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关于切削刀具和切削加工技术进展状况和走势

收藏本文 2024-02-17 点赞:24773 浏览:109853 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:伴随机床工业的进一步发展,材料的可加工性成为一个问题,因此产生了各种加工刀具,更智能化和高效化的刀具成为首要选择。刀具的结构材料方面也有了新的转变,本文从性状以及结构方面对这些刀具进行深入分析,对其使用现状进行总结,希望能够推进其应用的范围。
关键词:刀具切削;加工技术;结构
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1刀具与切削加工技术的发展现状
1.1开创了高速切削等新工艺,全面提高了加工效率。高速切削作为一种新的切削工艺显示出独特的优越性。首先,切削效率有显著的提高,加工铝合金缸盖的PCD面铣刀,铣削速度已达402lm/rain,进给速度5670mm/min;精加工灰铸铁缸体的CBN面铣刀,铣削速度已达2000m/min,比传统的硬质合金面铣刀提高了1O倍。其次,高速切削对产品质量的达标也有积极作用,能够减少花费,减少生产周期,另外,对此工艺进一步深化,开发了干切削(准干切削、微量润滑切削)、硬切削(以车代磨、以铣代磨)等新工艺,使得加工的速度大幅度上升,并打破了传统切削工艺带来的差异性,并且提出了绿色制造的口号,注重环保,现在,硬切削手段已成为汽车齿轮内孔精加工、淬硬模具加工实用的高效新工艺。
1.2刀具的材料选择了硬度较大的合金材料,使得刀具的能用性不断增强,使用范围不断增大,成为能够支付应用的材料,这对切削的效率有直接的影响,材料颗粒变得越来越细,合金的硬度和柔韧性得到保证,用它制造的整体硬合金刀具,尤其是通用的量大面广的中小规格的钻头、立铣刀、丝锥等刀具,用来代替传统的高速钢刀具,进而切削的速率和效果都有绝对性的提高,使得刀具的广泛使用和高速完工有了有效而密切的结合,而切削工艺因此进入了高效化的阶段,为其后来的发展做出稳定的铺垫。整体硬质合金工艺并且在许多复杂的地方得到了推广。其次,硬质合金加压烧结等新工艺的开发和使用,使得合金的质量有所保证,对于各种差异性的加工办法使用新的专门性的牌号,使得硬质合金的性状和效果都有所提升,一方面使用了化学涂层的办法,并且抗塑性变形更强的工艺被制作出来,任性更好,使得涂层的性状都能符合要求,并符合应用标准。
在硬度以及弹性上都有所提升,使得应用的领域有所增加,其应用涉及到了钢铁的加工工作,并使硬质合金的材料缺陷得到弥补,使得工艺加工的效果和质量都有所提升。
1.3涂层成为提高刀具性能的关键技术。刀具涂层工作在当前的发展状态下有着十分积极的作用,其性状得到积极地认可,并且迅速推广,特别在这几年,其广泛性有了进一步提升。化学涂层(CVD)仍然是可转位刀片的主要涂层工艺,开发了中温CVD、厚膜三氧化二铝、过渡层等新工艺,把新的元素注入原来的原料之中,使得CVD涂层的抗磨能力以及弹性变得更明显,同时CTD涂层的状态也得到改善,表层的平滑干净程度大大提高,更符合使用标准。现在,在国外,硬合金转位刀片所用涂料占到超过7/10,这当中最让人关注的要数PVD,它在炉子构造,施工流程以及掌控方面都有很大成就。不仅开发了适应高速切削、干切削、硬切削的耐热性更好的涂层,如超级TLAIN,及综合性能更好的TLMCN通用涂层和DLC、W/C减摩涂层,而且通过对涂层结构的创新,开发了纳米、多层结构,大幅度提高了涂层硬度和韧性。
1.4创新后的刀具功能上不在单一,特征上也有所变化,随着制造业本身的不断推进,交通运输业和模具事业等都对切削的效果给出了更高的要求,使得刀具的发展方向出现变化。出现了可转位刀具的概念,
而针对于汽车工业所专门需求的刀具也被重视起来,不再是根据需要制造刀具的种类和数量,而有了新的加工办法和加工需要,使得效率大大提高,而在花费上则变得更少,使其能够为新的事业做出推动。
模具工业讲求效率高,单个生产,数量少,材料的坚硬程度较大,而加工进而有一定难度,几何外观较为复杂,时间紧张,它将成为新的可转位刀具的发展前景。如多功能面铣刀、各种球头铣刀、模块式立铣刀系统、插铣刀、大进给铣刀等等。回顾上世纪90年代以来切削加工的发展,模具工业还是今天高速切削、硬切削、干切削新工艺的发源地。因为航天事业对于铝合金的使用较为普遍,为了迎合材料的选用,专门开发了铝合金切割所用的高等级刀具,效果十分明显。与此同时,也出现了各种可转位刀片的新结构,如用于车削的高效括光刀片、形状复杂的带前角的铣刀刀片、球头立铣刀刀片、防甩飞的高速铣刀刀片等等。随着五轴联动数控工具磨床功能的完善及应用的普及,使立铣刀、钻头等标准通用刀具的几何参数更加多样化,改变了传统标准刀具千篇一律的旧格局,可适应不同被加工材料和加工条件,切削性能相应提高。
2刀具与切削加工技术的发展趋势
2.1采用高性能刀具材料制作的刀具,包括整体硬质合金刀具、氮化硅陶瓷刀具、CBN和PCD刀具、高性能高速钢刀具等,对于生产所遇到的新情况不断考虑到加工进程当中,稳步前进,最终得到需要的效果,现在我国的刀具厂对这种产品的还不能充足供应。
2.2涂层刀具的应用十分广泛,但是在我国的使用比例不大,因此说发展潜力较大,对于加工的客观条件应当充分考虑,以达到最好的效果,推动可转位刀具的应用,这种工艺在我国使用的范围很广,并且有一段时间,但是因为条件的限制,

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发展较为局限,不过这段时间,可转位刀具无论在技术还是种类方面都有了明显的进步,并更加高效率,适用的能力也更为深远。开发了曲线刃铣刀刀片、带修光刃的车削刀片和通用性好的圆刀片、八角刀片等产品,应用的潜力很大,积极推广可转位刀具应成为企业技术改造的重要项目。
2.3如果想要实现大批量的生产,必须要积极学习国外的经验,实现刀具工艺的创新以及专门化的生产,提升效果,减少花费,也可以创新多刀具共同工作的办法来降低花销,这种工作必须和机床和刀具的厂商相配合才能得到效果,这也是比较成熟的思路,而对数量较少,规模不大的小企业来说,如果想实现新型刀具的采用,可选择一刀多能的工具,使得用刀的时间更为紧凑,提升办事效率。并把多种工具的使用局限打破,通过以铣代钻、以钻代铣、以铣代攻(螺纹)、以车代磨等工艺转换取得新的加工效果,另外,有助于新的管理效果的实现,使库存精简,减少大量用具带来的较高花费。
参考文献
张士孝.高速切削技术及刀具的发展现状综述,2008.
张德义.对加快刀具生产技术发展的探讨,2008.

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