金属切削刀具及工具系统的新发展

0 引言

　　机床刀具及工具系统的发展动向，不仅仅表现出琳琅满目的新产品和新结构，也反映了世界先进制造技术与装备的新发展。目前，新型刀具结构、新的刀具牌号、刀具表面涂层技术和装备、工具系统及刀具装夹技术等，代表了刀具技术发展的先进水平和切削技术的发展趋势。

　　国际著名刀具制造商美国万耐特(Valenite)、瑞士斯特拉姆(STELLRAM)、英国多马(DORMER)、瑞典山特维克(SANDVIK)、德国雄克(Schunk)、德国Prototyp、德国WIDIA、美国肯纳(KENNAMETAL)等以及我国知名刀具商在目前切削技术发展的新时期纷纷亮出自己的先进产品，从中我们可以看到其独特之处。

1 新型刀具结构推动高效切削发展

　　现代高效刀具作为数字化制造系统的最终执行部件，在加工中发挥着“临门一脚”的关键作用。高转速、高金属切除率和高性价比是对高效刀具的描述，这种刀具与传统刀具相比能够极大地提高加工效率。高性能包括减振、寿命更长、排屑好、加工表面质量高、稳定性好、加工硬度高等。

　　采用高效切削，实际上可通过使用高品质刀具和工艺的改革等方法来提高加工效率。然而使用高品质刀具和工艺的改革等，又依赖于刀具结构的改良和工艺的改进。

　　1.1 方肩铣刀

　　方肩铣削是使用主偏角为90。的铣刀进行铣削加工。有了方肩铣，使得不同的铣削应用场合都采用一种通用加工方案成为可能，这种应用场合包括轮廓铣、斜坡铣、圆周插补铣、螺旋插补铣、摆线铣、仿形铣、插铣和铣槽。

　　山高公司(SEC0)推出的Square6三角形刀片的独特方肩铣刀见图1，每个刀片有6个切削刃，可以进行2×3次转位。Square 6具备3种不同刀片几何角度和3种不同的齿距，使其能在广泛的材料加工工况下都能提供同样的高性能。3种刀片几何角度各有2种不同的刀尖圆角半径，不仅可以提高其可靠性，还能够根据零件所需的圆弧半径灵活地选择最合适的刀片。相同的直径，3种不同的齿距，适合各种加工。只需一次加工就可实现真正的90°方肩，减少刀具数量和换刀次数，从而节约生产时间与资金。而带镀层的刀体具有更长的使用寿命。预硬的刀体和周边精磨的刀片具有更好的精度，可提高所加工零件的精确度与公差，其可靠性更高。刀片上的修光刃能够获得更好的表面粗糙度，而高强度的中心锁紧螺钉能够牢固地锁紧刀片。

　　1.2三齿机夹球头铣刀

　　万耐特(Valenite)推出的全球首创的三齿机夹球头铣刀见图2，在每齿进给量不变的情况下，将进给速度提高了50％，从而将加工效率提高了33％。此项创新是曲面加工的一项革命性突破。V420专利的SideLok^TM(侧固式刀片锁紧)技术使更换刀片更加迅速，更易操作，大大减少了换刀时间，也就意味着减少了机床的停机时间，从而进一步提高了生产效率。

　　1.3 孔加工刀具

　　在孔加工刀具中，有钻头结构创新、材料创新等，其加工范围增大，性能好。

　　比如肯纳(KENNAMETAL)的新产品Y—TECH。M钻头(见图3)，其独特的几何形状设计适用于在双相不锈钢合金、镍基合金Inconel以及其他难加工材料上加工高质量的孔。Y—TECH钻头有3条刃带，排屑槽之间的距离为不等分设计；而传统的2刃钻头有2条刃带，为对称设计，钻头在切人工件时易产生偏摆。而Y—TECH非对称设计能帮助钻头在整个孔的钻削过程中始终保持稳定的直径．消除偏摆，提高孔的质量，而且能显著降低刀具磨损程度，延长刀具寿命。

　　此外，多马(DORMER)公司推出的整体硬质合金钻CDX—AL，切屑相对较小，排屑性能好，其加工覆盖全部铝材范围，这样可减少刀具库存，降低成本。