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數(shù)控刀具種類及相關(guān)技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2013-10-25 瀏覽:

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數(shù)控刀具材料基礎(chǔ)科研和新產(chǎn)品的成果集中應(yīng)用在高速超高速

、硬質(zhì)含耐熱、難加工

、干式

、精細(xì)超精數(shù)控機(jī)加工技術(shù)領(lǐng)域。刀具材料新產(chǎn)品的研發(fā)在超硬材料金剛石、表面改性涂層材料

、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼

、Al2O3、Si3N4基類陶瓷

，W

、Co類涂層和細(xì)顆粒超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體及含Go類粉末冶金高速鋼等領(lǐng)域進(jìn)展速度較快。

金剛石釬焊聚晶

、單晶各類刀具已迅速應(yīng)用于高硬度

、高強(qiáng)度

、難加工有色金合金及有色金屬-非金屬復(fù)合材料零部件的高速

、高效、干濕式機(jī)械切削加工行業(yè)中;

廠商正在不斷改進(jìn)金剛石各類刀具的刃磨工藝技術(shù)

、刃磨精度及刃磨效率

●表面材料主要有：TiN

、TiCN、TiALN

、ALTiN、Al2O3

、CrN

、ZrC、MoS2

、WS2…等

，采用計(jì)算機(jī)控制PVD、PCVD

、CVD涂層工藝技術(shù)，將上述涂層材料用于對(duì)立銑刀

、鉸刀

、鉆頭、復(fù)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(jī)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(qiáng)度、高硬度鑄鐵鋼

、鍛鋼

、不銹鋼

、鈦合金

、鎳合金、鎂合金

、鋁合金

；大幅度提高數(shù)控刀具的切削性能，具有成本低

、見效快的特點(diǎn).

●Ti基類金屬陶瓷TiCN系各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀

、鏜刀

、鉸刀

、銑刀、復(fù)合組合孔加工數(shù)控刀具及整體式立球頭銑刀

、鉸刀等數(shù)控刀具正在應(yīng)用于高強(qiáng)度

、高硬度鑄鐵鋼合金、鍛鋼合金

、淬火鋼合金

、耐熱合金、粉末冶金零部件自動(dòng)生產(chǎn)線上

，以滿足高速

、高效、硬質(zhì)

、干濕式精細(xì)機(jī)加工技術(shù)要求;采用添加不同的微量元素及燒結(jié)工藝技術(shù)

，研發(fā)新型金屬陶瓷材料產(chǎn)品;不斷提高其抗彎強(qiáng)度、抗沖擊韌性

、耐磨性。

●立方氮化硼聚晶復(fù)合片銑刀面銑刀

、玉米齒立銑刀

、球頭立銑刀、鏜刀

、車刀

、鉸刀

、復(fù)合組合孔加工等數(shù)控刀具釬焊

、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位兩種結(jié)構(gòu)形式大量應(yīng)用于高強(qiáng)度

、高硬度鑄鐵鋼合金、鍛鋼合金

、淬火鋼合金

、粉末冶金等零部件自動(dòng)生產(chǎn)線上，滿足高速

、高效

、硬質(zhì)

、精細(xì)機(jī)加工技術(shù)要求。

●硬質(zhì)合金材料::硬質(zhì)合金基體材料為適應(yīng)各種表面改性涂層材料的涂覆工藝技術(shù)要求添加各種微量元素

，滿足于各種機(jī)加工工藝技術(shù)對(duì)可轉(zhuǎn)位刀片切削性能的要求而發(fā)展的

；超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體材料研發(fā)和應(yīng)用分兩個(gè)方面：在電子、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)用于加工纖維-金屬復(fù)合層板材料工件的微型鉆頭

、立銑刀

，其基體材料向著高韌性方向發(fā)展

，表面涂覆金剛石薄膜

，以增加刀具表面硬度和耐磨性；模具行業(yè)

、飛機(jī)

、汽輪機(jī)、汽車…等制造行業(yè)

，用于切削加工高強(qiáng)度

、高硬度鑄鐵鋼

、鍛鋼

、鋁合金鑄、鍛

、粉末冶金材料工件的整體式立球頭銑刀

、專用擠壓刀具、鉸刀Φ30mm＜直徑＞Φ4mm

、鉆頭

、復(fù)合組合孔加工刀具…等數(shù)控刀具

，其基體材料向著高硬度

、高韌性方向發(fā)展

。一般不涂層，多次重磨使用

。

●含Co高速鋼材料:改進(jìn)制粉

、熱壓工藝、添加微量元素創(chuàng)新的粉末冶金高速鋼含Co類材料,制成各種成形拉刀整體式

、組合式、高速滾刀

、剃插齒刀

、絲錐、波紋刃立銑刀

、成形立銑刀及滾擠

、碾壓壓刀具，大量應(yīng)用于轎車

、摩托車、航空發(fā)動(dòng)機(jī)

、汽輪機(jī)…等制造行業(yè)

，加工高強(qiáng)度、高硬度鑄鐵鋼合金

、合金結(jié)構(gòu)鋼鍛

、耐熱合金鋼、不銹鋼

、整體鋁合金熱鍛; 根據(jù)切削加工技術(shù)不同,表面涂TiN

、TiCN

、TiALN

、CrN、MoS2

、ZrC…等涂層材料

，滿足高速、高效

、硬質(zhì)精密機(jī)加工技術(shù)要求

。

孔加工刀具:

●鉆頭：整體式鉆頭,鉆尖切削刃由對(duì)稱直線型改進(jìn)為對(duì)稱圓弧型r＝1／2D

，以增長切削刃

、提高鉆尖壽命；鉆芯加厚

，提高其鉆體剛度

，用"S"型橫刃或螺旋中心刃替代傳統(tǒng)橫刃

，減小軸向鉆削阻力，提高橫刃壽命

；采用不同頂角階梯鉆尖及負(fù)倒刃

，提高分屑、斷屑

、鉆孔性能和孔的加工精度

；鑲嵌模塊式硬質(zhì)超硬材料齒冠；油孔內(nèi)冷卻及大螺旋升角≤40°）結(jié)構(gòu)等

。最近研制出整體式細(xì)顆粒陶瓷Si3N4

、Ti基類金屬陶瓷材料鉆頭。機(jī)夾式鉆頭,鉆尖采用長方異形專用對(duì)稱切削刃

、鉆削力徑向自成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片替代其它幾何外形

、鉆削力徑向總體合成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片

，以減小鉆削振動(dòng)

，提高鉆尖自定心性能、壽命和孔的加工精度

。

●復(fù)合組合孔加工數(shù)控刀具:集合了鉆頭、鉸刀

、擴(kuò)锪孔刀及擠壓刀具的新結(jié)構(gòu)

、新技術(shù)，整體式

、機(jī)夾式、專用復(fù)合組合孔加工數(shù)控刀具研發(fā)速度很快

?div id="jfovm50" class="index-wrap">？傮w而言：采用鑲嵌模塊式硬質(zhì)超硬材料切削刃含齒冠及油孔內(nèi)冷卻、大螺旋槽等結(jié)構(gòu)是其目前發(fā)展趨勢(shì)

。

●鉸刀：大螺旋升角≤45°）切削刃

、無刃擠壓鉸削及油孔內(nèi)冷卻的結(jié)構(gòu)是其總體發(fā)展方向，最大鉸削孔徑己達(dá)φ≤400mm

。

●鏜刀：?jiǎn)稳形⒄{(diào)精密鏜刀正被多刃擴(kuò)锪孔刀、鉸刀及復(fù)合組合孔加工專用數(shù)控刀具替代

。國外研制出采用工具系統(tǒng)內(nèi)部推拉桿軸向運(yùn)動(dòng)或高速離心力帶平衡滑塊移動(dòng)

，一次走刀完成鏜削球面曲面、斜面及反向走刀切削加工零件背面的數(shù)控智能精密鏜刀

，代表了鏜刀發(fā)展方向

。

●絲錐：研發(fā)出大螺旋升角≤45°）絲錐

，其切削錐視被加工零件材料軟、硬狀況

，設(shè)計(jì)專用刃傾角、前角等

。

●擴(kuò)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(jié)構(gòu)形式是目前擴(kuò)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(cè)刃采用大螺旋升角≤62°）結(jié)構(gòu)

，立銑刀頭部的過中心端刃往往呈弧線或螺旋中心刃形

、負(fù)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(yīng)數(shù)控高速

、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)的要求。

　　機(jī)夾式立銑刀：由各類機(jī)夾立銑刀的由可轉(zhuǎn)位刀片往往設(shè)有三維斷屑槽形組合而成的側(cè)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(shù)要求

。

　　數(shù)控銑刀均已采計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

、切削摸擬仿真及數(shù)控加工技術(shù)成形制造。

　　機(jī)夾式數(shù)控面銑刀：刀體趨向于用輕質(zhì)高強(qiáng)度鋁

、鎂合金制造，切削刃采用大前角

、負(fù)刃傾角

，可轉(zhuǎn)位刀片幾何外形多種帶有三維斷屑槽形。

　　數(shù)控銑刀

、專用復(fù)合孔加工刀具均應(yīng)用了高速回轉(zhuǎn)體動(dòng)平衡及安全夾固技術(shù)

，一些高速回轉(zhuǎn)刀體上還應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理，利用旋風(fēng)冷切削刃

，在干式切削加工時(shí)降低切削刃的溫度，提高刀具壽命

。

車刀類: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(jié)構(gòu)

，十分適用和新奇

。

拉削刀具類：在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)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(jī)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(shù)

，研發(fā)出專用刀具及特種數(shù)控機(jī)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。

拉削

、滾壓

、搓擠刀具和復(fù)合組合孔加工數(shù)控刀具的創(chuàng)新成果往往會(huì)引起機(jī)加工觀念上的巨大變革

，再集成刀具材料及特種數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的創(chuàng)新科技成果，所產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也是巨大的

。

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