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高效刀具关键技术开发与应用调查报告
更新时间:2015/2/8 14:35:51

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近年来,中国的机床和刀具消耗量连续问鼎世界第一,国外知名刀具供应商纷纷进入中国,占有着很大的市场份额;同时,国内的刀具企业正奋起直追,通过学习、创新,取得了可喜成果;国内航空用户也通过自己在生产中的实际需要或与刀具供应商共同合作研发、自主创新,对刀具不断改进;各大科研机构作为重大关键技术研发的主要力量,通过建立重点实验室,进行重点科研项目在刀具技术及产品的研发上作出了重要贡献。

本次调查中,调查对象分布如图1所示。

调查对象分布如图1

调查对象分布如图1

高效刀具关键技术

现代高效刀具如何适应迅速发展的当今世界,使用户尽可能达到效率最高化、赢利最大化、质量最优化,需要不断在关键技术上进行改进及创新。调查显示,刀具材料、刀具涂层、刀具结构是进行高效刀具关键技术开发中关注的主要内容。

1刀具材料的决定性作用

调查结果表明,刀具材料是刀具研究开发与应用的基础,刀具材料的发展对刀具切削性能的提高起着决定性影响。广泛应用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、超硬刀具材料(包括陶瓷、立方氮化硼、聚金刚石等)。而随着制造业的不断发展,硬质合金正在取代高速钢成为主要的刀具材料,超硬刀具材料的使用比重也在大幅增加。在知名的刀具供应商中,山高Jabro推出的全新整体硬质合金通用加工铣刀Solid2系列,可适用的加工温度由普通刀具的800℃提高到了现有的1100℃,从而提高了加工效率和刀具寿命,刀具的性价比得到了较大的提升。另一方面,随着干切削、硬切削的发展,国外各公司都推出了陶瓷及超硬刀具材料的新牌号。

2刀具涂层不容小视

刀具涂层技术对刀具性能的改善和切削加工技术的进步也起着非常重要的作用。在调查中,记者了解到近几年来PVD正处于高速发展阶段,针对不同的切削加工应用条件,可对薄膜成分、结构进行选择,通过恰当的工艺手段,获取满意的切削效果,显示出对提高刀具性能的巨大潜力和独特优势。与此同时,为了提高加工铝合金等非铁金属和非金属材料的效率,金刚石涂层得到进一步的应用,产品覆盖了可转位刀具和整体硬质合金刀具。

3刀具结构创新速度加快

刀具结构的创新体现在刀具结构的优化、切削负荷的合理分布、三维断屑槽形开发以及带前角的螺旋形刀刃铣削刀片的问世和小规格浅孔钻的开发等方面,出现了各种新型可转位刀片结构,如用于车削的高效刮光刀片、形状复杂的带前角铣刀刀片、球头立铣刀刀片等。刀具结构优化、几何参数更趋合理才能使刀具性能得到改善和提高,各种新型可转位刀具不仅在车削、铣削、钻削领域的应用有新的突破,而且扩大到拉削和齿轮加工等复杂形面的加工领域。如山特维克可乐满的CoroMill316是第一种可互换头铣削产品系列,能够覆盖10~25mm的直径范围,因其全新的倒角和圆角半径硬质合金切削头范围的扩展,可适用于更多的应用场合,刀柄与可互换式立铣刀通过独特的螺纹接口连接,实现了高强度与高精度的完美结合。

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