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工欲善其事,必先利其器——优化刀具对高效加工的有效推动
来源:金万众宁波办事处 作者:刘朝阳
 

在金属加工中,实现高效加工是所有产品制造业者以及工具制造业者持续,永恒追求的目标。近年来,汽车制造工业也步入了快速发展阶段,随着市场日趋对多样化和个性化方面新的追求,提高汽车生产对市场需求变化的快速反应能力是赢得竞争的重要手段。而对汽车中重要的部件-发动机,变速箱生产者及其他更广大汽车零部制造厂商来说对实现高效加工以适应产业发展需要也提出了更为紧迫的要求。

在金属加工中影响高效加工的条件有很多,如:机床,工装,工艺甚至到编程软件,切削液等。而构成加工完成最为主要的是三大要素:机床,工装,刀具。机床和工装作为加工中重要的载体,是加工能力和品质实现的先决基础条件。对于高效加工当然在装备制造中也有很多体现应用要求上的设计,如:高转速主轴,快速移动导轨,液压或气动快换夹具。这些都是发挥高效加工的基础硬件配备。但刀具承担作为最终将材料切除的作用,因而成为最终对高效加工实现与否的重要的影响条件。并且刀具在其中最大的意义还在于对刀具选择的可改变性,利用现有生产设备限度,通过刀具带来对加工时间的直接缩短因而对高效加工起着最直接的推动作用。

因为刀具对加工重要性和直接性的影响最早的阐述莫过于所谓“工欲善其事,必先利其器”自古就有的经典术语了。然自进入到近代工业文明以来 “利其器”的含义就悄然开始发生变化,并逐渐被延伸,而在当今日新月异的现代化制造业中“工欲善其事,必先利其器”更是被赋入了更新更为广泛的内涵!而对刀具选择的改变其实也就是对古时“必先利其器”的改变,只是在当今先进的切削工具产品中,在对“利 ”一字改变的含义与内容上也发生了巨大的变化,实现刀具对高效加工的推动,在现今的切削工具产品中则需从以下几方面进行“利 ”的改变。

一,“利”其材质,改变切削速度,推动高效加工

每年,切削工具制造业者都会研发和推出比以往更适合带来更长使用寿命并使切削速度得到显著提升的新材质产品,因为高的切削速度相应地推动高的进给速度,从而达到对高效加工的推动,已成为工具制造业者重要研发目的。高速切削还可带来切削力低,工件残余应力少,热变形少,加工精度高等好处。而对切削速度的改变主要以对切削材料母材和表面涂层的改变。出于更易达到产品加工要求及稳定,长寿命的需要大部分加工业者对刀具材料的使用已转移到硬质合金及部分CBN,金刚石产品上来,尽管工具制造者们之前已开发出很丰富的产品出来,但业界针对硬质合金及其它材料技术的研发仍每年都在不断地创造和超越自己,力求在高速切削上不断带给我们新的变化。以日本住友及日本OSG公司研发推出材质为例:

1)    对于一般碳钢及合金钢的切削,早期的硬质合金涂层材质切削速度为V=100-250m/min

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