發(fā)布時(shí)間:2023-10-10
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數控刀具,一個(gè)看似平凡,實(shí)則 的工業(yè)基石,它 著(zhù)制造業(yè)的進(jìn)步,創(chuàng )新與突破。
隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展,數控刀具在提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。
一、數控刀具的概述
數控刀具,即數字控制刀具,是一種能對零件實(shí)現高效切削加工的精密工具。它具有高精度、高速度、
高效率和高可靠性的特點(diǎn),是實(shí)現數字化制造的關(guān)鍵設備之一。根據材質(zhì),數控刀具主要分為硬質(zhì)合金
刀具、高速鋼刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金剛石刀具等。
二、數控刀具的種類(lèi)與特點(diǎn)
1.天然金剛石刀具
天然金剛石作為切削刀具已有上百年的歷史了。天然單晶金剛石刀具經(jīng)過(guò)精細研磨,刃口能磨得極其鋒利,
刃口半徑可達0.002μm,能實(shí)現超薄切削,可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度。由于金剛石
具有高硬度、高耐磨性、高熱導率等特性,因此,天然金剛石刀具被認為是理想的超精密加工刀具。
2.PCD金剛石刀具
PCD(聚晶金剛石)原料來(lái)源豐富,其價(jià)格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。PCD金剛石刀具
具有高硬度、高耐磨性、高熱導率等特性,而且PCD金剛石刀具的抗彎強度和斷裂韌性?xún)?yōu)于硬質(zhì)合金刀具。
因此,PCD金剛石刀具主要用于有色金屬和非金屬的精切,但因其制造工藝和原料的限制,很難達到超精密
鏡面切削。
3.CVD金剛石刀具
自20世紀70年代末至80年代初,CVD(化學(xué)氣相沉積)金剛石技術(shù)在日本出現。CVD金剛石刀具具有高
硬度、高耐磨性、高熱導率等特性,而且CVD金剛石刀具可以進(jìn)行復雜形狀的切削刃磨。因此,CVD金剛
石刀具主要用于超精密鏡面切削和高精度深孔鉆削等高難度加工。
三、數控刀具的發(fā)展趨勢
隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步,數控刀具的發(fā)展也呈現出以下趨勢:
1.高精度化:提高數控刀具的精度是制造高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵。目前,高精度數控刀具的精度已經(jīng)達到了微
米級甚至納米級。
2.高速化:提高切削速度是提高加工效率的重要手段。高速切削可以大幅縮短加工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,
同時(shí)也能減少切削力,降低零件變形和殘余應力。
3.智能化:將智能技術(shù)引入數控刀具,實(shí)現智能制造和智能切削。通過(guò)智能化控制系統,可以實(shí)現自動(dòng)識
別切削參數、自動(dòng)調整切削參數、自動(dòng)監控切削過(guò)程等功能,大幅提高加工效率和加工質(zhì)量。
4.綠色環(huán)保化:隨著(zhù)環(huán)保意識的不斷提高,綠色制造已經(jīng)成為制造業(yè)的重要發(fā)展趨勢。數控刀具的綠色環(huán)
保化主要體現在使用環(huán)保材料制造刀具、減少廢棄物排放、優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方面。
5.多元化復合化:多元化的切削加工需求,推動(dòng)了數控刀具向多元化和復合化方向發(fā)展。例如,一把切削
刀具可以同時(shí)具備銑削、鉆孔、鉸孔等多種功能,大幅減少了換刀次數和停機時(shí)間。
四、數控刀具的應用范圍
數控刀具作為現代制造業(yè)的基礎裝備,廣泛應用于以下領(lǐng)域:航空航天、汽車(chē)制造、模具制造、醫療器械、
光學(xué)儀器等。在這些領(lǐng)域中,數控刀具扮演著(zhù)不可或缺的角色,為各類(lèi)零件的高精度加工提供了強有力的
保障。無(wú)論是普通機床還是數控機床,都離不開(kāi)高效、準確的刀具支持。尤其是數控機床,由于其高效、
靈活的特點(diǎn),對刀具的依賴(lài)性更強。數控機床使用的刀具種類(lèi)繁多,根據不同的材質(zhì)可分為高速鋼刀具、硬
質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金剛石刀具等。其中,金剛石因其優(yōu)良的性能被廣泛應
用于各種類(lèi)型和結構的數控刀具中。
在超精密鏡面切削領(lǐng)域中,由于天然單晶金剛石的晶體結構非常均勻和純凈,刃磨后的刃口半徑可達亞微米級
甚至納米級,因此被視為理想的超精密加工工具。PCD金剛石雖然原料來(lái)源豐富且價(jià)格相對較低,但由于其制
造工藝和原料本身的限制,很難達到超精密鏡面切削。而CVD金剛石則具有較高的晶體質(zhì)量和良好的切削刃磨
性能,因此