我国切削加工与刀具技术展望(二)

HEATS · 发表于 2010-9-12 10:43:27

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　　2.加快关键技术的开发应用

　　(1)新型刀具材料的开发应用

　　刀具材料的发展是切削加工技术发展的首要因素。当前刀具材料的发展有两个重要的趋势：一是硬质合金刀具应用范围继续扩大，碳氮化钛基硬质合金(金属陶瓷)、超细颗粒硬质合金、梯度结构硬质合金及硬质合金与高速钢两种粉末复合的材料等将代替相当一部分高速钢刀具，包括钻头、立铣刀、丝锥等简单通用刀具和齿轮滚刀、拉刀等精密复杂刀具，使这一类刀具的切削速度有很大的提高。硬质合金将在刀具材料中占主导地位，覆盖大部分常规的加工领域。二是超硬刀具材料的使用将明显增加，随着CBN韧性的进一步改善，它在切削刀具中的比例将有显著的提高。PCD和单晶金刚石是高新精密加工有色金属，陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。随着汽车、航空航天、电子、军工等部门对这些材料需求的增加，PCD的应用也将更加广泛。

　　(2)涂层技术的开发应用

　　刀具涂层技术自从问世以来，对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用，涂层刀具已经成为现代刀具的标志，在刀具中的比例已超过50%。在21世纪初，涂层刀具的比例将进一步增加，有望在技术上突破CBN涂层技术，并且实用化，使CBN的优良性能在更多的刀具和切削加工中得到应用，甚至精密复杂刀具和成形刀具，这将全面提高加工黑色金属的切削水平。此外，纳米级超薄、超多层涂层和氮化碳等新型涂层材料的开发应用速度将加快，涂层将成为改善刀具性能的主要途径。

　　(3)多功能及专用刀具的开发应用

　　为了发挥以车削加工中心和镗铣类加工中心为代表的数控加工技术的优势，提高加工效率，对复杂零件的加工要求在一次装夹中进行多工序的集中加工，并淡化传统的车、铣、镗、螺纹加工等不同切削工艺的界限，是当前提高数控机床效率、加快产品开发的有效途径。为此，这也对刀具提出了多功能的新要求，要求一种刀具能完成零件不同工序的加工，减少换刀次数，节省换刀时间，以减少刀具的数量和库存量，有利于管理和降低制造成本。较溃凶的有多功能车刀、铣刀、镗铣刀、钻铣刀、钻一铣螺纹一倒角等刀具。与此同时，在批量生产线上，使用针对工艺需要开发的专用刀具或智能刀具，可以提高加工效率和精度，减少投资。有的专用刀具可将零件的加工时间降至原来的1/10以下，效果十分显著。

　　3.加快观念更新，携手发展

　　(1)工具制造业要把为用户提供成套切削加工技术、革新加工方法作为发展方向和服务内容。随着切削加工技术的进步，工具制造企业对参与并影响切削加工的因素有了更加科学的认识，并用于新产品、新技术开发，规格品种多达数万个。面对日新月异的刀具材料、涂层牌号、结构等的新产品和新技术，以及不断涌现的各种加工难题，一般用户很难正确地选择和应用工具行业的新成果，以达到最佳的效果。为此，工具企业要从现在以“卖刀具”为主走上为用户“提供成套切削技术，解决具体加工问题”的经营轨道，并根据自己产品的专业化方向，精通相应的切削工艺，不断创新，开发新产品。

　　(2)切削刀具的用户行业也要更新观念，在加快采用数控机床的同时要加大对刀具的投入，充分利用刀具在提高效率、降低成本、缩短交货期、加快新产品开发中的作用。国外有数据表明，刀具费用占制度成本2.5%~4%，但它却直接影响占制造成本20%的机床费用和38%的人工费用，因此，进给速度和切削速度每提高15%~20%可降低制造成本10%~15%。这说明使用好刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低，这正是工业发达国家制造业所采取的经营策略之一。让工具行业这个专业力量及其成果如何更好地为企业发展和提高市场竞争力服务，是各厂家积极思考的问题。

　　(3)切削技术的发展要走机床、工具及产学研用紧密结合的发展出有路子，这是工业发达国家制造业，也是工具行业正在走的发展道路，这些国家的做法反映了21世纪制造技术及切削加工发展的特点。

　　希望经过我国机床工具行业和制造业在21世纪初的共同努力，为推动中国制造业的快速发展作出应有的贡献。【MechNet】

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