數控刀具不斷創新促進機床快速發展

1、概述： 　　近年來，數控刀具的科技成果主要體(ti) 現在研發一刀多切削功能、提高其刀刃切削性能方麵，適應高速（超高速）、硬質（含耐熱、難加工）、幹式、精細（超精）切削及率數控機加工切削技術要求。隨著零件毛坯製造技術進步，零件毛坯幾何尺寸及切削餘(yu) 量控製較為(wei) ，數控刀具新結構、新品種的研發主要集中在輕、中負荷切削範圍內(nei) ，並以孔加工、拉削、滾（擠、碾壓）壓、銑削及車削等五類刀具的變革較為(wei) 活躍，配套研發其相應刀片斷屑槽形。 　　2、數控工具係統： 　　近幾年上出現了以HSK工具係統逐步替代各廠商研發的其它各類工具係統的發展趨勢。歐州發達國家沿用德國DIN69893-1號HSK工具係統標準，標準化組委會(hui) 為(wei) 其製定了ISO/DIS標準。HSK工具係統具有動、靜剛度高、定位（迥轉）精度好、充許轉速高（150000p.r.m）等特點。既便於(yu) 規笵工具管理，又總體(ti) 上節約了工具費用、降低生產(chan) 成本。其首先應用於(yu) 加工中心、數控鏜銑床，逐漸擴大到各類車床（車削中心）、磨床（磨削中心）、數控專(zhuan) 機及數控加工自動生線上，使用範圍幾乎覆蓋所有刀具領域。 　　3、孔加工刀具類： 　　在刀具門類中，孔加工刀具是一大家族，其小改小革層出不窮，在此就其主要突出的新結構、新品種簡要分述如下： 　　●數控鑽頭： 　　整體(ti) 式鑽頭：鑽尖切削刃由對稱直線型改進為(wei) 對稱圓弧型（r=1/2D），以增長切削刃、提高鑽尖壽命；鑽芯加厚，提高其鑽體(ti) 剛度，用S型橫刃（或螺旋中心刃）替代傳(chuan) 統橫刃，減小軸向鑽削阻力，提高橫刃壽命；采用不同頂角階梯鑽尖及負倒刃，提高分屑、斷屑、鑽孔性能和孔的加工精度；鑲嵌模塊式硬質（超硬）材料齒冠；油孔內(nei) 冷卻及大螺旋升角（40）結構等。zui近研製出整體(ti) 式細顆粒陶瓷（Si3N4）、Ti基類金屬陶瓷材料鑽頭。 　　機夾式鑽頭：鑽尖采用長方異形對稱切削刃、鑽削力徑向自成平衡的可轉位刀片替代其它幾何形狀、鑽削力徑向總體(ti) 合成平衡的可轉位刀片，以減小鑽削振動，提高鑽尖自定心性能、壽命和孔的加工精度。 　　●複合（組合）孔加工數控刀具： 　　集合了鑽頭、鉸刀、擴（锪）孔刀及擠壓刀具的新結構、新技術，整體(ti) 式、機夾式、複合（組合）孔加工數控刀具研發速度很快。總體(ti) 而言：采用鑲嵌模塊式硬質（超硬）材料切削刃（含齒冠）及油孔內(nei) 冷卻、大螺旋槽等結構是其目前發展趨勢。 　　●數控鉸刀： 　　大螺旋升角（45）切削刃、無刃擠壓鉸削及油孔內(nei) 冷卻的結構是其總體(ti) 發展方向，zui大鉸削孔徑己達400mm. 　　●鏜刀： 　　單刃微調精密鏜刀正被多刃擴（锪）孔刀、鉸刀及複合（組合）孔加工數控刀具替代。國外研製出采用工具係統內(nei) 部推拉杆軸向運動或高速離心力帶平衡滑塊移動，一次走刀完成鏜削球麵（曲麵）、斜麵及反向走刀切削加工零件背麵的數控智能精密鏜刀，代表了鏜刀發展方向。 　　●絲(si) 錐： 　　研發出大螺旋升角（45）絲(si) 錐，其切削錐視被加工零件材料軟、硬狀況，設計刃傾(qing) 角、前角等。 　　●擴（锪）孔刀： 　　多刃、配置各種數控工具柄及模塊式可調微型刀夾的結構形式是目前擴（锪）孔刀具發展方向。 　　4、數控銑刀類： 　　整體(ti) 式立銑刀：硬質合金立銑刀側(ce) 刃采用大螺旋升角（62）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(qing) 角，增加切削刃長度，提高了切削平穩性、工件表精度及刀具壽命。適應數控高速、平穩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位刀片（往往設有三維斷屑槽形）組合而成的側(ce) 齒、端齒與(yu) 過中心刃端齒（均為(wei) 短切削刃），可滿足數控高速、平穩三維空間銑削加工技術要求。 　　數控銑刀均已采計算機輔助設計、切削摸擬仿真及數控加工技術成形製造。 　　機夾式數控麵銑刀：刀體(ti) 趨向於(yu) 用輕質高強度鋁、鎂合金製造，切削刃采用大前角、負刃傾(qing) 角，可轉位刀片（幾何形狀多種）帶有三維斷屑槽形。 　　數控銑刀、複合孔加工刀具均應用了高速回轉體(ti) 動平衡及安全夾固技術，一些高速回轉刀體(ti) 上還應用空氣動力學原理，利用旋風冷切削刃，在幹式切削加工時降低切削刃的溫度，提高刀具壽命。 　　5、車刀 　　切槽、切斷類型車刀發展了集車端麵、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(ti) 、切削力自位固定的結構，十分適用和新穎。 　　6、拉削刀具類： 　　在現代數控加工技術的支持下，研發出各種外輪廓精密成形、組合拉刀及車-拉組合成形拉削刀具，配以數控機床。使汽車部分工件批產(chan) 效率成幾十倍提高，而且產(chan) 品質量、精度十分穩定。 　　7、其它刀具： 　　汽車、摩托車的小模數漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產(chan) 工藝采用滾壓、搓擠無屑加工工藝技術，研發出刀具及特種數控機床，使特定的工件批產(chan) 效率提高幾十倍，而且質量、精度十分穩定。 　　結束語 　　拉削、滾壓、搓擠刀具和複合（組合）孔加工數控刀具的創新成果往往會(hui) 引起機加工觀念上的巨大變革，再集成刀具材料及特種數控機床領域的創新科技成果，所產(chan) 生的社會(hui) 效益和經濟效益。