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先进高效刀具是制造业提高加工生产率和产品表面质量的重要因素之一。在高档数控加工中心上,可利用一把高效复合刀具替代多把单一功能刀具,按照加工程序自动完成复杂形状工件的加工,对提高生产效率、表面质量和降低生产成本起到极好的效果。统计数据显示,采用先进高效刀具能显著提高切削效率,有可能使零件的生产成本下降10%-15%,即使购买先进高效刀具所需费用提高了50%,反映在零件生产成本上也仅为1%左右,即刀具费用的增加远远低于生产成本的下降。同时,先进高效刀具还具有减少换刀时间、提高产品质量等各种益处。因此,综合进行考虑,使用先进高效刀具对提高加工效率、降低生产成本效果十分显著,研究开发和应用新的先进高效刀具是今后机械加工的发展趋势之一。
对高效刀具进行磨削加工时,当刀具的材料、结构和形状以及磨床选型等确定后,砂轮就成为决定加工成败的重要因素。砂轮技术含量的高低和质量的好坏,决定了能否生产出符合设计要求的高品质刀具。
特殊金属结合剂强力开槽金刚石砂轮(METROX)
众所周知,2007年以前,欧洲和日本在硬质合金刀具的开槽加工中,大都使用超高温树脂结合剂金刚石砂轮,并采用传统的大切深、小进给磨削工艺。由于树脂结合剂金刚石砂轮的局限性,切深越大,磨削阻力就越大,磨削过程中产生的磨削热也越多,影响了刀具开槽的加工效率和刀具表面质量。为了解决上述问题,2007年,欧洲开始对工具磨床和金刚石砂轮进行新的优化。在磨床方面,提高了机床本身的刚性和功率(最大功率已达到37千瓦);在金刚石砂轮方面,研制出适合大切深、大进给的强力 开槽磨削砂轮,与大功率工具磨床配合使用,使生产效率成倍提高,获得了很好的效果,并在市场上推广应用。
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。
然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。
那时的数控套刀刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。
在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。