DMC2010现代模具制造技术及设备评述

 4、刀具

本届模具展吸引了来自国内外50余家刀具展商，琳琅满目的刀具展品，不仅为我国模具工业展示了它们最新开发的模具加工用刀具产品，而且还反映出当前切削技术和刀具发展的趋势。了解并应用刀具新产品和切削新技术，对于正在由模具制造大国向模具制造强国发展的我国模具工业提供了有力的支撑。

铣刀是模具加工的主要刀具，模具的轮廓侧面、上下平面、沟槽及凹凸的成形表面都得由粗精铣削加工完成，其工作量约占模具切削加工量的80%～90%，从而也成为模具刀具发展的重点。在本届展会上，很多刀具公司都成套地展出了模具加工用的铣削刀具，并把加工后的模具和刀具摆在一起，吸引着众多的参观者。山特维克可乐满展出了该公司CoroMill系列铣刀家族众多的成员，其中不少是模具加工用的铣刀。新参展的CoroMill 345是一把带修光刃刀片的45°主偏角的面铣刀，与标准的仅有平行刃刀片的面铣刀相比，可提高工作台进给速度三倍，并获得更好的表面粗糙度。由于传统的配修光刃刀片的铣刀通常是精加工铣刀，切深较小，而CoroMill 345铣刀的最大切深可达6mm。在本届展会上，特固克公司也介绍了类似的一款铣刀。可以预言，它们的展出树立了一个大切深大进给的铣刀新标杆，将引起行业的共鸣，对于提高量大面广的平面铣削的质量和效率有重大的意义。

在本届展会上，可以看到近几年推出的一些铣刀的新结构，已应用在更多的铣刀产品上。在这次展会上，可斜坡走刀的铣刀的结构特征已被应用到平面铣刀、立铣刀、方肩铣刀、圆弧角铣刀等不同的铣刀品种上，使多数的铣刀品种具有多功能的优点，从而给模具的铣削加工带来更多的效益。类似的情况还出现在小切深大进给铣刀上，株洲钻石切削刀具有限公司、Tungaloy公司都开发了这种铣刀的系列产品，以充分利用其大进给的优点，提高铣削的效率。Tungaloy公司甚至把这样的概念用到车刀上，推出了Turning X超大进给车刀，加工效率提高8倍。株洲钻石切削刀具有限公司还展出了新开发的FMD03、FMD04、FMP03系列的立装刀片重力切削面铣刀，所配的LNKT系列刀片有正的刃倾角和前角，在加工中切削轻快，机床功率消耗少，切深可达17mm，效率高

为了帮助刀具用户克服金融危机带来的困难，从刀具的结构设计考虑，提高刀具的经济性成为当前铣刀新品开发的特点之一。一个共同的做法是，把刀片设计成双面可用，使切削刃增加一倍，同时还增加刀片多边形的边数。在这次展会上配六边形、七边形或八边形双面刀片的面铣刀成为各参展公司宣传产品经济性的一个卖点。如Dijet公司七边形刀片的面铣刀及三菱公司的8边形CBN刀片面铣刀。VARGUS公司推出的螺纹刀片，把通常的3个刀尖增加到6个，并且是双面刀片，使刀片的成本降低了一倍以上。各公司展出的模块式可换头立铣刀，不仅可减少换刀时间，而且可减少刀杆的数量，降低刀具的成本。日研公司展出的一种减振的刀具接杆，用特殊合金制造，代替常用的硬质合金材料，以降低消振接杆的成本。 <线切割技术网>

整体硬质合金铣刀也是模具加工中的主要刀具。从本届展会看，其主要的发展趋势是：一是开发各种消振铣刀，在本届展会上，日立公司推出的EPOCH MIRUS系列高效模具铣刀，设计了新的苞米齿的齿形和相邻刀刃刀齿不等距错位的结构，降低了切削力和振动，提高了加工的效率。二是开发加工淬硬模具钢的刀具，硬度覆盖从HRC45至HRC67，甚至高达HRC70。如优能公司参展的HARDMAX涂层的硬质合金立铣刀则适合HRC45~HRC65模具的高速加工。又如日立公司的HGOB—PN 铣刀可加工HRC52的淬硬钢。三是开发加工超级合金包括高温合金、钛合金等难加工材料的刀具。随着航空航天工业和能源设备制造业的发展，超级合金的用量迅速增加，对加工的效率和刀具的寿命提出更高的要求，推动各刀具公司的研发工作。如三菱公司推出的CoolStar系列的整体硬质合金立铣刀，特殊设计的排屑槽形状改善了排屑的效果，并在每条排屑槽里配置了多个内冷却孔，提高了冷却的效果，加上耐磨性好的高韧性的基体材料，实现了超级合金的高效加工，刀具寿命更长。OSG公司展出了为航空工业加工复合材料的立铣刀，该铣刀具有特殊的槽形，在加工多层复合材料板时，可避免分层和形成毛剌。四是开发加工石墨和铝合金的刀具。具有金刚石或类金刚石涂层的这类刀具，为高效加工石墨电极及铝合金提供了有力的支撑，如OSK公司展出的粗加工铝合金的前刀面带斜向分屑槽的铣刀，使切削更轻快，并可防止切屑粘结，刀具寿命更长。

当前，刀片材质牌号开发的特点是根据刀片的加工对象和应用范围，有针对性地集成刀片基体、涂层和几何形状的优势，开发出专用型或通用型的刀片牌号。新开发的这两种类型的牌号都可以在展会的刀具展品中找到。山特维克可乐满在展会上介绍了两种加工钛合金的铣削牌号S30T和S40T，钛合金属难加工材料，针对加工钛合金而开发的这两种牌号，使用时可获得更高的加工效率和更长的刀具寿命。该公司还推出了螺纹刀片的新牌号GC 1135，该刀片为细晶粒硬质合金基体加PVD TiAlN涂层，有锋利的槽形，尤其适合不锈钢和耐热合金的螺纹加工。株洲钻石切削刀具股份有限公司开发了适用于钢与不锈钢粗铣加工的YBM351牌号和适合于钢、不锈钢、铸铁粗铣加工的通用牌号YBG302，以及为QC系列浅切槽刀开发的YBG205和YBG202牌号。特固克公司则专为整体硬质合金立铣刀开发了TT9020、TT9030、TT1040和TT6050多种牌号，分别用于不同的加工材料和切削条件，其中TT6050为金刚石涂层，用于加工石墨。

CBN超硬刀具有扩大应用的趋势，在本届展会上有不少公司都展出了CBN刀具的系列产品。OSG公司展出了CBN立铣刀系列，扩大了品种和规格，包括4种球头立铣刀和3种平头立铣刀。该公司甚至称：如今，时代已经逐渐从硬质合金步入了CBN。Tungaloy公司则开发了CBN车刀系列，通过调节CBN的含量、粒度和涂层处理，针对不同的使用条件开发了众多的牌号，应用领域覆盖了淬火钢、普通铸铁和球墨铸铁、烧结金属、钛合金和喷镀材料等加工场合。还有更多的公司展出了各种CBN刀具。CBN的扩大应用将给切削加工和制造业带来深远的影响，不仅提高加工效率，而且将使硬切削、干切削、以车代磨、以铣代磨等新工艺更加普及。如三菱公司的CBN八角形刀片面铣刀，用于铸铁的高速高效加工，刀具寿命长，经济性好。随着CBN、PCD和CVD厚膜PCD等超硬刀具材料的发展，这类刀片的加工问题如槽形的加工被提上日程。DMG机床公司在展会上介绍了可加工CBN、PCD和CVD厚膜PCD的3D激光加工机床LASERTEC 40，可对这些刀片进行三维槽形加工，将提高超硬刀具的性能，促进超硬刀具材料的推广应用。

在本届展会上，涂层技术有不少亮点。赛利涂层技术有限公司推出了二硼化钛钠米涂层Aluspeed，涂层表面光滑，刃口锋利，显微硬度HV4000，最高使用温度900℃，非常适合加工铝、铜和钛合金及含硅量在10%以下的硅铝合金。该公司还推出了超级氮化物涂层HSN²，用于对硬切削和干切削刀具的涂层，可加工硬度HRC50~70的钢材。欧瑞康巴尔查斯公司推出了BALINIT ALCRONA PRO新涂层，这是该公司AlCrN涂层的升级版，使耐磨性、热稳定性和红硬性得到进一步的提高，因而可以提高切削速度和进给量，该涂层还适用于成型、冲压工具和铝合金压铸模具。该公司还推出了用于模具的低温涂层BALINIT ARCTIC，这项涂层技术可在200℃低温下涂覆TiN、CrN、TiAlN等涂层，从而提高模具的使用寿命，减少润滑油消耗，降低生产成本。星弧涂层科技有限公司推出的ta-C是一种无氢DLC（类金刚石）涂层，由于没有使用传统的碳氢气体为原料，而采用石墨为靶材，因此结构更稳定，涂层的硬度更高（HV6000），摩擦系数更低（0.06），可用在加工石墨或有色金属的刀具上，也可用于模具的涂覆。除了上述专业的涂层公司开发的新涂层以外，一些刀具公司结合自己的刀具产品也开发了新的涂层，如日立公司的开发的PN涂层，是在AlCr类涂层中添加Si生成的，涂层与基体的结合强度更好，涂层的结晶更细更耐磨，表面更光洁。又如三菱公司为加工铜电极铣刀开发的CrN涂层，硬度高，结合力大，具有良好的耐磨性和润滑性，应用于该公司加工铜电极立铣刀系列，显著提高了刀具的性能。

本届展会还展示了刀柄与刀具装夹等配套技术。如山特维克可乐满展出的带CAPTO接口的7∶24 BIG PLUS锥柄，可扩大CAPTO刀具（柄）的应用。该公司还展出了一种重载加工用的液压夹头，夹紧更可靠，提高了圆柱柄铣刀的切削能力。又如日研公司展出的超级减振可换式铣刀刀柄，在刀具与刀柄的连接端面上配有消振的碟形弹簧，刀具寿命可提高50%以上，并减少了机床传动系统零件的磨损。NT公司展出了长度可调的刚性攻丝用丝锥刀柄，可方便地调节夹头的长度。ZOLLER公司推出了一台既可测量刀具又可测量电极的调刀仪smile EDM，一机两用，很适合模具生产企业。无独有偶，HAIMER公司推出的新型刀具动平衡仪TD2010 Automatic也可以一机两用，既测量不平衡量，又具备去重功能，由平衡仪测得的去重量可由一个切削单元自动去除。<线切割技术网>

这次参展的株洲钻石切削刀具股份有限公司全面展示了它们在刀具材料、涂层、槽型、结构的开发实力，完备的刀具品种系列和面向行业面向用户的开发理念，显示出先进工具企业的特征。参展的厦门金鹭特种合金有限公司展出了新开发的可转位刀片，在发展的里程上迈出了重要的一步。新参展的中硬金属切削（大连）有限公司，展出了新开发的硬质合金车刀片系列，可提供加工各种材料的牌号和槽型，显示出一定的开发能力。

面对着建设制造强国的宏伟目标，我国的制造业尤其是模具工业、汽车工业、航空航天工业、能源工业等对先进刀具有着十分迫切的需求。据中国模具工业协会秘书长武兵书在展前接受机电商报采访时称：我国模具制造使用的刀具进口占90%以上，用于五面加工、复杂运动的高精度刀具仍以海外产品为模具行业主采购对象。由此可见，我国工具技术的水平与国外先进水平尚有很大的差距，制造业期待着我国工具工业的振兴，开发出更多的先进刀具和切削技术。<线切割技术网>

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