該領(lǐng)域進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)最大的三坐標(biāo)水平臂測(cè)量劃線機(jī)制造企業(yè)，四川中測(cè)量?jī)x公司近年也成功開(kāi)發(fā)出可對(duì)大型覆蓋件非接觸測(cè)量的測(cè)量機(jī)，（圖）采用的是北京博維恒信科技公司出產(chǎn)的CF系列的光學(xué)三維掃描系統(tǒng)。采用PCDMIS軟件，測(cè)量功
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