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机械加工刀具技术发展的方向
- 2021-06-10-

机械加工刀具是直接完成切削加工的刀具,要提高加工质量和效率,离不开刀具技术的不断进步。刀具技术的进步有三个发展方向,即提高可靠性、加工新型工程材料和满足绿色切削要求。

致力于提高可靠性的工具技术

在制造业追求高效、高速加工的背景下,对烧蚀材料高去除率的要求也在不断提高。这就要求刀具具有高可靠性,具体性能是高强度和高韧性,并能承受高温和磨损。

刀具的可靠性与刀具的材料、结构、切削参数和加工对象等因素有一定的关系。因此,高可靠性刀具技术是一门综合技术,涉及刀具材料、表面涂层、刀具结构、刀具监控、刀柄、刀具安全技术等多种基础技术。在高速、高效加工过程中保持刀具可靠性是制造业的一项艰巨挑战。有时需要设计专用刀具,以实现不同加工材料和加工场合使用不同种类的刀具。



刀具技术应用于工程新材料

新型工程材料的不断涌现,为工具技术提供了新的佐证,尤其以复合材料为典型代表。

复合材料具有高比强度、高比刚度和设计能力强的特点,已在许多领域得到应用。例如,在大型飞机制造行业,它们已成为最重要的结构材料之一。

复合材料的加工与金属材料的加工有很大不同。例如,CFRP复合材料是通过剪切和剥离来加工的,而不是像金属材料那样挤压和剥离。这就需要开发新的工具技术来应对持续的紧急情况。新型复合材料的加工需求。

在CFRP冲孔过程中,除了传统金属材料的冲孔缺陷,如孔径、圆度、位置、垂直度误差等,由于结构原因,还会出现金属材料的一些特有缺陷。复合材料。入口分层、出口分层、层间分层、撕裂和毛刺以及从孔表面去除纤维。其中,分层是最重要和最常见的孔缺陷。未来,孔加工和复合铣削将成为重要的技术研究课题。

符合绿色切削要求的刀具技术

所谓绿色切削,是现代切削加工中以保护环境、降低消耗、节约资源为目的的综合技术工具。例如,干切削和MQL切削都属于绿色切削的范畴。

为了满足绿色切削的要求,必须从刀具材料的准备、刀具框架的设计和成型、刀具表面涂层、刀具应用和刀具回收利用等各个方面着手,优化刀具技术。环保刀具设计的关键技术主要包括环保材料选择技术、可拆卸设计技术和可回收设计技术。

例如内冷开孔器可以使用干冰、液氮等高压气体进行冷却,代替传统的制冷剂,更加实用环保。再比如,金刚石工具的制备过程比较复杂和昂贵,在切割过程中会产生温室气体二氧化碳;如果用氮化碳代替金刚石制作工具,不仅具有稳定的化学惰性,而且硬度与金刚石非常相似。可以起到很好的替代作用。