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刀具種類及相關技術

 

刀具材料基礎科研和新產品的成果集中應用在高速超高速、硬質含耐熱、難加工、干式、精細超精數控機加工技術領域。刀具材料新產品的研發在超硬材料金剛石、表面改性涂層材料、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼(B)、Al2O3、Si3N4基類陶瓷,
  W、Co類涂層和細顆粒超細顆粒硬質合金基體及含Go類粉末冶金高速鋼等領域進展速度較快。
金剛石釬焊聚晶、單晶各類刀具已迅速應用于高硬度、高強度、難加工有色金合金(alloy)及有色金屬-非金屬復合材料零部件的高速、高效、干濕式機械切削加工行業中;
廠商正在不斷改進金剛石各類刀具的刃磨工藝技術、刃磨精度及刃磨效率
●表面材料主要有:Ti
  N、TiC
  N、TiAL
  N、ALTi
  N、Al2O3、Cr
  N、Zr
  C、MoS2、WS2…等,采用計算機控制PV
  D、PCV
  D、CVD涂層工藝技術,將上述涂層材料(Material)用于對立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合組合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉推刀及各種機夾可轉位刀片的表面改性涂層處理基體為高速鋼、WCo類硬質合金、Ti基類金屬陶瓷,滿足高速、高壽命切削加工強度特別高的、高硬度鑄鐵鋼、鍛鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳(Ni)合金、鎂合金、鋁合金;大幅度提高切削性能,具有成本低、見效快的特點.
●Ti基類金屬陶瓷TiCN系各種機夾可轉位車刀、鏜刀、鉸刀、銑刀、復合組合孔加工切削壓花刀具及整體式立球頭銑刀、鉸刀等切削壓花刀具正在應用于高強度、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生產線上,以滿足高速、高效、硬質、干濕式精細機加工技術要求;采用添加不同的微量元素及燒結工藝技術,研發新型金屬陶瓷材料產品;不斷提高其抗彎強度、抗沖擊韌性、耐磨性。
●立方氮化硼聚晶復合片銑刀面銑刀、玉米齒立銑刀、球頭立銑刀、鏜刀、車刀、鉸刀、復合組合孔加工等切削壓花刀具釬焊、機夾可轉位兩種結構形式大量應用于高強度、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生產線上,滿足高速、高效、硬質、精細機加工技術要求。
●硬質合(屬于福利彩票3D術語)金材料::硬質合金基體材料為適應各種表面改性涂層材料的涂覆工藝技術要求添加各種微量元素,滿足于各種機加工工藝技術對可轉位刀片切削性能的要求而發展的;超細顆粒硬質合金基體材料研發和應用分兩個方面:在電子、信息技術產業用于加工纖維-金屬復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、飛機、汽輪機、汽車…等制造行業,用于切削加工高強度、高硬度鑄鐵鋼、鍛鋼、鋁合金(熔點660℃)鑄、鍛、粉末冶煉金屬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、復合組合孔加工刀具…等,其基體材料向著高硬度、高韌性方向發展。一般不涂層,多次重磨使用。
●含Co高速鋼材料:改進制粉、熱壓工藝、添加微量元素創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,大量應用于轎車、摩托車、航空發動機、汽輪機…等制造行業,加工高強度、高硬度鑄鐵(cast iron)鋼合金、合金結構鋼鍛、耐熱合金鋼、不銹鋼、整體鋁合金熱鍛; 根據切削加工技術不同,表面涂Ti
  N、TiC
  N、TiAL
  N、Cr
  N、MoS2、ZrC…等涂層材料(Material),滿足高速、高效、硬質精密機加工技術要求。
孔加工刀具:
●鉆頭:整體式鉆頭,鉆尖切削刃由對稱直線型改進為對稱圓弧型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倒刃,提高分屑、斷屑、鉆孔性能和孔的加工精度;鑲嵌(qiàn)模塊式硬質超硬材料(Material)齒冠;油孔內冷卻及大螺旋升角≤40°)結構等。德國滾花刀專業生產高科技切削刀具。同時優勢代理了眾多國際刀具品牌,為客戶提供更加優質完善的服務。最近研制出整體式細顆粒陶瓷Si3N4、Ti基類金屬陶瓷材料鉆頭。機夾式鉆頭,鉆尖采用長方異形專用對稱切削刃、鉆削力徑向自成平衡的可轉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位刀片,以減小鉆削振動,提高鉆尖自定心性能、壽命和孔的加工精度。
●復合組合孔加工切削壓花刀具:集合了鉆頭、鉸刀、擴锪孔刀及擠壓刀具的新結構、新技術,整體式、機夾式、專用復合組合孔加工切削壓花刀具研發速度很快。總體而言:采用鑲嵌模塊式硬質超硬材料切削刃含齒冠及油孔內冷卻、大螺旋槽等結構是其目前發展趨勢。
●鉸刀:大螺旋升角≤45°)切削刃、無刃擠壓鉸削及油孔內冷卻的結構是其總體發展方向,最大鉸削孔徑己達φ≤400mm。
●鏜刀:單刃微調精密鏜刀正被多刃擴锪孔刀、鉸刀及復合組合孔加工專用切削壓花刀具替代。國外研制出采用工具系統內部推拉桿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面曲面、斜面及反向走刀切削加工零件背面的數控智能精密鏜刀,代表了鏜刀發展方向。
●絲錐:研發出大螺旋升角≤45°)絲錐,其切削錐視被加工零件材料軟、硬狀況,設計專用刃傾角、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。
數控銑刀類:
  整體式立銑刀:硬質合金立銑刀側刃采用大螺旋升角≤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齒、端齒與過中心刃端齒均為短切削刃,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制造。
  機夾式數控面銑刀:刀體趨向于用輕質高強度鋁、鎂合金制造,切削刃采用大前角、負刃傾角,可轉位刀片幾何外形多種帶有三維斷屑槽形。
  數控銑刀、專用復合孔加工刀具均應用了高速回轉體動平衡及安全夾固技術,一些高速回轉刀體上還應用空氣動力學原理,利用旋風冷切削刃,在干式切削加工時降低切削刃的溫度,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構,十分適用和新奇。
拉削刀具類:在現代數控加工技術的支持下,研發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,配以專用數控機床。使汽車部分工件批產效率成幾十倍提高,而且產品質量、精度十分穩定。
其它刀具:汽車、摩托車專用的小模數漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產工藝采用滾壓、搓擠無屑加工工藝技術,研發出專用刀具及特種數控機床,使特定的工件批產效率提高幾十倍,而且質量、精度十分穩定。
拉削、滾壓、搓擠刀具和復合組合孔加工往往會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,所產生的社會效益和經濟效益也是巨大的。
 
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