数控刀具的现状与发展趋势

作者简介 ： 杨晓晶（９Ｏ ， 江苏徐州人， １８一）女， 助讲 ， 本科学历， 研究方向： 数控应用。 １３ ０
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙＮｏ １ ２ １ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆｅ ｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ２， ０ ｉ １
以及市场需求 ， 以预见 ， 可 该类材料必将会是刀具材 系统 ， 得到大力的研制与开发。 目前 ， 国 Ｏｆ 德 ｒ Ｔ公司 料发展的一个重要方向。
１ 切削技术 的发展现状
切削加工 ，是机械加工领域应用最广泛的加工 ２ 数控 刀具材料 的发展
方法之一 ， 高效率 、 品质、 高 低成本 和绿色环保 ， 是切 削技术追求的最终 目 。目前 ， 标 高速切削、 干式切削、 ２１粉末冶金高速钢 ．
硬态切削和复合切削 ，已成为切削技术最为重要 的 在传统冶炼高速钢的基础上 ，利用热等静压工 发展方向。 艺制造出了粉末高速钢 ，一般是用高压氮气或氩气 １１高速切削——高效 ． 使熔融的高速钢水雾化成细小的粉末 ，然后 在高温 聚晶金刚石（ Ｃ 刀具和 Ｈ Ｋ等高速切削刀柄 高压下 ， Ｐ Ｄ） Ｓ 压制成细密 的钢坯 ， 最后将钢坯轧制成高速 系统的问世 ， 促进 了高速切削技术 的迅速发展。目前 钢材料。其优点是热处理变形小 ， 特别适宜制造精密 针对于非金属材料和有色金属材料 的加工 ，高速切 刀具 和复杂刀具 。 削技术被广泛应用于汽车、 航空 、 航天 以及 建材等工 与普通冶炼高速钢相 比 ， 粉末高速钢硬度更 高 ， 业领域 ， 使得在生产成本成倍下降 的同时 ， 生产效率 韧性也更好 ， 耐磨损 ； 更 在相 同硬度条件下 ， 粉末高
削、 干式切 削等一些高效环保 的数控切 削技 术被越 来越 广泛地应 用在机械制造领域 。
关键 词 ： 数控刀具 ； 削技术 ； 切 刀具材料 ； Ｋ刀柄 ； ＨＳ 刀具涂层
中图分类号 ：Ｇ７ ９ Ｔ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ）２ ０ ０ — ３ １ ７ － ４ Ｘ（ ０ １ － １ ３ Hale Waihona Puke Baidu １
２２ 超 细 晶粒 硬 质合 金 ．
研制的 Ｈ Ｋ刀柄系统 ，被公认为是性能最优越的夹 Ｓ 持系统 。 Ｈ Ｋ刀柄是一种典型的 １ ０ Ｓ ： 短锥面 、锥柄和主 １
硬质合金 出现于上世纪 ３ 年代 ， ０ 主要是 Ｂ族金 硬质合金 已成为刀具材料 的一个 主流发展方向 ， 目
属元素的碳 化物和粘结剂通过粉末冶金工艺制成 。 轴端面 同时接触的双定位型空心刀柄 。由于 Ｈ Ｋ刀 Ｓ
度 已经 可 以达 到纳 米级 。
结构的径 向定位和平面夹紧定位 ，理论 上讲这是一
为 了提高材料 的韧性 ，超细晶粒硬质合金 的含 种过定位 ， 由于 良好的制造精度 ， 但 反而提高了安装 钴量往往高于一般的硬质合金 ，但是 由于晶粒 的超 刚性。因此 ， Ｓ Ｈ Ｋ刀柄具有静 、 动态刚性高、 扭矩传递 细度补偿 了高含钴量带来的硬度损失 ，而且还可大 大、 向定位精确 以及换刀重复精度高等特点。 径
《 装备制造技术） Ｏ １ ） ｌ 年第 １ 期 ２ ２
数控 刀具 的现 状与发展趋 势
杨 晓晶
（ 徐州生物工程职业技术学院， 江苏 徐州 ２ １０ ） ２０ ６
摘 要： 近年 来 ， 由于刀具材料 、 刀柄 结构 以及 涂层技 术等领域 的长足进步 ， 数控 刀具 获得 了交飞猛进 的发展 。高速切
术 的发展有着极大影响 ， 应该说刀具技术的发展 ， 极 的切 削液 ， 因此极大地降低 了企业 的生产成本 ， 也最 大地促进 了数控技术的发展 ，并且极大地提升了数 大限度地免去了后续处理废弃的切削液和金属切屑 控机床的功能水平 ，从而也从整体上促进 了制造业 混合的工业废料的环节 。 的发 展 。 目前 ， 由物理气相沉积（ Ｖ 方法进行涂层处理 Ｐ Ｄ） 从 目前情况来看 ，多功能复合 型刀具和现代高 的刀具 ， 在干式切削 中使用广泛 ， 这种方法获得 的涂
效刀具 ，是刀具发展 的主流。而切削技术的 日益发 层更薄 、 粘着力更 佳 、 隔热性 能更 好 ， 在切削过程 中 展、 刀具材料 的 日新月异、 涂层技术 的快速发展 ， 都 最大程度地将热量阻隔在刀具之外 ，使大部分 的切
极大 促进 了刀具 的发展 。
削热 由切屑带走 。目 ， 前 干式切 削在德 国得到了大力 发展和应用 ， 在德 国机械制造行业中 ， 干式切削所 占 的比例可达 ２ ％以上。 Ｏ
获得了大幅度提高。
１２ 干式切削——环保 ．
速钢 的强度提 高达 ２ ０％ ～ ０％，韧性 提高 １ ２ ３ ． ５～ 倍， 在某些高 冲击 力 、 大切削量 的加工条件下 ， 粉末
干式切削也是 目前切削制造技术的一个重要发 高速钢大行其道 。鉴于粉末高速钢优 良的综合性能
收稿 日期 ：０ １０ — ３ ２ １－ ９ ０
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代表着制造技术最高水平 的数控机床 ，已成为 展方 向。实际上 ， 采用干式切削 的同时 ， 必须提高切 当今机械制造业 的主流装备 ， 而数控刀具的发展 ， 已 削速度 ， 使切削过程中产生 的热能 由切屑带走 。 这种
成为机械制造行业的风向标。虽然数控机床集合了 加工 方式 ， 不但提高 了生产效率 ， 而且还非常环保 ； 众多领域 的新技术 ， 然而刀具 的发展水平 ， 对数控技 另外 由于干式切削不采用切削液 ，或只采用极少量
柄采取 了一种双重定位配合原则 ， 紧时 ， 夹 在足够拉
前主要的种类 有钨钴类 、 钨钴钛类 、 钨钛钽类 ， 现在 紧力 的作用下 ， Ｓ Ｈ Ｋ刀柄的空心锥柄和主轴锥孑 、 Ｌ锥 又发展 出细晶粒 和超细晶粒 的硬质合金 ，晶粒 的粒 面和夹持平面之间同时接触 ， 产生摩擦 ， 提供 了封 闭