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CIMES2018隆重（chóng）舉行創新成果目（mù）不暇接（一）刀（dāo）具篇上

2018-9-12 來（lái）源：-- 作者：徐正平楊　曉

刀具（jù）

株洲鑽石切削（xuē）刀具股份有限公司

株洲鑽石切削刀具股（gǔ）份有限公司（以下簡稱：株鑽）是國內領（lǐng）先的硬質合金切削刀具綜合供應商（shāng），集產研銷為一體，在刀具行業具（jù）有國（guó）際競爭力。這家（jiā）原先從株洲（zhōu）硬質合金集團剝離出來專業製造刀具（jù）產品尤其是數控刀（dāo）具產品的廠家，已越過（guò）了（le）做刀（dāo）具產品（pǐn）供應商的（de）門檻，正在（zài）向為用戶提供個性化的解決方案轉型發展。

老楊走進株鑽的展區，他們的（de）市場和產品管理部門向老楊提到最多的就是所謂“解決方案”。在展會上，他們比較充分地展示了針對（duì）汽車發動機的缸體、缸蓋、曲軸等典（diǎn）型（xíng）零件的（de）解決方案。

圖（tú）1 株（zhū）鑽汽車發動機缸（gāng）蓋的粗精加工麵銑刀

圖1是株鑽展示的用於鑄鐵（tiě）缸（gāng）體加工的粗精加工麵銑刀，粗加工銑刀采用大切深的多刃刀（dāo）片，目標是提高客戶的加工效率；而精加工（gōng）使用了帶精調刀座的銑刀，可實現0.002mm的調節精度，加工表麵粗糙度等級（jí）非（fēi）常好（hǎo）。

圖2 株鑽帶有自主知識產（chǎn）權的鋁合金高速銑刀

鋁材料在汽車輕量化的進程（chéng）中正得到越來（lái）越多的應（yīng）用（yòng）。株鑽為此也開發了針對性的鋁合金加工解決方案。圖2是（shì）株鑽的帶有自主知識產權的（de）鋁合金（jīn）高速銑刀（dāo），其帶有三麵鋸（jù）齒的刀座及其調節機構，都是株鑽的專利技術（shù）。

株（zhū）鑽介紹（shào），當H級的刀片精度（dù）配合高分辨率調節螺釘時（shí），可將（jiāng）銑刀端跳快速調整到0.002mm。而三麵鋸齒及螺釘多重定位結構，使刀夾及刀體位置能完全固定。並且當（dāng）刀夾（jiá）受（shòu）到較大切削力時，接觸鋸齒數增多定位麵更大，單個（gè）鋸齒彈性變形減小，保證與靜態時尺（chǐ）寸差異極小，同（tóng）時（shí）還具有良好的刀夾防飛能力。

圖3 株（zhū）鑽幾款缸蓋用金剛石刀具

對（duì）於鋁缸（gāng）蓋，超硬的金剛石（PCD）材質的麵銑刀盤、鑽頭、高精（jīng）度鉸刀（dāo）、鏜刀等其他複合刀具都得到廣泛應用。PCD刀具可承（chéng）受極高的切削速（sù）度（銑（xǐ）削的線速度800m/min），能顯著提（tí）升（shēng）加工效率及加工壽命，同時表麵質量也更好（hǎo）。株鑽介紹，他們的一款（kuǎn）精鉸結合麵定位銷孔（kǒng）的（de）PCD刀具（圖3左起第3款），用來替代原有（yǒu）的硬質合金刀（dāo）具，加（jiā）工效率提高三倍，壽命較原硬質合金鉸刀（dāo）提高80多倍。

圖（tú）4 高速外銑刀及配套刀片方案

圖4的連（lián）杆軸高速外銑刀和圖5的曲軸主軸頸車（chē）車拉都是所謂（wèi）發動機加工的最難的刀具代表。株鑽表示，這類刀具的難題對（duì）他（tā）們來說已並非高不可攀。圖4是他們為（wéi）連杆軸高速（sù）外（wài）銑刀刀片（piàn）搭接提供的兩套方案，一個銑刀盤的外圓刀（dāo）片采用雙麵具有8個切削刃的刀片，經濟性高；而另一個外圓（yuán）刀片和沉割槽（cáo）刀片壽命大致相同（tóng），有利（lì）於減少換刀次數。

圖5 曲軸主軸頸車（chē）車拉刀盤及刀夾

對（duì）於圖5的曲（qǔ）軸主軸頸車車（chē）拉，株（zhū）洲（zhōu）鑽石表示，既可以提供曲軸（zhóu）主軸頸車（chē）車拉的刀片，也可以提供各種刀夾，還可提供車車拉刀盤，全方麵為（wéi）客戶解決後顧之憂。對於像（xiàng）高速外銑（xǐ）車車拉這樣的刀具，株鑽不但可以提供（gòng）刀片、刀座、也可（kě）以提供刀盤。

由（yóu）此可見，株鑽正在努力助推汽車行業製造，降低成本，竭力為發動機創新提供攻克利器，成為向汽車發動機製造廠提供解決方案的服務商。這也是老（lǎo）楊認（rèn）為我們中（zhōng）國刀具要（yào）走向適應智能化製造必須經過的發展階段。

利美特金屬加工技術（中（zhōng）國）有限公司

圖6 利美特金工的三種齒輪（lún）滾刀

走到利美（měi）特金屬加工技術（中國）有限公司（原藍幟金工）[以（yǐ）下簡稱：利（lì）美特金工]的展台，很難不被他們的齒輪滾刀吸引住（zhù）眼球。圖6自左至右分別是（shì）可轉位齒輪滾刀UNIFY、可塗層硬質（zhì）合金齒輪滾刀和滾倒刀具係統。

利美特的UNIFY滾刀將刀夾和刀體設計成一體式，在同等模數情況下，外徑可以做得更小，可適用（yòng）於較小的機床，其技術創新（xīn）點表現在：相對於傳統的錯（cuò）齒結（jié）構的鑲片類滾刀，UNIFY的精度更高。可塗層硬質合金齒輪滾刀（dāo）CARBIDELINE-H將硬質合金刀條焊接（jiē）於高速鋼刀體的高精（jīng）度滾刀，是整體鋼件刀體與硬質合金刀刃的完美結合。與整體硬質合金（jīn）和鑲刀片滾刀相比,價格（gé）便宜而加工效率與（yǔ）之相當（dāng），與整體高（gāo）速鋼滾刀相比，雖然價格稍高但最終（zhōng）刀（dāo）具壽命遠遠超於整（zhěng）體高速鋼（gāng）類滾刀，以性價比高勝出。滾刀-倒（dǎo）角組合刀可取代原有的剃齒工藝，同時倒角加工效率比原工（gōng）藝（yì）提高30%，而且省去了倒（dǎo）角機的投（tóu）入，大（dà）大降低了生產成本和設備的投（tóu）資。

圖7 利美特金工的（de）兩種模塊式切削絲錐

利美特金工的兩種模塊化絲錐也是非常與眾不同的產品。

模塊式切削（xuē）絲錐Xchange結合使用了耐磨性硬質合（hé）金螺紋絲錐頭和具有高韌性的（de）鋼（gāng）製刀（dāo）杆，二者通過放射狀的多個三角棱結合。這種放射狀的接口依靠形狀的約束，不會發生打滑現象（xiàng），對於傳遞扭矩（jǔ）而（ér）言非常有效。與高速鋼刀具相比, 使用鋼刀杆和硬質合金絲錐頭的（de）組（zǔ）合能（néng）達（dá）到兩倍的切削速度，因此節（jiē）拍時間和與此相關的機器費用大幅（fú）下降, 有（yǒu）利（lì）於高效生（shēng）產，這對於降低加工成本很有幫（bāng）助。

另一種模塊化的絲錐是不帶容屑槽（cáo）的結構，應用於擠壓絲（sī）錐，如圖7b)所（suǒ）示。與帶容屑（xiè）槽的模塊化（huà）切削絲錐的接（jiē）口類似，絲錐頭與刀杆也通過（guò）放射狀的多個三（sān）角棱結合。由於所有的三（sān）角棱都（dōu）是長齒，它不但不會（huì）發生（shēng）打滑現象，而且更有利於傳遞較高的扭矩。

圖（tú）8 雙頭（tóu）可（kě）換刀片式仿形銑刀Copy Max 2

圖8是利美特（tè）的Copy Max 2雙頭可換刀片式（shì）仿（fǎng）形銑刀。一般的可換頭，精加（jiā）工球頭銑刀（dāo）都不可轉位，而利美特金工（gōng）的Copy Max 2帶有兩個全功（gōng）能切削刃：當第一個切削刃磨損時（shí），刀片可以轉位並（bìng）重複使（shǐ）用，且和第一個切削刃具有相同（tóng）的刀具（jù）使用壽命。非使用中的切削刃並不參與定（dìng）位（wèi）和夾緊，而是有位於2側圓弧刃後方的專門的裝夾（jiá）定位麵來承擔（dān）定位和夾緊，刃口不會被碰傷。

贛州（zhōu）澳克泰工具技術有限公司

同樣是（shì）國產硬質合金刀具商，擁（yōng）有世界一流的硬質合金（jīn）刀具生產技術，產品廣泛（fàn）應用於石（shí）油、電力、鋼鐵、數控（kòng）機床等（děng）領域。

圖9 澳克泰的不（bú）鏽鋼材質車刀片

展會上，澳克（kè）泰的工作人員向老（lǎo）楊重點（diǎn）介紹了他（tā）們的三（sān）款產品。

第一款是用於不鏽鋼車削的（de）刀片（piàn）。這款由（yóu）不鏽鋼專用基體和納米塗層的刀片材質被命名為AP301M，這樣（yàng）的基材和塗層，經表麵光順處理能使切削（xuē）阻力變小而且不（bú）易發生積屑瘤；在斷屑槽（cáo）型方麵他們推出了3種用於負型刀片的槽型MB2、MC3和MC4（圖9左上自左至右）分別用於（yú）精加工、半（bàn）精（jīng）加工和粗加工，而在正型刀片上則推出了PB1和PC2，分別用於精加工和半精加工。

圖10 澳克泰的AFM45-XN係列銑刀

第二款是AFM45-XN係列銑刀，分為螺釘壓（yā）緊的梳齒係列和楔塊壓緊的密齒（chǐ）係列。這種45度主偏角的銑刀是徑向（xiàng）力（lì）和軸向力相對平衡的結構，負型的7邊形刀片具有14個可用的切削刃口（kǒu）。既有（yǒu）經濟型的燒（shāo）結刀片，也（yě）有高精度的周邊磨削刀（dāo）片，兩種刀片（piàn）都（dōu）可以帶有修光刃，而刀片材質則有帶有CVD塗層（AC301P和AC301K）或帶有PVD塗層（AP301U、AP351U、 AP401U和AP351K）可供選擇。

圖11 90°主偏角雙麵銑刀ASM90-WN08銑刀

第三款是純（chún）的（de）雙麵銑刀（dāo）ASM90-WN08銑刀。澳克泰介紹說（shuō），他們的ASM90-WN08銑刀是真正的90°主偏角（jiǎo），有疏齒、密齒和超密三種齒（chǐ）距（其中超密隻（zhī）推（tuī）薦在短屑類材料及小餘量銑（xǐ）削時應用），有芯軸套式、圓（yuán）柱柄、側固式和模塊式多種接口，刀盤表麵鍍鎳，美觀且耐腐蝕，耐磨損，大部分直徑的銑刀（dāo）盤（pán）還帶有內冷卻係（xì）統；而刀片是凸三角形（xíng）的負型刀片，每個刀片帶有6個有效刃口，無論是FM2、MM3、MM4和MR2四種槽型中的哪一種都帶有（yǒu）短修光（guāng）刃（另外還可（kě）選專用長修光刃刀片），可以獲得較高（gāo）的粗糙度。刀片材（cái）質則（zé）與AFM45-XN係列銑刀一樣，有2種帶有（yǒu）CVD塗層和4種（zhǒng）帶（dài）有PVD塗層的刀片可供選擇。

北京星虎科技發展有限公司

北京星虎科技展出了代理的（de）台灣震虎的刀具，主要介紹的是400PLUS整體硬質合金抗振銑（xǐ）刀。400PLUS銑刀係列是一款刃口不等分和（hé）不等（děng）螺旋角設計的刀具，當不等分齒與不等（děng）螺旋角設計運用在切削刀具上，可顯著減少切削振動（dòng）、降（jiàng）低工件表（biǎo）麵毛刺（cì）產生（shēng）、分散切削阻力、提供更連續（xù）的切（qiē）削力，使（shǐ）刀具壽命延長。

同（tóng）時，他們所使用的塗（tú）層種類是氮化鋁鈦硼（AlTiBN），比AlTiN或TiN有更好的耐磨性，大（dà）大（dà）提升刀具使用（yòng）壽命、達到高效切削及精加工的（de）表麵品質，節省使用成（chéng）本。

圖12 台灣震虎400PLUS整體硬質（zhì）合金抗振銑刀

在研發（fā）過程中，不追（zhuī）隨國外（wài）大廠刀具設計的思（sī）路，而是（shì）運用科學的實驗數據，找（zhǎo）出最佳的切削角（jiǎo）度搭配，讓刀具表現出最佳（jiā）切削效能。在切削實驗時，不論國產品（pǐn）牌，還是（shì）國際著名品（pǐn）牌（pái）與之做性能比較，400PLUS係（xì）列刀具效能表現都突（tū）出優異（yì）。

為了讓使用者在加（jiā）工時能更快（kuài）速準確掌握尺寸，震虎公司將刀具公差標示於（yú）刀具（jù）柄部，並提升到納（nà）米級精度，以世界領先（xiān）的高（gāo）精度尺（chǐ）寸±2μm內（nèi）作為可靠值，讓使用（yòng）者可以清楚與便利的對切削刀具信息掌握更徹底，更能維持加工產品的穩定性。

黛傑工（gōng）業株式會社

圖13 平底冠齒（chǐ）鑽

圖13是黛傑展出的一（yī）款鑽尖（jiān）角為（wéi）180°的平底冠齒鑽。它被用（yòng）來應對從零部（bù）件加工到其（qí）他廣泛（fàn）加工領域的（de）鑽（zuàn）平底孔加工。大（dà）直徑的整體（tǐ）式鑽頭價（jià）格不容小覷，因此，黛傑（jié）研發了大直（zhí）徑平底冠齒鑽，大幅節省刀具成本。

這款平底冠齒鑽也可用（yòng）在傾斜麵、交差孔等不穩定加工環境中而無需分步進給。同時，采用波浪（làng）式刃型，有效降低切削阻力，可輕鬆應對預硬鋼、不鏽鋼等被加工材料。它采用獨特的內（nèi）冷方式，有效加工深度為直徑的1.5倍。

圖14 QM快魔（mó）王的高精度版MQT型

黛傑QM快魔王係列又增加了高精（jīng）度版的MQT型，圖14全家（jiā）圖。MQT型與傳（chuán）統的（de）可換式刀頭（tóu）相比，刀體精度提升一個級別，使用標（biāo）配（pèi）H級刀片（piàn）時，外徑製造精度（dù）達到－0.02～－0.05mm。90°直壁、87°、85°斜度三（sān）種互換刀（dāo）體配以XPHW(T)鼓形刀（dāo）片，不僅可（kě）以采用大步距切削大幅（fú）提高加工精度和加工效率（lǜ），而且可輕鬆應對從90°垂直直（zhí）壁（bì）到80°之內所有角度的傾斜麵加（jiā）工（gōng）要（yào）求。特別（bié）是針對日益增（zēng）多的五軸高速加工，其帶斜度刀（dāo）體與鼓形刀片的結合給出（chū）了完（wán）美的解決方案。

刀片材質有應對一般鋼、預硬鋼、不鏽鋼、鑄鐵等廣泛被加工材料用的PVD塗層材（cái）質（JC8118）及可提升加工表（biǎo）麵光潔度用的金屬陶瓷（cí）材（cái）質（CX75）。另外，與標準品QM快魔王一樣可共用（yòng）YPHW型刀片，進一步突顯出它的多功能性。

北京沃爾德金剛石工（gōng）具股份有限公司

圖15 北京沃爾（ěr）德的可轉位鋼鋁複合刀體金（jīn）剛石銑刀

北京（jīng）沃爾德重點介紹了可轉位鋼鋁複合刀體金剛石銑刀。

老楊認為該銑刀最重要的特征是刀片具有2個可（kě）用的刀尖。以前看到的大部分金剛（gāng）石刀片銑刀，無論是刀片上焊金剛石刀片還是刀座上直接焊金（jīn）剛石刀片，基本都屬於可換但不可轉位。沃爾德的刀片（piàn）在結構上將定位麵與調（diào）節麵分離，如果客戶沒有好的調刀能力，可以直接依靠刀片與刀體的（de）定位麵貼合，也能保證相對較（jiào）高的端麵跳（tiào）動水平（0.02mm），從（cóng）而使刀片仍然可以有較（jiào）長的使用壽命。但如果客戶能將刀片（piàn）跳動調（diào）整（zhěng）到合適水平（0.002mm，實際這不很難），刀具壽命將（jiāng）有更大的提高。

沃爾德的冷卻液噴淋板能使（shǐ）切削液很好地直接輸送到切（qiē）削區（qū）域（yù），從（cóng）而改善鋁合金加工（gōng）的表麵質量。另外（wài），刀盤底部有連接鋁刀體和鋼刀體的螺釘，請用戶切勿擅動。

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