zt汽車工業(yè)切削與刀具技術(shù)現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-08-09 20:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2這樣的軟涂層應(yīng)用至刀具上，以改善切削過程中的潤(rùn)滑狀態(tài)，提高金屬切削的性能。 5 新型刀柄和刀具夾持技術(shù)的應(yīng)用 與數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用和高速加工的發(fā)展相適應(yīng)，切削過程中很多問題都要從高速的角度重新加以考慮，如刀具和刀柄的連接、刀柄和機(jī)床主軸的連接、快速換刀問題、切削系統(tǒng)的振動(dòng)問題以及相應(yīng)的刀具系統(tǒng)的動(dòng)平衡問題，由此各種新型刀柄和刀具夾持技術(shù)也迅速發(fā)展起來。 目前在汽車工業(yè)中用得比較多的有德國(guó)的HSK系列刀柄，HSK刀柄是一種新型的高速錐型刀柄，其接口采用了錐面和端面同時(shí)定位的過定位方式，消除了軸向定位誤差，刀柄為中空，錐體長(zhǎng)度較短，有利于加工中心換刀輕型化及高速化，有比較高的重復(fù)安裝精度，刀柄與主軸間由擴(kuò)張爪鎖緊，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力作用下，刀柄能牢固鎖緊，在高速加工中心上應(yīng)用很普遍。 CAPTO刀柄也是一種新型的刀柄，這種刀柄不是圓錐型，而是三角體錐，其棱為圓弧型，錐度為1:20的空心短錐結(jié)構(gòu)，也同樣實(shí)現(xiàn)錐面與端面同時(shí)接觸定位，錐型多角體結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向都無滑動(dòng)的轉(zhuǎn)矩傳遞，不再需要傳動(dòng)鍵，有利于動(dòng)平衡，這種刀柄不易變形，磨損小，因而具有始終如一的位置精度。 另外在高速加工中應(yīng)用的刀柄還有美國(guó)的KM系列刀柄、日本的BIGPLUS刀柄等．但在汽車工業(yè)生產(chǎn)所使用的加工中心機(jī)床上大多還是采用了HSK刀柄。 在刀具的夾持技術(shù)方面，熱套刀柄是近幾年新發(fā)展起來的一門技術(shù)，其特點(diǎn)是具有液壓刀柄相當(dāng)?shù)木然蚋?，但價(jià)格比液壓刀柄便宜得多，只是如要調(diào)整刀具長(zhǎng)度，需要有專門的熱套刀具調(diào)刀儀，但如果在生產(chǎn)中采用的熱套刀具批量大，在經(jīng)濟(jì)上就很值得，同時(shí)也有可能提高刀具壽命，現(xiàn)在已有奇瑞汽車、神龍汽車等公司在新項(xiàng)目中采用這種熱套刀柄。 6 切削摩擦學(xué)的提出及其在金屬切削加工中的應(yīng)用 金屬切削理論的發(fā)展已有了很多年的歷史，摩擦學(xué)自從六十年代產(chǎn)生這門學(xué)科和技術(shù)以來也有了不少年的發(fā)展，但摩擦學(xué)界的研究大多集中在一般運(yùn)動(dòng)副的摩擦、磨損及潤(rùn)滑的研究和相應(yīng)的摩擦學(xué)技術(shù)的開發(fā)上，對(duì)刀具與工件所組成的這樣一對(duì)特殊摩擦副及在切削過程中所發(fā)生的各種摩擦學(xué)現(xiàn)象、摩擦學(xué)特性以及相應(yīng)的摩擦學(xué)解決方法還研究不多。而金屬切削理論中雖然經(jīng)常談到切削過程中所發(fā)生的摩擦和潤(rùn)滑，也不可避免地要談到刀具的磨損，卻也很少利用當(dāng)代摩擦學(xué)發(fā)展已積累起來的理論和技術(shù)，因此有必要提出切削摩擦學(xué)這樣的概念，將摩擦學(xué)理論和金屬切削理論結(jié)合起來，建立適應(yīng)切削過程這樣特殊的摩擦過程的切削摩擦學(xué)理論，通過實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證，并反過來指導(dǎo)生產(chǎn)和金屬切削加工問題的解決和刀具的優(yōu)化。 事實(shí)上刀具和被加工的工件組成了一對(duì)摩擦副，其中的潤(rùn)滑介質(zhì)或切削過程中形成的各種產(chǎn)物組成了一個(gè)摩擦學(xué)系統(tǒng)，在金屬切削過程中，這個(gè)系統(tǒng)發(fā)生著劇烈的摩擦，發(fā)生希望得到的工件上的摩擦磨損效應(yīng)，也產(chǎn)生不希望的刀具的磨損，而這個(gè)系統(tǒng)的影響因素有設(shè)備、夾具、工件材料、潤(rùn)滑介質(zhì)、潤(rùn)滑方式、刀具材料、刀具幾何參數(shù)、切削參數(shù)等等。 切削液在機(jī)械加工中的應(yīng)用是非常普遍的，但其具有的潤(rùn)滑、冷卻等多種功效對(duì)于切削加工的重要性并不是所有的人都了解的，最近我們?cè)谝环N鋁質(zhì)直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的加工中遇到過這樣一個(gè)問題，該工件的液壓挺柱孔的加工采用帶導(dǎo)條的PCD鉸刀，采用水基乳化液，有人在換液時(shí)將一種表面上類似的另一種牌號(hào)的乳化液用到了該工序，結(jié)果加工出來的工件表面粗糙度一下子完全變差，超出圖紙規(guī)定的要求，無論如何改進(jìn)刀具的刃磨或調(diào)整方法，或改變不同的切削參數(shù)，就是不能加工出合格產(chǎn)品，于是不得不將該工序切削液又換回原來的切削液，令人很驚訝的是工件表面光潔度馬上變好，完全符合圖紙要求，為了得到試驗(yàn)結(jié)果的高的置信度，又接著繼續(xù)試驗(yàn)了一次，再將那前一次試驗(yàn)效果不好的切削液換入機(jī)床，同樣發(fā)現(xiàn)完全加工不出合格零件，于是在這道工序只能使用原來一直在使用的那種切削液，再一次證明了試驗(yàn)結(jié)果的正確性，也說明了摩擦學(xué)系統(tǒng)的配副性、正確的潤(rùn)滑介質(zhì)和潤(rùn)滑方法的重要性。所以在金屬切削加工的工藝過程控制中，必須將切削液及其潤(rùn)滑方式包括切削液品種、濃度、清潔度、PH值、流量、壓力等作為過程控制參數(shù)嚴(yán)加控制，這樣才
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