刀具与切削加工新技术
切削加工对制造业发展及技术进步起重要作用
切削加工对制造业发展及技术进步起重要作用切削加工技术进入了“高速高效”的发展新阶段出现了新的切削工艺如高速切削、高效切削、硬切削、干式切削等以及新的加工方法如插铣、高速螺纹铣等；创新开发了很多先进刀具和工具系统；切削专业的内涵和行业的发展机制都有重大的进展；切削加工效率成倍提高；对制造业的发展和技术进步发挥了重要作用。
刀具产品的创新的速度大加快，刀具的产品结构全面更新硬质合金成为主要刀具材料；超硬刀具性能提高应用领域扩大；可转位刀具比例增加；整体硬质合金刀具实用化。
涂层技术快速发展，涂层刀具比例增加效果显著--可成倍地提高刀具寿命或切削效率，影响面广；适应性好--可根据加工对象和使用要求开发相应的牌号；开发速度快--新牌号的开发可通过控制工艺因素实现；功能多--有耐磨的、耐热的、润滑的等不同涂层；涂层已成为快速提高刀具切削性能的最有效途径，被称为提高刀具性能的“兴奋剂”，具有很好的发展前景和应用价值。
刀具应用技术成为切削加工技术新的核心技术刀柄与刀具装夹技术；切削加工的数据库技术；刀具管理技术；高速旋转刀具的动平衡技术安全技术；铣刀的走刀路线技术刀具行业成功探索了转型的道路创新了“面向制造业，面向用户”的经营理念；由传统的刀具制造商销售商转变为切削加工技术的专业供应商和服务商；成为用户企业开发新产品、应用新工艺的技术支撑，必须依靠的技术力量，形成了紧密的合作关系；新的经营机制推动了切削技术的快速发展。
对刀具经销商的影响与要求要树立新的服务理念，由单纯的商业服务向切削加工技术“服务”转型；要成为刀具企业与用户企业之间沟通的桥梁，服务的前哨，信息的源泉，长期的合作伙伴；要构筑新的竞争优势，由价格竞争转变为服务能力的竞争；要了解切削加工技术的基础知识，并不断提高。
本文有上海高科电子公司提供。
木工刀具新材料、新技术、新工艺发展与展望
（冲 南林 业科技 大学 ， 南 长 沙 ４００ ；． 洲职业 技术 学院 ， １ 湖 １０４２株 湖南 株洲 ４２０ ） １０１
【 摘要 】 新材料、 新工 艺和新技 术的研 究与应 用， 高 了木工 提
刀具的制造技术和加工质 量。 ｚ７ 具正 向着超硬材料、 木＿ ／ ． 高精度
和 高速 高 效 的 方 向发展 。
瘤， 可以避免热量对刀刃 和工件 的影 响， 因此 刀刃不 易钝 化 ， 切 削变形小 ， 以获得较高 质量 的表面。能有效地加工非铁金属 可
材料 和非金属 材料 ， 如铜 、 铝等有色金属 及其合金 、 陶瓷 、 各种 纤维 和颗粒加 强 的复合 材料 （ 其是实木 和胶合板 等复合材 尤
腐蚀 的酸性介质 ， 这些 都会加 剧刀具磨 损和腐蚀 ， 不仅大大缩
多设备都需要根据工艺要求 ， 进行特殊设计和制造 。 这些专用设 备具有特别 的用 途、 高的切 削速度 和很大 的生产能力 ， 很 因此 ， 对刀具 的设 计 、 刀体材料 、 削材料 、 切 重量和精度都有很 高的要 求 。 目前 双端 铣 刀 具 的线 速度 已达 １ ０ｍ ｓ １ ／、进 给 速度 高 达 １０ ｄ ｎ 最高可达 ３０ ／ ｉ； ８ ｎｍｉ， ０ｍ ｒｎ最快的木工 四面刨床 的进给速度 ａ
槽 刀及 Ｐ Ｄ家 具成 形 刀等 。Ｐ Ｄ成 形铣 刀 的切 削 速度可 达 Ｃ Ｃ ３ ０ ｎ ｍｎ， ０ ０ｄ ｉ 走刀量可达每分钟数米 ， 刀具 耐用 度是 硬质合金刀 具 的Ｊ 十倍 甚至几百倍 ， Ｌ 由于具有 高效率 、 高耐用度等特点 ， 尤 其适合于大批量加工 。
在切削人造板 等木质复 合材料 时使用 的刀具材料 主要是硬 质 合金 ， 硬质合金 的耐磨性 、 耐热性 和硬度很 高。 但由于木材本身
刀具高速切削加工技术特点
刀具高速切削加工技术特点
高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念，对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料，高速切削加工时应用的切削速度并不相同。
通常把切削速度比常规高出5～10倍甚至以上的切削加工叫作高速切削或超高速切削。
以德国达姆施塔特工业大学H．Schulz教授提出的铣削速度范围比较具有代表性：铝合金1000～7000m/min，铸铁800～3000m/min，钢500～2000m/min，钛合金100～1000m/min，镍基合金50～500m/min。
传统硬质合金类刀具加工铝合金壳体切削速度一般在150～300m/min之间，而聚晶石（PCD）类刀具的切削速度能达到2000m/min以上，实现高速切削。
高速切削加工时，高切削速度在材料剪切区短时释放大量热能。
因此，随着切削速度的增加，切削的剪切区、切屑压缩区和变形区内材料的单位切削力反而下降。
总切削力和必需的切削功率同样下降。
高速切削工艺典型的小切削深度结合高进给速度和高主轴转速，将降低切削刃切入工件的时间，或称接触时间。
刀具监控系统在高速切削加工过程中还应该考虑的一个问题是刀柄与机床主轴锥孔的连接方式，常用的锥柄有BT、HSK、CAT及CAPITO等多种形式，但是在高速切削时HSK因其的双面接触过定位结构可以保证刀尖很高的跳动要求，，特别适合高转速工况。
第 1 页共 1 页。
超精密切削加工与金刚石刀具(精密加工
2.5 切削刃锋锐度对切削变形、加工表面质量的影 响
三、切削刃锋锐度对切削变形和切削力的影响
2021/5/1
锋锐车刀切削变形系数明显低于 较钝的车刀。 刀刃锋锐度不同，切削力明显不 同。刃口半径增大，切削力增大， 即切削变形大。背吃刀量很小时， 切削力显著增大。因为背吃刀量很 小时，刃口半径造成的附加切削变 形已占总切削变形的很大比例，刃 口的微小变化将使切削变形产生很 大的变化。所以在背吃刀量很小的 精切时，应采用刃口半径很小的锋 锐金刚石车刀。
(FN ) Ff cos FP sin
A点为极限临界点，极限最小切削厚度 hDmin 应为
hDmin rn(1 cos ) rn1
2021/5/1
第2章 超精密切削与金刚石刀具
2.1超精密切削时刀具的切削速度、磨损和耐用度 2.2超精密切削时积屑瘤的生成规律 2.3切削参数变化对加工表面质量的影响 2.4刀刃锋锐度对切削变形和加工表面质量的影响 2.5超精密切削时的最小切削厚度 2.6金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质
2021/5/1
2.2 超精密切削时刀具的磨损和寿命
后刀面 前刀面
2021/5/1
图2-2：切削刃正常磨损；
图 2-3 ： 图 a 是 刀 刃 磨 损 的 正常情况，图b是剧烈磨损 情况，可以看到磨损后成 层状，即刀具磨损为层状 微小剥落；
图2-4：图中所示沿切削速 度方向出现磨损沟槽，由 于金刚石和铁、镍的化学 和物理亲和性而产生的腐 蚀沟槽；
2.3 超精密切削时积屑瘤的生成规律
2、进给量f和背吃刀量 p的影响
• 由图2-7可以看出在进给量很小时，积屑瘤的高度很大，在 f＝5μm/r时，h0值最小，f值再增大时，h0值稍有增加。
高速切削加工与刀具技术
刀具 的安全性等刀具技术 。 关键词 ：高速切 削 刀具材料 刀柄 刀具的安全性
中 圈分 类 号 ；Ｔ ５ ６ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ； １７ －４ ０ （０ ７ ４ ３— ４ Ｇ０。 ６ ２ ８ １ ２ ０ ）０ － ３ ０
１概 述
早在 ２ 世 纪 ３ 年 代 ， 国切 削物 理学家 Ｃｒ Ｏ Ｏ 德 ａｌ Ｓ ｌｍｎ根据 实验提 出 了高速切 削的概念 ， ａ ｏｏ 他指 出 切 削速 度 与工件 的材料 有 关 ，每 一种 材料 都存在
高 刀具 硬度 和表 面光 洁度 ，刀 具制造 采 用涂 层技
术 。用 于高速 切 削 的涂层材 料 刀具可 按 加： 不 同 ［
素的 产生 ，影 响加工 ，应如 何合 理选 定切 削参 数 及 与切 速 的运 转 下 刀 具 的 安全 保 障 ３对
规高 ５ ｌ 倍以上的切削称为高速切削。 至 Ｏ
问题。
高速切削加工由于切削机理不同，因此具有 ２ 高速切削的刀具技术
维普资讯
机械 设计制造
《 电技术》２ ０ 机 ０７年第 ４期
高速 切 削加 工 与刀 具技 术
林 明 山
（ 州 职 业技 术学 院 机 械 与 自动化 工 程 系 ，福 建 漳 州 ３ ３ ０ ） 漳 ６０ ０
摘
要 ：根据高速切削的特 点，高速切削的加工对刀具 的要求，介绍刀具材料 的选用、刀柄 的改进、刀具 的结构及
金 ＴＣ （ ）等 。涂层硬 质合 金在 高速 加工 中应用 Ｉ Ｎ 最 为广泛 ，对 耐热 合金 、钛合 金 、高温 合金 、铸
好加工状态 ，从而保证了工件的加工精度 。⑤加
铁、纯钢 、铝合金及复合材料的高速切削加工耐
数控刀具概述及新技术
（ 对刀）或机内补偿 ，以减少换刀调整时间。
（ ）刀具 能实现 系列化 、标 准化和 模块化 ７ 刀具
系列化 、标准化和模块化 有利于编程 、刀具管 理和降低
１ ． 刀具 的定 义 数控
数 控 刀具 是 指 与 数 控 机 床 （ 控 车 床 、数 控 铣 数 床 、数 控钻 床 、数控 镗铣 床 、加 工中心 、 自动 线以及 柔性制 造系统 ）相配套使 用的各种刀具的总称 。
展成刀具 。 数 控 刀具 的分 类 则通 常较 多采 用普 通 刀具 的 第一 种形式 ，在工厂 实际使用 中有些厂将 重量 重、直径大的 数控 刀具称为 重型数控 刀具 ，而一般 中小数控机床使用
２数控机床 刀具 的特点 ．
（ ）具 有 良好 的稳 定切 削性 能 １
度高 ，能进 行高速切削和强力切 削。
刀具 刚性好 、精
的刀具 则称为 中小 型数 控刀具 。总的来说 ，数 控刀具和
普 通刀具的分类没有严 格的划分 ，因有时 一些普通 刀具 （ 如钻头 、丝锥等 ）也应用 于数控机床的加工 。
影 响到数控机床功能和 作用的发挥。
（）多功能复合及专用化 。 ８
３ ． 数控刀具的分类
常用 的普 通 刀具 分 两 类 ：一是 按工 件加 工表 面 的
形式 ，分 为加 工各种外表面 的刀具 、孔加工 刀具 、螺纹 加工 刀具 、齿轮加 工刀具和切断 刀具 ；二是按切削运动 方式和相应的切 削刃形状 ，分为通 用刀具 、成形 刀具和
高切 削效率 ，如高速钢数控铣 削刀具在结构上 已较 多采 用波 形刃和大螺旋 角结构 ，硬 质合金可转位 刀具则采用 了内冷却 、刀片立装式 、模块可换和可调式结构 ，而如
机械制造的新工艺和新方法
机械制造与自动化的新工艺和新方法随着机械工业的发展和科学技术的进步,机械制造工艺的内涵和外延不断发生变化常规工艺不断优化并普及,原来十分严格的工艺界限和分工，如下料和加工、毛坯制造和零件加工,粗加工和精加工、冷加工和热加工等在界限上逐步趋于淡化，在功能上趋于交叉,各种先进加工方法不断出现和发展。
以下为一些机械制造的新工艺和新方法：1、超高速加工技术超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨具和高速运动的自动化制造设备，以极大的切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。
超高速加工能使被加工金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某个极限值，使切削加工过程所消耗的能量、切削力、加工表面温度、刀具磨具磨损、加工表面质量、加工效率等明显优于常规切削速度下的指标，它是提高切削和磨削效果、提高加工质量、加工精度和降低加工成本的重要手段。
与常规切削加工相比，超高速加工有以下优点：（1）随着进给速度的提高,单位时间内材料的切除率可以增加3—6倍，可以大幅度缩短零件加工的切削工时，显著提高生产率.（2)切削力可以降低30%以上。
（3）切削过程极其迅速,95%以上的切削热被切屑带走，来不及传给工件，故特别适合加工容易热变形的零件.（4)机床作高速运转，振动频率特别高,工作平稳振动小,因而能加工非常精密、非常光洁的零件。
2、超精密加工技术超精密加工是指加工精度和表面质量达到极高程度的精密加工工艺。
目前超精密加工的主要手段有：金刚石刀具超精切削,金刚石砂轮和CBN砂轮超精密磨削、超精密研磨和抛光、精密特种加工和复合加工.金刚石砂轮超精密磨削是当前超精密加工的重要研究方向之一,其主要加工方式有外圆磨、无心磨、、沟槽磨和切割等，被加工材料有陶瓷、半导体等难加工材料,其关键技术包括金刚石砂轮的修整、微粉金刚石砂轮超精密磨削等.金刚石砂轮的修整包括整形和修锐两部分，对于密实型无气孔的金刚石砂轮，如金属结合剂金刚石砂轮，一般在整形后还需要修锐;有气孔型陶瓷结合剂金刚石砂轮在整形后即可使用。
超精密切削加工
研发节能技术和设备，降低切削加工的能耗和排放，提高资源利用效率。
THANK YOU
智能化与自动化
智能切削参数优化
通过智能化技术，实现切削参数的实时优化，提高加工效率和降 低能耗。
自动化监控与补偿
利用传感器和机器视觉技术，实现切削过程的自动化监控和补偿， 提高加工精度和稳定性。
智能切削决策支持系统
开发智能切削决策支持系统，为切削加工提供科学依据和优化建议。
切削过程建模与仿真
切削力模型
清洗作用
03
切削液可以清除切屑和磨粒，防止其粘附在刀具和工件上，影
响加工精度和质量。
切削参数优化
切削深度优化
根据工件材料和加工要求，选择合适的切削深度，以实现高效、 高精度的加工效果。
切削速度优化
根据刀具材料和工件材料，选择合适的切削速度，以提高加工效 率、减小刀具磨损和防止工件热变形。
进给量优化
04
超精密切削加工的挑战与解决 方案
刀具磨损
总结词
刀具磨损是超精密切削加工中常见的问题，它会影响 加工精度和表面质量。
详细描述
在超精密切削加工过程中，刀具与工件的高速摩擦会 导致刀具磨损，进而影响切削刃的锋利度和切削深度 ，最终导致工件表面粗糙度增加或产生加工误差。为 了解决这一问题，可以采用高硬度、高耐磨性的刀具 材料，如金刚石或立方氮化硼等，以提高刀具的耐磨 性和使用寿命。此外，优化切削参数、加强刀具冷却 和润滑也是减轻刀具磨损的有效措施。
韧性决定了材料抵抗切削应力的能力。韧性较好的材料在切 削过程中不易开裂或崩刃，能够获得较好的表面质量。在超 精密切削加工中，应选择具有较好韧性的材料，以减小切削 过程中的振动和热变形。
材料热导率
中国刀具与切削加工技术的发展现状与趋势
中国⼑具与切削加⼯技术的发展现状与趋势⾦属切削⼑具市场的发展现状与趋势随着机床⼯业的飞速发展, 难加⼯材料⽇益增多。
多功能复合⼑具、智能⼑具、⾼速⾼效⼑具逐渐成为现代制造技术的关键装备。
⼑具材料与⼑具结构⽅⾯也有了新的发展。
从⼯艺、性能、结构等⽅⾯对⼑具与切削加⼯技术的发展现状进⾏分析, 并对发展趋势进⾏展望。
1 ⼑具与切削加⼯技术的发展现状1.1 开创了⾼速切削等新⼯艺, 全⾯提⾼了加⼯效率。
⾼速切削作为⼀种新的切削⼯艺显⽰出独特的优越性。
⾸先, 切削效率有显著的提⾼, 加⼯铝合⾦缸盖的PCD ⾯铣⼑, 铣削速度已达402lm/rain, 进给速度5670mm/min; 精加⼯灰铸铁缸体的CBN ⾯铣⼑, 铣削速度已达2000m/min, ⽐传统的硬质合⾦⾯铣⼑提⾼了10 倍。
其次, ⾼速切削还有利于提⾼产品质量、降低制造成本、缩短交货周期。
此外, 在⾼速切削技术的基础上, 开发了⼲切削(准⼲切削、微量润滑切削)、硬切削(以车代磨、以铣代磨) 等新⼯艺, 不仅提⾼了加⼯效率, 改变了传统不同切削加⼯的界限, ⽽且开创了切削加⼯“绿⾊制造”的新时代。
硬切削技术已成为汽车齿轮内孔精加⼯、淬硬模具加⼯实⽤的⾼效新⼯艺。
1.2 以硬质合⾦材料为主的各种⼑具材料性能使硬质合⾦的性能不断改进, 应⽤⾯扩⼤, 成为切削加⼯主要的⼑具材料, 对推动切削效率的提⾼起到了重要作⽤。
⾸先是细颗粒、超细颗粒硬质合⾦材料的开发, 显著地提⾼了硬质合⾦材料的强度和韧性, ⽤它制造的整体硬合⾦⼑具, 尤其是通⽤的量⼤⾯⼴的中⼩规格的钻头、⽴铣⼑、丝锥等⼑具, ⽤来代替传统的⾼速钢⼑具, 使切削速度和加⼯效率提⾼了数倍, 把量⼤⾯⼴的通⽤⼑具带⼊了⾼速切削的范围, 为切削加⼯全⾯进⼊⾼速切削阶段打下了半壁江⼭。
整体硬质合⾦还在⼀些复杂成形⼑具中得到应⽤。
其次, 硬质合⾦加压烧结等新⼯艺的开发和使⽤,提⾼了硬质合⾦的内在质量; 以及针对不同加⼯的需求开发专⽤牌号的做法, ⼜进⼀步提⾼了硬质合⾦的使⽤性能, 在作为化学涂层硬质合⾦⼑⽚牌号的基体材料时, 开发了具有良好抗塑性变形能⼒和韧性表层的梯度硬质合⾦, 提⾼了涂层硬质合⾦⼑⽚的切削性能和应⽤范围。
切削加工的趋势
切削加工的趋势切削加工是一种制造工艺，通过使用刀具将材料从工件上切削、切割、刨削、铣削、打磨等，以达到制造高精度零件的目的。
随着科技的不断发展和经济的增长，切削加工也不断发生变化，并出现了一些新的趋势和发展方向。
在下面的回答中，我将总结几个当前切削加工的趋势。
1. 自动化和数字化随着计算机技术的不断发展，自动化和数字化成为制造业的重要趋势，切削加工也不例外。
自动化能够提高生产效率、降低人力成本，并能够实现无人化生产。
数字化技术可以实现切削过程的实时监测和优化，提高切削效率和精度。
例如，数控切削机床可以通过预设加工程序，自动完成多种复杂形状的切削作业。
在切削过程中，传感器可以实时监测刀具磨损情况、工件的尺寸和表面质量等，然后通过反馈调整切削参数，以保持切削质量的稳定和一致。
2. 高速切削高速切削是指在高转速下进行切削加工。
相较于传统的低速切削，高速切削具有更高的生产效率和更好的加工质量。
这是因为高速切削可以减少刀具磨损和热变形，并可以降低切削力和切削温度。
为了实现高速切削，需要使用高刚性和高精度的切削工具和切削机床，并需采取适当的冷却和润滑措施。
同时，需经过充分的工艺研究和刀具优化，以确保切削过程的稳定性和安全性。
3. 精密与微加工随着电子、通信和医疗器械等领域的快速发展，对零件精度和尺寸的要求也越来越高。
因此，精密和微加工成为切削加工的一个重要趋势。
精密切削加工可以实现更高的几何形状和表面质量要求，例如使用高精度的数控切削机床和刀具，尽可能减少切削力和振动。
同时，精密切削加工还需要采用高级的切削液和冷却系统，以控制和降低切削温度，并确保零件的尺寸和表面质量。
微加工是指加工微小尺寸的零件，通常具有亚毫米或微米级的尺寸和特征。
微加工的关键是精密和稳定的切削工艺，以及特殊的切削工具和切削机床。
例如，微铣削、微打磨和微铣削技术已经得到广泛应用，适用于制造光学器件、微机械系统和生物传感器等。
4. 绿色和可持续发展在面对全球环境问题和能源危机的背景下，绿色和可持续发展已经成为全球关注的焦点。
高速高效切削加工技术的现状及发展趋势
高速高效切削加工技术的现状及发展趋势一、前言目前，我国已成为世界飞机零部件的重要转包生产国，波音、麦道、空客等世界著名飞机制造公司都在我国转包生产从尾翼、机身、舱门到发动机等各种零部件，这些飞机零部件的加工生产必须采用先进的加工装备和加工工艺。
为此，国内各飞机制造公司均进行了大规模的技术改造，引进了大量国外先进的加工装备，使我国的飞机制造业设备的数控化率越来越高。
与此同时，大量高速、高效、柔性、复合、环保的国外切削加工新技术不断涌现，使切削加工技术发生了根本的变化。
刀具在航空航天加工领域的应用技术进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的新阶段。
与此形成鲜明对比的是，我国的装备制造业和以制造业为主要服务对象的传统的工具工业却无法满足航空航天工业对现代制造装备和先进加工工艺的要求。
下面结合我国航空航天工业加工技术的现状及发展趋势，着重介绍我国高效、高速切削刀具的生产应用情况，对我国工具工业的发展现状和存在的问题提出自己的看法。
二、航空航天工业加工技术的现状及发展趋势1.航空结构件材料的发展趋势及其特点①以整体件为代表的铝合金结构件为了提高零件的可靠性、降低成本和减轻重量，传统的铆接结构逐步被整体薄壁的机加工结构件所代替。
这类零件由于大部分是用整体实心铝合金材料制成的薄壁、细筋结构件，70%～95%的材料要在加工中去除掉，而高速切削产生的热量少、切削力小、零件变形小，因此提高生产效率的唯一途径是采用四轴或五轴联动机床进行高速铣削加工。
②以钛基和镍基合金零件为代表的难切削材料零件由于钛（镍）合金具有比强度高、热强度好、化学活性大等特点，目前飞机发动机重要部件采用钛基和镍基合金材料的逐渐增多。
采用高速切削后，其切削速度可提高到100m/min以上，为常规切削速度的10倍。
这类材料的加工特点是：切削力大、切削温度高、加工硬化和粘刀现象严重、刀具易磨损。
③以碳纤维复合材料零件为代表的复合材料结构件复合材料现已成为新一代飞机机体结构主要材料之一，如飞机上的大型整体成形的翼面壁板、带纵墙的整体下翼面等。
超精密切削加工技术
技术发展趋势
1 2
智能化控制
利用传感器和智能算法，实时监测切削过程和工 件表面质量，实现超精密切削加工过程的智能控 制。
复合加工技术
结合多种加工技术，如磨削、抛光和电加工等， 以提高超精密切削加工的效率和表面质量。
3
新材料应用
探索和开发适用于超精密切削加工的新材料，以 提高刀具的耐磨性和工件的表面完整性。
04
超精密切削加工技 术的挑战与解决方 案
技术瓶颈
刀具磨损
超精密切削加工过程中， 刀具与工件的高速摩擦导 致刀具快速磨损，影响加 工精度和效率。
工件表面完整性
超精密切削加工后，工件 表面容易出现微裂纹、残 余应力和加工硬化等表面 完整性问题。
切削液的纯净度
超精密切削加工需要高纯 净度的切削液以减小误差， 但切削液的纯净度控制难 度较大。
应对策略
刀具材料与涂层
采用高硬度、高耐磨性的刀具材料和涂层技术，提高刀具的耐久 性和切削性能。
切削参数优化
根据不同材料和加工条件，优化切削速度、进给速度和切削深度等 参数，以减小刀具磨损和工件表面完整性问题。
切削液纯净度控制
采用高精度过滤设备和检测技术，确保切削液的纯净度满足超精密 切削加工的要求。
精密仪器制造
光学仪器
精密机械
超精密切削加工技术可用于制造高精 度光学仪器，如显微镜、望远镜等， 以提高其成像质量和稳定性。
超精密切削加工技术可用于制造精密 机械，如钟表、精密机床等，以提高 其运动精度和稳定性。
测量仪器
超精密切削加工技术可用于制造高精 度测量仪器，如传感器、测微器等， 以提高其测量准确性和可靠性。
微电子行业
集成电路
超精密切削加工技术可用于制造 集成电路，如芯片、微处理器等，
金属切削加工技术的创新与发展
金属切削加工技术的创新与发展随着制造业的不断发展，金属切削加工技术在模具、汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛，成为了现代制造业中不可或缺的一部分。
然而，随着市场的竞争日益激烈，传统的切削加工技术已经无法满足人们对于产品质量和效率的要求。
因此，金属切削加工技术的创新和发展已成为制造业的重要课题之一。
一、新技术的应用在金属切削加工领域，多种新技术得到了广泛应用，并取得了良好的效果。
其中，数控加工技术可以实现自动化切削，提高生产效率，同时可以保证产品的高质量和高精度。
相比传统切削加工方法，数控加工可以大大减少人工干预，从而提高了加工的稳定性和精度，减少了生产成本和废品率。
在数控加工领域，星型铣削技术和高速加工技术也受到了广泛关注。
星型铣削技术采用多轴铣削，可以在一次加工中完成多个角度的加工，大大缩短了加工时间和降低了废品率。
高速加工技术则采用高速铣削，在保证高精度的同时，大大提高了加工效率和质量，也可以用于加工难以加工的复杂工件。
二、新材料的应用除了新技术，新材料在金属切削加工领域也扮演着重要的角色。
与传统材料相比，新型材料如高强度合金、高温合金和复合材料等具有更好的机械性能和耐磨性，在切削加工中可以更有效地减少刀具的磨损和摩擦。
同时，新型材料的切削加工技术也在不断发展，如激光加工、电火花加工和水刀切割等，这些新技术可以更好地适应不同材料的切削加工需求，并满足高精度、高效率和高可靠性的要求。
三、自适应控制技术的应用自适应控制技术是应用智能化，让加工系统自动调整而得到优良加工效果的关键技术之一，其主要思路是让加工系统适应工件在线测量中所得到的零件真实状态，在加工过程中及时调整刀具加工参数，保证加工精度和稳定性。
自适应控制技术大大提高了加工的稳定性和高效性，使加工过程更加智能化和合理化，可以避免误工和生产废品的产生。
总之，切削加工技术的创新和发展已成为制造业发展的重要方向之一。
在此背景下，各级政府和企业不断推动技术创新和发展，加强各类切削加工技术的应用，通过技术创新提高制造能力和产品质量，实现高质量和高效率的生产。
刀具加工工艺知识点总结
刀具加工工艺知识点总结一、刀具加工工艺基础知识1.1 刀具加工工艺概述刀具加工工艺是指对刀具材料进行切削、研磨、淬火等工艺加工步骤，使刀具达到一定的形状和尺寸精度及表面质量要求的加工过程。
刀具加工工艺直接影响着刀具的使用寿命和加工质量，是刀具制造的重要环节。
1.2 刀具加工工艺的原理刀具加工工艺的原理主要包括刀具材料的选择、刃磨工艺、淬火工艺等。
在刀具加工工艺中，需要根据刀具的用途和工艺要求选择合适的刀具材料，然后根据刀具的结构和工件加工要求设计合理的刃磨工艺和淬火工艺，从而确保刀具具有良好的使用性能和寿命。
1.3 刀具加工工艺的分类刀具加工工艺根据刀具的材料和加工过程的不同可以分为切削加工工艺、研磨加工工艺、淬火工艺等。
切削加工工艺主要包括车削、铣削、钻削等，用于对刀具的原料进行初步加工。
研磨加工工艺主要包括平面研磨、外圆研磨、内孔研磨等，用于对刀具进行精加工。
淬火工艺主要用于对刀具进行硬化处理，提高刀具的硬度和耐磨性。
1.4 刀具加工工艺的发展趋势随着工业化程度的提高和现代制造技术的不断发展，刀具加工工艺也在不断革新和进步。
未来刀具加工工艺将更加注重刀具的精密化、高效化和自动化，采用先进的加工设备和工艺技术，提升刀具的质量和性能。
二、刀具材料的选用与加工工艺2.1 刀具材料的选用刀具材料是刀具加工工艺的基础，直接影响着刀具的使用性能和寿命。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬合金等，各种刀具材料具有不同的特性和适用范围，需要根据刀具的用途和工艺要求进行选择。
2.2 刀具材料的加工工艺对不同材料的刀具进行加工时，需要选用不同的加工工艺。
对高速钢刀具的加工工艺包括热处理、研磨等；对硬质合金刀具的加工工艺包括热处理、研磨、CVD涂层等；对陶瓷刀具的加工工艺包括成型、烧结、精加工等。
不同的刀具材料需要采用不同的加工工艺，以确保刀具具有良好的使用性能。
2.3 刀具材料加工工艺的前沿技术随着材料科学和加工技术的不断进步，刀具材料加工工艺也在不断革新和发展。
刀具涂层技术在金属切削中的应用与优势分析
刀具涂层技术在金属切削中的应用与优势分析引言：切削加工是现代制造业中常见的加工方法之一，其精度和效率对产品质量和生产成本具有重要影响。
刀具是切削加工中不可或缺的重要工具，而刀具涂层技术则是提高刀具使用寿命和效率的重要手段之一。
本文将就刀具涂层技术的应用和优势展开分析。
一、刀具涂层技术在金属切削中的应用（此部分可根据实际情况加入相关的刀具涂层技术应用案例进行阐述）1. 提高刀具硬度和耐磨性刀具涂层技术可以通过在刀具表面添加高硬度和耐磨性的涂层层，使刀具更加耐磨和耐蚀。
例如，钛碳氮（TiCN）涂层和钼锪氮（MoN）涂层可以显著提高刀具硬度和耐磨性，延长刀具的使用寿命。
2. 提高切削速度和精度刀具涂层技术可以减小切削力和切削温度，从而提高切削速度和精度。
涂层可以减小切削时的摩擦阻力，降低切削温度，有效防止刀具因高温而变形和失效。
3. 提高切削稳定性和可靠性刀具涂层技术可以提供良好的刀具表面光洁度和润滑性，减小切削时产生的摩擦和粘附。
涂层能够有效降低切削时产生的热量和压力，提高切削稳定性和切削质量，减少切削噪音和振动，提高切削过程的可靠性。
二、刀具涂层技术的优势分析1. 提高切削效率和经济性刀具涂层技术能够有效提高切削效率和经济性。
使用涂层刀具可以提高切削速度和材料去除率，缩短加工周期，提高生产效率。
涂层刀具的使用寿命长，可以减少更换刀具的频率，降低生产成本。
2. 降低切削力和能耗刀具涂层技术可以减小切削力和摩擦阻力，降低能耗。
涂层刀具具有更小的摩擦系数，能够更有效地减小切削时的摩擦，降低切削力和能耗。
3. 提高切削表面质量刀具涂层技术可以提高切削表面的质量。
涂层刀具具有良好的刃口抗磨性和耐磨性，能够保持刃口的锋利度和形状，提高切削表面的光洁度和平整度。
4. 推动可持续发展刀具涂层技术具有环保和可持续发展的特点。
涂层刀具能够降低切削液的使用量和切削过程中的废料产生量，减少对环境的污染，符合低碳环保的发展要求。
高速切削加工技术和刀具技术的发展探讨
成本 １ ％～１％。高速加 工普 通钢 和铸铁 的切削速度 为 ５ ０～ ０ ５ ０ ２ ０ ｍｍｉ 钻 、 为 １０～ ０ ｍ ｍ ｎ 攻 丝 为 １０ ／ ｉ， 齿 ０ ０ ／ ｎ（ 铰 ０ ４ ０ ／ ｉ， ０ ｍ ｍｎ 滚
为 ３ ０～６ ０ ／ ｉ）淬 硬钢（５～６ Ｈ Ｃ为 １ ０ ０ ｍ ｍｎ 结 ０ ０ ｍ ｍ ｎ， ３ ５ Ｒ ） ～４ ０ ／ ｌ， ０ 构 铝 合 金 为 ３０ ０ ０～４ ０ ｍ ｍ ｎ 高 硅 铝 合 金 为 ５ ０～ ０ ０ ／ ｉ， ０
广有现实的意义 。 近年 中国在刀具材料开发方面已有长足 进步 ， 并开发包括 Ｃ Ｄ金刚石薄膜在 内的涂层 刀具 和厚膜金 刚石刀片 、ｉ（， ） Ｖ Ｔ Ｃ Ｎ
切削加工用干式加工 ， 的制造成本可 降低 １ ％。因此 ， 总 ． ６ 干切 削是未来切削加工 的主要方 向。 但是 当前倡导 的干切削并不是 简单地把原有工艺 中的切削液去掉 ， 也不是 消极地靠降低切削 参数来保证刀具的使用寿命 ， 而是用全新耐热性更好 的刀具材 料及涂层 ， 设计合理 的刀具结构及 几何参数 ， 选择最佳 的切削
１０ ｍ ｍｉ，镍基 、钴基 、铁基 和钛合金 等超 级合金 为 ９ ５０ ／ ｎ ０～
５０ｒｍ ｎ ０ ｒ ｉ。高速加工追求 的切削速度 目标是 ： ｄ 铣削一加 工铝及 其 合 金 为 １０ ０ ／ ｉ， 铸 铁 为 ５０ ｍ ｍｎ 普 通 钢 为 ００ ｍ ｍｎ ０ ０ ／ ｉ， ２０ ｍ ｍｉ；钻 削一 加 工 铝 及 其 合 金 的机 床 主 轴 转 速 为 ５０ ／ ｎ ３０ ０／ｉ ， 铁为 ２ ０ Ｏ／ ｉ， ００ｒ ｎ铸 ｍ ０ ０ ｆ ｎ 普通钢 为 １ ００／ ｎ ａ ｒ ０ ０ ｒ 。大进 给 ｍｉ 目标 ：进 给 速 度 Ｖ ＝ ０～ ０ｍ ｍｉ，每 齿 进 给 量 ｆ＝１ ｆ２ ５ ／ ｎ ｚ ． ０～
1刀具在切削加工中的重要性
1 刀具在切削加工中的重要性金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料，从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面层质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。
其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用，即刀具的切削作用和工件的反切削作用。
这是切削加工中的主要矛盾，而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面。
切削刀具是支撑和促进切削加工技术进步的关键因素。
近年来，高速高效数控机床的广泛应用使现代切削加工技术发展到了一个新的阶段，先进高效刀具的应用是使昂贵的数控机床充分发挥其高效加工能力的基本前提之一。
刀具是切削加工的基础工艺装备之一，刀具的性能和质量直接影响到切削加工效率的高低和加工质量的好坏，直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。
采用先进刀具，适当地增加刀具费用的投入，是制造业提高劳动生产率和企业竞争力的有效手段，是我国制造业当前必须重视的问题。
切削机床的快速发展为现代制造业的发展提供了基本的前提和技术保障，但无论是什么样的金属切削机床，都必须依靠与工件直接接触、从工件上切除材料的刀具才能发挥作用。
刀具性能和质量直接影响到切削机床生产效率的高低和加工质量的好坏，直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益[1]。
我国工具工业的发展情况我国2005年消费刀具约17亿美元。
2006年消费刀具约20亿美元，其中进口刀具约10亿美元。
2007年工具工业空前高速发展，销售收入增加达28％左右。
2008年前三季度工具工业仍继续高速发展，增长超过20％，l0月以后下滑明显，但全年增长仍在12％以上。
受世界经济危机影响，2009年上半年工具工业继续下滑，但7-8月以后整个经济形势已开始回暖，工具工业亦已逐步好转。
日本切削技术和刀具的发展动向
条 件下用涂层 硬质合 金立 铣刀 高速 上 各装有 ２台线 性 电机 ，分别 作相 铣 削高硬钢时 ，刀具 切 削刃 的切削 对 运动 （ 制加 速度 ）以抑 制驱动 控 轨迹 能 真 实复 映在 已加 工 表 面上 ， 时的振动 。 主轴 上装 有 声 ．ｍ 以 ０１ｍ
约 化 （ 图 ３ 。在 的加 工形状 ，加 工精 度 的提高 ，刀 见 ） 切 削 加 工 模 具 零 件 具 的 选 择 方 法 和 使 用 技 术 等。例
＇ ■ Ｉ ＿ Ｉ ＿
ｌ塑薹 塑塞 ｌ 型 矍
图 １ 最新切削加工技术的内涵
时 ，可 在 一 道 工 序 如 ， 要 研 究开 发 利 用 刀具 的 三维 需 中完 成 过 去 需 数 道 工 序 才 能 完 成 的 金 属 模 具 各 种 孑 、沟 Ｌ
２ ０６ Ｎｏ． 工 具 展 望 ０ ４
图８ Ｎ Ｃ Ｃ复合切削用工具 系统 （ ： Ｉ Ｍａｄｉ 左 础 ９Ｉ Ｉ 耻
Ｑ Ｉ ；右 ：三 菱 材料 ） 州
图 ７ 多功能复合切削实例 （ 三菱材料资料 ）
种 在 小 切 深 、高 的关键 。 在推广 应用高速铣 削加工 的 同
化 研 究 工作 中。这
些 工 具 系 统 能 够 适
图３ ０ 多功 能复合切 削刀具与加 工 中心的互换性 （ 三菱材料 资料 ）
１ ０
应 可 充 分 发 挥 多 轴 图 ６ Ｎ Ｃ Ｃ多功能复合切削用工
维普资讯
２０ ６ Ｎｏ． 工 具 展 ０ ４
日本切 削 技 术 和 刀 具 的发 展 动 向
切削加工技术综述
切削加工技术综述切削加工技术是一种通过物理力学原理和工具与工件之间的相对运动来改变工件形状和尺寸的方法。
它是制造业中最常用的一种加工方法，广泛应用于各个领域，如机械、汽车、航空航天等。
切削加工技术的基本原理是利用切削工具对工件进行削除材料的操作，以达到所需的形状和尺寸。
切削工具一般由硬质材料制成，如高速钢、硬质合金等，具有较高的硬度和耐磨性。
在切削加工过程中，切削工具与工件之间的相对运动产生剪切力，使工件表面的材料被削除，从而形成所需的形状。
切削加工技术包括多种方法，常见的有车削、铣削、钻削、刨削等。
车削是利用车床上的主轴和刀具对工件进行旋转切削的方法，常用于加工圆柱形工件。
铣削是通过铣床上的刀具进行旋转切削的方法，常用于加工平面和复杂曲面形状的工件。
钻削是利用钻床上的钻头对工件进行旋转切削的方法，常用于加工孔洞。
刨削是利用刨床上的刀具对工件进行直线切削的方法，常用于加工平面和棱角。
切削加工技术的优点是加工精度高、表面质量好、适用于各种材料和形状的工件。
然而，切削加工也存在一些限制和挑战。
首先，切削加工需要专业的设备和工具，成本较高。
其次，切削加工过程中产生的切屑和废料需要处理和清理，对环境造成一定影响。
此外，切削加工对工件的形状和尺寸有一定限制，无法加工过于复杂和小尺寸的工件。
随着科技的不断进步，切削加工技术也在不断发展。
近年来，随着数控技术的应用，切削加工实现了自动化和智能化，提高了加工效率和精度。
同时，切削工具的材料和结构也得到了改进和创新，提高了切削效果和工具寿命。
切削加工技术的发展为制造业的进步和发展提供了坚实的基础。
切削加工技术是一种重要的制造工艺，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着科技的不断进步，切削加工技术将会更加高效、精确和智能化，为制造业的发展做出更大贡献。
同时，我们也需要不断学习和掌握新的切削加工技术，以适应市场需求和技术发展的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
刀具与切削加工新技术
刀具与切削加工技术新发展。
与高速铣削和多功能车削中心相适应的刀具及切削技术
在切削加工方面，寄希望于建立快捷生产体制的刀具产品，首推高速铣
削刀具。
目前，加工中心等机床主轴与刀具的连接方式，在欧洲已普遍采
用HSK刀柄，并已制定出ISO标准。
日本国内正在推广采用这种工具系统。
迄今为止，日本厂商已开发出多种工具系统，连接方式更是五花八门，用
户在选购时感到十分困惑。
因此，日本机床生产厂和终端用户都希望开发
一种适用于车削中心的HSK工具系统。
目前，日本共有16家工具企业和
夹头生产厂在联合开发此种产品，不久即可进行批量生产。
这对于提高加
工效率、降低生产成本和提高加工质量均可得到极为良好的效果。
Sodick公司开发出一种三轴直线电机驱动小型加工中心（工作台尺寸
400mm×600mm），这是一种适用于高速铣削加工的机型，主轴最高转速达
到40000r/min，与其他同类机床相比，成本降低至50%以下。
为了在高速
铣削条件下保证加工精度和刀具寿命，该机床采用了热装式工具夹持系统。
这种趋势今后还将继续发展下去。
如MMC神钢工具公司开发的适用于热装
式工具夹持系统的立铣刀系列产品，这些立铣刀尽可能保持最小程度的伸
出量，可进行稳定的高速铣削加工。
许多生产热装式夹紧系统的企业推出
的产品大都采用欧洲生产的电磁感应加热方式。
日本YES电子工业公司自
行开发的新型电磁感应加热装置，商品名MEGAHEATER。
这是一种袖珍热装
专注下一代成长，为了孩子。