工具工業的發展及其對刀具材料的要求
發布日期:2012-08-29 蘭生客服中心 瀏覽:2993
當前,切削技術快速發展,已經進入了現代切削技術新階段,刀具材料、涂層技術、刀具結構均取得了全面的進步,加工效率成倍提高。同時,切削技術和刀具也成為制造業開發新產品和新工藝、應用新材料的基礎工藝和建立創新體系的關鍵技術。如今,在加工波音F/A-18E/F戰斗機控制系統安裝板的過程中,工夾具數從53減至6,加工時間從1028小時減至43.9小時,零件數從44減至6,重量從10磅減至9磅,成本降低了73%;模具加工工藝的革新則使得模具的生產效率提高了30%~50%,減少拋光工作量60%~100%,模具開發周期縮短40%。
現代切削加工成本模型改變了刀具用戶的傳統觀念,也改變了刀具制造商的經營理念,符合切削技術發展的內在規律,把切削技術引上了快速持續發展的道路,并進入了現代切削技術新階段。
現代刀具工業也進入了新的發展階段,刀具工業由脫離用戶、脫離使用的低級階段進入了面向用戶、面向使用的高級階段;生產企業由單純的刀具供應商轉變為先進切削技術和刀具的開發商、加工效率和成套加工方案的供應商和服務商,并深入參與到制造業的發展中,成為制造業發展必須依靠的專業化的社會資源和合作伙伴。
同時,形成了清晰的二元行業結構,一元是少數綜合性的大公司,他們以量大面廣的車、銑、鉆等通用刀具產品為主,以成千上萬的規格品種和全面的開發、服務能力,占有刀具市場的大半江山,并對行業的發展及切削技術進步的方向起著主導作用,推動著整體切削技術水平的提高。另一元則是大量專業化的中小刀具公司,這類公司的特點是精通該類專業刀具的使用工藝領域,圍繞著工藝進行成套技術的開發,成為該項工藝的專家,或依靠自己的專有技術,創新加工工藝和刀具。他們對切削技術和刀具發展做出的貢獻是綜合大公司所無法取代的。
刀具材料和涂層技術成為現代刀具制造商的核心技術,在此基礎上,通過對刀具材料、涂層、刀具結構的系統優化,使刀具新產品開發的速度加快,效果顯著。
在刀具材料方面,各種刀具材料均取得了全面的發展,它們各自既有獨特的優勢和使用范圍,又相互替代補充,使切削加工的不同領域、不同工序的效率和總體切削水平有了顯著提高,開創了高速切削的新階段;硬質合金成為主要刀具材料,切削加工實現向硬質合金時代過渡。另一方面,超硬刀具的應用比例持續增加,而且品種增加、性能改善、韌性和可靠性提高,并開發了硬切削、干切削、以車(銑)代磨等新工藝。涂層也為刀具材料的發展起著重要作用,通過基體與涂層的優化組合,刀具的切削性能進一步得到提高。
對高速鋼刀具而言,其比例不斷縮小,性能逐漸提高。在銑削、鉆削、鉸削等方面,高速鋼刀具的比例已分別降至33%、51%、26%;但在攻絲、齒輪加工、鋸切、拉削等方面,其所占比例仍比較高,分別為95%、81%、95%、86%。PM高速鋼因其良好的韌性,進展較好,其在鉆頭、絲錐、立銑刀、拉刀、齒輪刀具中所占比例分別達到1%、10%、20%、50%、70%。而且新的PM高速鋼去除了90%的雜質,強度提高了20%。高速鋼刀具的PVD涂層近年來也有長足的發展,在拉刀、鉆頭、絲錐中均有很大比例應用涂層高速鋼刀具。另外,近年來,在攻絲、鉆削方面也出現了一定比例的內冷卻高速鋼刀具。
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