數(shù)控機床刀具發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-12-07 14:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工零件材料軟、硬狀況，設計專用刃傾角、前角等。 ● 擴 (锪 )孔刀： 圖 5 擴 (锪 )孔刀 多刃、配置各種數(shù)控工具柄及模塊式可調(diào)微型刀夾的結構形式是目前擴 (锪 )孔刀具發(fā)展方向。 數(shù)控銑刀類： 整體式立銑刀：硬質(zhì)合金立銑刀側刃采用大螺旋升角 (≤ 62176。 )結構，立銑刀頭部的過中心端刃往往呈弧線 (或螺旋中心刃 )形、負刃傾角，增加切削 刃長度，提高了切削平穩(wěn)性、工件表精度及刀具壽命。適應數(shù)控高速、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術的要求。 機夾式立銑刀：由各類機夾立銑刀的由可轉(zhuǎn)位刀片 (往往設有三維斷屑槽形 )組合而成的側齒、端齒與過中心刃端齒 (均為短切削刃 )，可滿足數(shù)控高速、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術要求。 數(shù)控銑刀均已采計算機輔助設計、切削摸擬仿真及數(shù)控加工技術成形制造。 圖 6 機夾式立銑刀 機夾式數(shù)控面銑刀：刀體趨向于用輕質(zhì)高強度鋁、鎂合金制造，切削刃采用大前角、 負刃傾角，可轉(zhuǎn)位刀片 (幾何形狀多種 )帶有三維斷屑槽形 。 ５ 圖 7 機夾式數(shù)控 面銑刀 數(shù)控銑刀、專用復合孔加工刀具均應用了高速迴轉(zhuǎn)體動平衡及安全夾固技術，一些高速迴轉(zhuǎn)刀體上還應用空氣動力學原理，利用旋風冷切削刃，在干式切削加工時降低切削刃的溫度，提高刀具壽命。 車刀、切槽、切斷類型 車刀發(fā)展了集車端面、外園、仿形、切槽、切斷、倒角加工的一刀多功能車削刀具，刀片夾緊方式采用鑲嵌式彈性刀體、切削力自位固定的結構，十分適用和新穎。 拉削刀具類： 圖 8 拉削刀具類 在現(xiàn)代數(shù)控加工技術的支持下，研發(fā)出各種專用外輪廓精密成形、組合拉刀及車 拉組合成形拉削刀具，配以專用數(shù)控機床 。使汽車部分工件批產(chǎn)效率成幾十倍提高，而且產(chǎn)品質(zhì)量、精度十分穩(wěn)定。 其它刀具： 汽車、摩托車專用的小模數(shù)漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產(chǎn)工藝采用滾壓、搓擠無屑加工工藝技術，研發(fā)出專用刀具及特種數(shù)控機床，使特定的工件批產(chǎn)效率提高幾十倍，而且質(zhì)量、精度十分穩(wěn)定。 一方面，高精度、高效率、高可靠性和專用化是先進數(shù)控加工技術的基本特征，現(xiàn)代刀具企業(yè)最響亮的競爭口號，就是為制造業(yè)提供效率最高的切削刀具。制造業(yè)也認識到通過采用高效率刀具提高勞動生產(chǎn)率來降低成本，比單純節(jié)省刀具費用更加有利。所以，在現(xiàn)代刀具的制造和使 用領域， “ 效率優(yōu)先 ” 已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的 “ 性能價格比 ” 老概念?，F(xiàn)代刀具發(fā)展的重要特征之一是專業(yè)化、復合化和多功能化，導致刀具結構日趨復雜，形狀變得十分特異。 近年來，數(shù)控刀具的科技成果主要體現(xiàn)在研發(fā)一刀多切削功能、提高其刀刃切削性能方面，適應高速 (超高速 )、硬質(zhì) (含耐熱、難加工 )、干式、精細 (超精 )切削及高效率數(shù)控機加工切削技術要求。隨著零件毛坯制造技術進步，零件毛坯幾何尺寸及切削余量控制較為精確，數(shù)控刀具新結構、新品種的研發(fā)主要集中在輕、中負荷切削范圍內(nèi)，并以專用孔 ６ 加工、拉削、滾 (擠、碾壓 )壓、銑削及車削等五 類刀具的變革較為活躍，配套研發(fā)其相應刀片斷屑槽形。 現(xiàn)在 數(shù)控機床刀具 為 滿足高速、高效、硬質(zhì)精密機加工技術要求 ， 在材料方面也是日益開發(fā)適合現(xiàn)代加工系統(tǒng)的刀具材料 。 例如 在超硬材料領域主要有如下的幾種類型： 金剛石 (釬焊聚晶、單晶 )各類刀具已迅速應用于高硬度、高強度、難加工有色金 (合金 )及有色金屬 非金屬復合材料零部件的高速、高效、干 (濕 )式機械切削加工行業(yè)中。其概況分述如下：汽車、摩托車行業(yè)：聚晶、人造單晶金剛石面銑刀、鏜刀、車刀、鉸刀、復合 (組合 )孔加工等數(shù)控刀具等正大量應用于高強度、高硬度 SiAl 合金零部 件自動生產(chǎn)線上；竹木地板、傢具行業(yè)：聚晶、 CVD 厚膜沉積金剛石 (復合片 )立銑刀、三面刃成形銑刀、面銑刀等類刀具正大量應用于高硬度復合竹木地板、傢具及門窗?等零部件自動生產(chǎn)線上； 航空、航天、汽車及電子信息技術行業(yè)：金剛石 CVD 薄膜涂層數(shù)控刀具 (以整體 WCo 類硬質(zhì)合金刀具為主 )多應用于銑削、車削、鉆削、鉸削及锪削加工高強度鋁合金 (鑄、鍛 )、纖維 金屬層板、碳纖維熱塑性復合材料、鎂合金、石墨、陶瓷?等零部件，滿足高速、高壽命、干式機加工技術要求。各廠商正不斷地改進金剛石涂層工藝技術，提高金剛石薄膜與刀具基體的結合牢度和致密度；精細 (超精 )機加工技術領域：單晶天然、人造金剛石刀具應用于各種精密儀器透鏡、反射鏡、計算機磁盤、復印機 (錄像機 )磁鼓?等工件的精細 (超精、納米級 )車削加工；單晶金 剛石刀具還被應用于眼科角膜手術精細切割和印刷制板精細雕刻?等行業(yè)。 各廠商正在不斷改進金剛石各類刀具的刃磨工藝技術、刃磨精度及刃磨效率。表面改性涂層材料主要有： TiN、 TiCN、 TiALN、 ALTiN、 Al2O CrN、 ZrC、 MoS WS2?等，采用計算機控制 PVD、 PCVD、 CVD 涂層工藝技術，將上述涂層材料用于對立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合 (組合 )孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉 (推 )刀及各種機夾可轉(zhuǎn)位刀片的表面改性涂層處理 (基體為高速鋼、 WCo 類硬質(zhì)合金、 Ti 基類金屬陶瓷 )，滿足高速、高 壽命切削加工高強度、高硬度鑄鐵 (鋼
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