超硬材料網

　　近幾年來，五金工具行業為汽車摩托車、高速列車、航空航天模具等行業開發各種新型刀具，具有高效或創新工藝特點，對推動這些行業加工技術進步起到了重要作用。
　　
　　1.應對用戶行業需求各領先公司頻推新品
　　
　　如德國Guhring公司推出加工鋁合金缸蓋用成套刀具(包括面銑刀、導管孔閥門座復合鏜刀、階梯孔鏜刀、整體硬質合金直槽鉆、階梯鉆、鍃鉆等)；日本東芝公司高效陶瓷銑刀、金剛石銑刀(銑削速度高達4000m/min)及硬質合金孔加工刀具；Sandvik公司推出CoroPak08.1新一代高效刀具(覆蓋了銑削、車削鉆削等領域)，如CoroMill490高效方肩銑刀，一次走刀即可生產出成品(最大吃深可達5.5mm)，也可用於輪廓加工刃邊切削，甚至用於槽銑。
　　
　　還有Iscar公司新研發SUMO(束魔)全系列刀具產品，如用於模具加工而能替代高速鋼(HSS)立銑刀整體硬質合金立銑刀變形金剛立銑刀、適於銑深腔(切深達8mm)風火輪銑刀，以及高進給率密齒型銑刀(用迷你型蝴蝶刀片)、可高效銑削UPGRADE銑刀、能同時完成粗精加工波形刃立銑刀；日立公司新研發ASR多刃型高進給圓弧角銑刀，能對模具型腔進行小切深高進給加工，用Φ32mm-5刃圓弧角銑刀(使用JX1045超潤滑涂層刀片)銑削40CrMnMo7鋼材時，切削用量為：銑削速度300m/min(轉速3000r/min)，進給速度為過去2刃銑刀2.5倍，可達50m/min，每齒進給量3.3mm/z，切深0.3mm。
　　
　　山高車削新材質等級TP3500已於近日全新推出，這使得該公司用於ISOP應用領域(鋼件車削)DuratomicTM材質等級系列進一步得到充實。TP3500良好韌性能滿足更多客戶需求，它提供韌性水平同樣也適於ISOM應用領域(不銹鋼車削)。
　　
　　TP3500各種加工(從精加工到重載斷續切削)均能發揮出同樣高超性能。無論處理粗加工斷續車削、小零件車削還不銹鋼車削，即便惡劣工況，新型DuratomicTP3500材質等級高韌性都將確保加工高效率。TP3500可靠、通用，而且干、濕加工均可。因此，它采用混合生產時一個理想選擇。
　　
　　值得一提，為滿足汽車制造業其它行業不斷增長需求，Kennametal集團旗下德國WIDIA公司開發出了一系列成套高效刀具。加工曲軸方面，它擁有曲軸內銑、曲軸高速外銑、車拉、車車拉等各種高效專用刀具。如采用多排車車拉刀具，可32秒加工出一根曲軸，據稱世界上已有1800多個用戶使用WIDIA公司專用刀具進行曲軸生產。
　　
　　美國Kennametal公司近年來推出SPF鉆頭HarviⅡTM系列整體立銑刀，深受用戶青睞，前者適於加工航空航天工業碳纖維強化聚合物基復合材料(CFRP)，這種材料大量地使用機翼、機身、尾翼、推進著陸等裝置。
　　
　　SPF鉆頭鉆尖具有特殊幾何形狀，使得鉆頭定心性好且令刃口十分鋒利，避免了鉆孔時產生分層纖維不能切斷現象；鉆頭基體材料為整體硬質合金，表面多層光滑CVD金剛石涂層，故其耐磨性高、排屑性能好，鉆頭使用壽命可達普通PCD(聚晶金剛石)鉆2倍以上。
　　
　　HarviⅡTM系列整體立銑刀加工不銹鋼及鈦合金、鎳基合金等耐加工材料專用刀具，其特點5刃、38°大螺旋角、帶刀尖圓角、刃間非對稱設計、刃溝截面形狀為拋物線、采用AlTiN(MT)涂層，因此能適應高效率加工。
　　
　　與此同時，一些非常通用、經濟且高效刀具也以其能夠為用戶帶來最大經濟效益競爭優勢，成為領先性廠商熱推新品。山高於今年10月全新推出DoubleOctomill雙八面刃平面銑刀便這樣一款產品，它同時適用於粗、精加工。
　　
　　這款雙八面刃平面銑刀使用正前角刀片，刀片擁有16個切削刃。刀片座采用創新設計HSS定位銷，無需對刀儀就能使刀盤跳動量處於很低水平，而且高硬度HSS定位銷(HRC65)能確保刀片座具有極長使用壽命。大修光刃(2mm)與極高精度結合新型刀片設計使得軸向跳動量可達到最佳狀態，故這種新型雙八面刃銑刀幫助用戶進一步縮短生產周期，并有效節約了成本。
　　
　　DoubleOctomill雙八面刃銑刀硬鍍層(HV700)并不僅僅體現出刀具高質量，其還能起到保護刀具避免磨損作用，同時防止切屑焊到刀體上。該系列目前有三種不同齒距—正常齒距、疏齒密齒，可為不同機床材料提供最優化生產率。針對不同齒距采用不同刀片鎖緊解決方案，使加工操作更簡易且更具安全性。
　　
　　 2.多功能刀具與特殊結構刀具相繼面世
　　
　　利用數控機床柔性多功能刀具發展組合加工當前切削加工一個顯著特點。
　　
　　日本三菱公司開發OCTACOT多功能銑刀可安裝八角形刀片或圓刀片，加工心上完成銑平面、溝槽、臺階、倒角、輪廓加工斜面等多種加工。
　　
　　此外，還可采用一些特殊結構刀具，如熱管刀具帶高壓內冷卻通道刀具等來降低切削區溫度，提高刀具使用壽命。
　　
　　熱管式車刀與熱管式面銑刀也別具特色，它們結構與普通外圓車刀硬質合金面銑刀基本相同，所不同車刀刀柄或銑刀單個刀齒內部制成了熱管。
　　
　　熱管刀具一種自冷卻刀具，它可大大降低切削溫度(熱管熱導率要比相當銀、銅棒高幾百倍)，提高冷卻效果，故無需再從外部澆注切削液，尤其適於數控機床、加工心自動生產線上應用。
　　
　　刀具冷卻通道設計也高速加工刀具結構設計重要問題。因高速加工時會產生大量熱量，而刀具材料耐熱性有限，因此采用高壓冷卻液并通過刀具供液(油)通道輸送到切削區，冷卻潤滑刀具切削部位，提高刀具壽命及其可靠性有效途徑。近幾年來，帶內冷卻供液(油)通道刀具已從深孔加工刀具擴展到普通淺孔鉆、鉸刀立銑刀等產品上。
　　
　　例如，Seco刀具公司推出可更換硬質合金頭部鉆頭(頭部有三種鉆型：P型牌號頭部適於切鋼，K型適於切鑄鐵鋁件，M型適於加工高強度鋼耐腐蝕鋼)。日本使用TiN涂層硬質合金單刃鉸刀(切削速度高達150-400m/min)，它們都有內冷卻供液孔，并且規格越來越小。據報道，日本三菱公司采用特殊工藝制作帶油孔MZS硬質合金小鉆頭，其直徑可小到3-4.5mm，油孔直徑為0.4-0.6mm。即使切削條件很差切斷刀，目前也有采用這種冷卻方法。供液方式可通過機床主軸或刀夾來實現。
　　
　　對刀具裝夾要求
　　
　　高速加工條件下，刀具與機床聯接界面結構非常重要，刀具裝夾要牢靠，工具系統應有足夠整體剛性，切削頭須能快換?；剞D刀具裝夾結構除應滿足一般切削要求之外(如力轉矩傳遞)，還應具有高定位精度聯接剛性，并盡量減小徑向尺寸質量。
　　
　　因此，對直線運動刀具，須使用杠桿式上壓式相結合高剛性夾緊機構。對回轉帶柄刀具，不能采用彈簧夾頭螺釘等傳統刀具裝夾方法，須用高精度液壓夾頭(如德國開發1:10短錐空心錐柄自動快換夾頭)、熱縮夾頭、三棱靜壓夾頭、內裝動平衡機構刀柄、轉矩監控夾頭等新品。目前，各種夾頭已成為專業化工具廠生產高速切削刀具配套產品。
　　
　　例如Sandvik公司CoroGrip夾頭、日本NT公司熱縮夾頭(適用轉速可達70000r/min)“零跳動夾頭”(刀具徑向圓跳動≤2cm)，以及CV-G銑刀夾頭(最高轉速可達30000r/min)等都與刀具配套供應。
　　
　　該夾頭自由狀態下其內孔為三棱形，三棱內切圓直徑小於要裝夾刀柄直徑，利用一個液壓加力裝置，對夾頭施加外力，使夾頭變形，內孔變為圓孔，孔徑略大於刀柄直徑，此時插入刀柄，然後卸掉所加外力，內孔重新收縮成三棱形，對刀柄實行三點夾緊。此夾頭結構緊湊、對稱、精度高，與熱縮夾頭比較，刀具裝卸簡單，其加力裝置也比加熱冷卻裝置簡單。
　　
　　為保證高速精密切削時加工精度可靠性，刀具裝夾到機床主軸上之前須先進行動平衡，以確保加工系統安全性。Epb公司推出了一種內裝動平衡機構工具系統刀柄，可通過轉動補償環移動內部配重，補償刀具不平衡量，而補償環上刻度可指示調節量。