數控加工刀具技術的現狀及未來發展趨勢
2010年05月06日 15:58 20633次瀏覽 來源： 中國刀具商務網 分類： 新技術
五、切削加工新的配套技術
切削加工的配套技術是現代切削技術不可缺少的組成部分，對切削技術的進步起著重要的作用，已成為現代工具產品的一部分，并與切削技術和刀具保持著快速同步的發展。現階段的切削配套技術主要包括工具系統的刀柄、刀具的裝夾與動平衡、刀具的使用、監控和管理技術等。
首先，在工具系統和刀柄方面：HSK刀柄的應用更加普及，各類帶HSK刀柄的工具在我國的汽車工業、航空航天工業、模具制造業、氣輪機制造業等行業得到了廣泛的應用。與此同時，日研公司和大昭和公司分別開發了三處接觸(3LOCKSYSTEM)和雙面接觸(BIGPLUS)兩種7:24連接刀柄，與現有的7:24刀柄比較，它們有更高的連接剛性和精度，可用于高速、高效切削，并且還能與現有的7:24刀柄或機床兼容，減少了新增的工具費用，具有現實意義。
Sandvik公司的Capto刀柄隨著使用面的不斷擴大推出了與之配套的刀具主軸，并以OEM的方式供應數控機床制造商，以充分發揮Capto刀柄在車削中心復合加工中的優良性能。
其次，在夾緊部位方面：各類高效、高性能工具夾頭得到廣泛應用。國外各刀具公司研制開發了液壓夾頭、熱裝夾頭、壓入式夾頭等各種刀具夾緊系統。如：德國雄克公司開發了一種無夾緊元件的三棱變形靜壓夾頭；日本日研工作所開發的PF壓入式系列刀柄，也實現了端面接觸，卸刀時采用專門裝置把刀具頂出；Sandvik公司開發了CoroGrip液壓驅動夾頭；Biltz、Zoller等數家公司開發了熱裝夾頭及加熱裝置，新推出的加熱夾頭裝置都加快了冷卻的速度，增加了冷卻的工位，有的還增加了軸向可調的機構，并與對刀儀結合在一體，提高了加熱夾頭裝刀的軸向精度。
第三，在刀具安全性技術方面：刀具的動平衡技術得到了飛速發展。刀具的動平衡是高速銑削刀具的重要指標，為此，德國的HAIMER和意大利的CEMB等公司，根據對刀具動平衡的要求開發了專用的動平衡儀?？蓪崿F全自動的刀具動平衡測量，計算機屏幕顯示不平衡量的大小、相位及相應的平衡質量等級和最大使用轉速等數據，并可根據需要作一個平面或兩個平面的不平衡測量，設定平面的位置，不平衡量的去重位置由激光束指示，還可通過更換主軸接頭測量不同刀柄的刀具。目前，安全性技術已被世界上著名的工具制造廠家所采用，除德國的Walter、Mapal等公司推出的高速銑刀外，日本東芝Tungaloy公司的DIA9000加工鋁合金銑刀、住友電工公司的專用SUMIDIA金剛石銑刀等在結構上都作了改進，以適應高速加工的需要，推薦的切削速度為3000～5000m/min。美國Valenite公司推出的直徑3～12in的高速面銑刀，其鋁合金刀體經表面處理后硬度達60HRC，提高了刀體的耐磨性。旋轉刀具的動平衡，按ISO1940/1的規定，已達G40等級以上，某些精加工高速銑刀的不平衡質量已達到G2.5級，平衡性比G40高很多，而美國平衡技術公司推出的刀具動平衡機甚至可平衡到G1.0級。
六、數控切削技術的發展對工具工業提出了更高的要求
一方面，高精度、高效率、高可靠性和專用化是先進數控加工技術的基本特征，現代刀具企業最響亮的競爭口號，就是為制造業提供效率最高的切削刀具。制造業也認識到通過采用高效率刀具提高勞動生產率來降低成本，比單純節省刀具費用更加有利。所以，在現代刀具的制造和使用領域，“效率優先”已經代替了傳統的“性能價格比”老概念。
其次，要求現代工具企業具有綜合的高科技特征，現代工具企業的生存和發展需依靠強大的研究開發能力作后盾，在提高切削率這樣一個根本目標的推動下，現代刀具企業從傳統的單純加工型企業逐步發展成為涉及刀具基礎材料、表面處理、基礎工藝和和成套服務等具有綜合高科技特征的開發型企業。其表現在：第一，工具新材料的研發和生產已經成為現代刀具企業不可分割的組成部分；第二，涂層技術(PVD和CVD)的開發和應用成為現代刀具制造業中與新材料發展并駕齊驅的技術發展方向；第三，先進數控加工技術的開發和應用已經成為現代刀具制造業確保產品質量的必備手段。
現代刀具發展的重要特征之一是專業化、復合化和多功能化，導致刀具結構日趨復雜，形狀變得十分特異。傳統的刀具工藝技術——普通機床和卡具已經無法保證刀具和刀片的安裝基準和切削單元之間的空間位置精度。因此，多軸聯動的數控加工技術已經成為現代刀具企業不可缺少的手段。由于刀具制造工藝的特殊性，刀具制造的專用數控機床通常由刀具企業自行研究開發，機床企業協作制造。所以，刀具專用數控技術和裝備的開發和應用已經成為現代工具企業的一個重要工作內容。由此可見，現代刀具企業的運作范圍，從專用原材料的研究和生產開始，囊括了表面處理技術和刀具生產專用數控技術及裝備的研發和應用。“三高一專”刀具產品的研究、生產和推廣服務，成為了企業競爭的焦點，誰發展慢一點，就要被淘汰出局。這種競爭的結果，使國際工具工業的發展日趨集中化。那些具有強大研發能力和經濟實力的企業在競爭中脫穎而出，成為推動和領導行業發展的主力。在制造業中，生產技術運作跨度如此寬的行業并不多見。
另一方面，對用戶提供綜合服務的深度和廣度日益成為衡量現代工具企業競爭力的重要標志。在傳統工具工業的生產模式下，工具企業只是一個標準刀具的生產供應商，使用現場的諸多技術問題和管理問題，都是使用者自己來解決的。而發展到現代工具工業階段，這個服務者的角色發生了大變換。國外制造業為使新產品開發費用和管理工作量部分地轉嫁到工具供應商，達到共同承擔開發風險之目的，廣泛采用平臺戰略，全球采購、一體化管理方式已成趨勢。在工具的采購上，將目標轉向生產成本低的國家和地區，以降低生產成本，增加市場競爭力。在工具管理上則突出表現為工具廠從主要提供刀具產品轉變為主要提供切削技術，負責刀具采購、管理和現場服務，即所謂一體化管理模式。工具企業向用戶提供的已經不是單純的刀具產品，而是切削加工問題的整體解決方案，這個方案的兩個基本要素就是先進的刀具和優質的服務。因此，是否具備向用戶提供全方位優質服務的能力，已經成為衡量現代工具企業競爭力的一個重要指標。
責任編輯：仁可
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