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刀具相關新技術的發展現狀及趨勢分析

2012-05-31 11:30 來源：中國五金網責編：江佳

摘要：: 刀具的切削不僅取決于刀具本身，還與使用機床、刀具與機床的連接、刀具的刀柄系統、刀具的動平衡、刀具安全監控系統等密切相關，而與刀具相關的技術也與刀具技術一起在科技進步推動下取得了新的進展。

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　　【CPP114】訊：與刀具相關新技術的發展
　　
　　刀具的切削不僅取決于刀具本身，還與使用機床、刀具與機床的連接、刀具的刀柄系統、刀具的動平衡、刀具安全監控系統等密切相關，而與刀具相關的技術也與刀具技術一起在科技進步推動下取得了新的進展。
　　
　　一、高速切削時刀具刀柄系統
　　
　　加工中心等數控機床以前一直采用傳統的7∶24實心錐柄工具系統，這種刀柄由于只靠錐面結合，刀柄與主軸的聯接剛性較低，主軸轉速超過10000r/min,聯接剛性的不足更為明顯。對采用ATC刀柄換刀來說，每次換刀后，刀具的徑向尺寸都可能發生變化，存在著重復定位精度低問題。為解決這些問題主要對標準7∶24刀柄進行改進。在HSK刀柄的啟發下，近年來出現了7∶24刀柄的新型聯接技術，如日本日研公司和大昭和公司分別研制出三處接觸（3LOCKSYSTEM）和雙面（BIGPLUS）2種7∶24聯接刀柄。與標準的7∶24刀柄比較，它們有更高的聯接剛性和精度，可用于高速、高效切削，并且還能與現有7∶24刀柄或機床兼容，是7∶24刀柄未來的發展方向，除對標準7∶24刀柄結構進行改造外，目前主要采用新型的HSK刀柄和KM刀柄。
　　
　　HSK刀柄是一種新型的高速錐形刀柄，其接口采用錐面和端面2面同時定位的方式，刀柄為中定，錐體長度較短，有利于實現換刀的輕型化及高速化，由于采用端面定位，完全消除了軸向定位誤差，使高速、高精加工成為可能也是我們國內制造廠刀具制造發展方向。高速刀具與主軸的連接技術隨著科技進步今后還將得到不斷發展，使一些新概念刀柄--HSK、KM、3LOCK、BIGPLUS等刀柄得到進一步改進和完善。當前主軸與刀具連接技術發展方向是：
　　
　　（1）采用雙面定位系統；
　　
　　（2）裝夾精度高，夾持剛性好，結構緊湊；
　　
　　（3）刀柄帶平衡和減振裝置；
　　
　　（4）發展多功能和智能型刀柄。
　　
　　二、刀具動平衡技術
　　
　　對高速旋轉的刀具還有平衡與安全問題，在高速主軸系統中，任何旋轉體的不平衡都會產生離心力，不平衡的刀具或刀柄在高速切削時產生的離心力使機床產生振動，旋轉刀具微小的不平衡量，在高速切削時都會造成很大的離心力，刀具不平衡產生的不規則切削力，將導致不規則的磨損，其結果一方面會影響工件的加工精度和表面質量，另一方面會影響主軸軸承和刀具的使用壽命，更主要的是影響高速切削的安全性，所以高速切削需要認真進行刀具的動平衡。
　　
　　目前國外公司根據刀具動平衡的要求開發了專用刀具動平衡儀，德國的HAIMER公司和意大利的CEMB公司推出了立式刀具動平衡儀，都可以實現全自動的刀具動平衡測量。新型動平衡測量儀發展的方向是測量精確高效、操作方便、功能強大。
　　
　　三、刀具刃口鈍化的發展
　　
　　目前國外進口的整體刀具或可轉位刀片刃口大都進行了刃口的鈍化。經鈍化后的刀具或刀片刃口微觀缺陷徹底清除，有效地增加了刃口強度，其刀具耐用度一般可提高20%至一倍，我國目前只有廈門金鷺特種合金有限公司等少數公司對刀具刃口進行了鈍化處理，而其余大部分刀具都未進行鈍化處理，耐用度低，刀具消耗費用大，所以刀具刃口的鈍化是我國當前刀具制造發展的一個方向。
　　
　　

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