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钻孔加工的三个要素 中国数控刀具行业存在的不足

数控刀具闭环制造系统

 
  将测量技术和装备集成于数控刀具的机械加工制造过程中,推动了数控刀具数字化制造技术的发展。德国WALTER公司的数控刀具闭环制造系统和Klingelnberg公司的弧锥齿轮刀具闭环制造系统就是这项数控刀具先进制造技术的实例。系统通过计算机通讯,可实现从CAD、CAM、CAI到CAM再加工直至质量达到要求,实现数控刀具“零废品”制造。数控刀具整个制造系统信息实现了集成和融合。 
 
  数控刀具切削数据库集成于数控机床,也是数控切削技术发展的一个重要内容。我国已开始探索起步。实现该技术的关键是数据的可行性和实用性。成都工具研究所在网上开通的金属切削数据库查询服务工作集成了工具所从“六五”以来的相关研究成果。随着切削技术的发展,尤其是高速、高效、难加工材料切削技术的发展,数据库应适应发展需要,不断更新、补充和提高。 
 
  对于数控切削加工系统而言,必须重视数控刀具制造技术的发展,重视切削机理、数控刀具的设计、材料、制造工艺、刃口强化技术、表面强化技术、数控刀具检测技术直至数控刀具切削数据库等数控刀具制造全过程的技术发展和质量管理。采用先进信息技术,将数控刀具制造闭环系统中各个环节(包括应用)的信息进行集成、分析、诊断、反馈,以提高制造质量和水平,这对于数控刀具制造技术的发展至关重要,对于数控切削加工技术的发展也至关重要。

数控刀具和可转位数控刀片结构及几何参数的创新优化设计,如新型精密成型的断屑槽型的开发,有效的改善了刀具的切削性能。近年来,数控组合刀具和复合刀具的开发步伐加快。如波状切削刃粗切滚刀和精切滚刀组合、齿轮滚刀和去毛刺刀具组合均使滚削加工效率得到了提高。为了适应CNC复合车铣加工中心的要求,在工件一次安装中完成平面、圆柱面、孔以及螺纹切削加工的要求,开发了满足车铣自动换刀的新型数控刀柄。株洲钻石投资引进技术、上工和SU的合作都将进一步提高我国数控刀具和齿轮刀具的设计制造水平。 
 
  工具系统将数控刀具与数控机床主轴精密牢固连接,决定刀具的夹持精度,传递刀具的切削运动和动力。对于高速高效加工,传统的采用单面(锥面)约束夹紧、带有7∶24锥度的工具系统已经不能满足要求,而HSK工具系统(带有1∶10锥面)得到了推广应用。它采用双面(锥面和端平面)约束夹紧原理,接触刚度和传递扭矩大大提高,近年在国内的推广也有所进展,但主要是与进口机床配套使用,其主要原因在于机床主轴和工具系统的制造中基准的建立和传递、计量检测装备和手段的配备问题。日本大昭和精机开发了带有7∶24锥的双面(锥面和端平面)约束夹紧工具系统,不仅可达到与HSK相似的效果,还能与传统7∶24锥柄刀具互换。最近哈尔滨量具刃具厂收购了德国KELCH公司,吸纳了先进的数控工具系统成套制造技术(设计、加工制造、检测、工作基准规等),此举将推动并加快我国数控工具系统和数控刀具开发制造的进程。 
数控刀具和工具系统满足高速、复合切削的要求
 
  为确保高切削性能、高精度、形状和结构复杂的数控刀具的质量,数控刀具检测仪器得到重视。如德国Zoller公司的Saturn系列CCD数控刀具预调仪、Schenck公司的TooldyneSV  
 
  数控刀具动平衡检测仪等发展迅速,国外高端新产品不断进入市场。德国BLUM公司和英国RENISHAW公司的非接触式在机数控刀具检测仪,采用了喷气装置,能在数控机床加工过程中,在刀具快速回转时在机床上精密检测并设置刀具的长度、半径、径向跳动,也可监控刀具刃口形状误差和破损。此外还能测量并补偿因温度变化造成的刀具相对位置误差,提高了机床的加工精度。 



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