2008年5月在上海舉辦的第12屆國(guó)際模具展匯集了國(guó)內(nèi)外眾多著名刀具公司參展,展品包括新的刀具材料牌號(hào)、新型的刀具結(jié)構(gòu)、刀具表面涂層技術(shù)和裝備、工具系統(tǒng)及刀具裝夾技術(shù)等,這些產(chǎn)品和技術(shù)代表了刀具工業(yè)發(fā)展的先進(jìn)水平和刀具切削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。從本屆模展的展品可以看出刀具和刀片的制造精度取得了新的進(jìn)展,切削加工的水平也取得了進(jìn)一步提高。
新一代刀具產(chǎn)品推進(jìn)切削加工技術(shù)發(fā)展
可轉(zhuǎn)位方肩立銑刀由于具有多功能的結(jié)構(gòu),是銑削加工和模具加工中的主要刀具,應(yīng)用廣泛,是刀具制造商的開發(fā)重點(diǎn),因此也是此次眾多展品中的一個(gè)亮點(diǎn)。具有代表性的產(chǎn)品有山特維克可樂滿的CoroMill 490、伊斯卡公司的SUMO T290和三菱綜合材料株式會(huì)社的APX3000/4000等方肩立銑刀,它們被稱為可實(shí)現(xiàn)“真正90°”的方肩加工,或稱“無(wú)接刀痕的高精度、高質(zhì)量” 的壁面加工,這幾款產(chǎn)品把通用的多功能方肩立銑刀的加工質(zhì)量提高到了一個(gè)新的水平。
在此次展會(huì)上,山特維克推出了新一代的端面和方肩銑刀CoroMill490,這款刀具是專為小批量生產(chǎn)的小型機(jī)床而開發(fā)的。與一般的方肩銑刀相比,切削更輕快,加工范圍更廣,并且可真正實(shí)現(xiàn)90°方肩銑,方肩的垂直度達(dá)0.015,方肩側(cè)面的接刀痕小于0.03mm,加工表面粗糙度達(dá)到 Ra0.8µm。用于小余量零件的精加工,可降低25%的制造成本。此外伊斯卡公司也推出了一款切向立裝刀片的SUMOT290立銑和面銑刀,由于刀片切向立裝,使刀體芯部的直徑增大,增強(qiáng)了刀具的剛性,而且刀齒強(qiáng)度高,可提高進(jìn)給速度;刀片具有大的軸向正前角,使切削輕快,延長(zhǎng)刀具壽命長(zhǎng);可加工90° 方肩,表面質(zhì)量好。對(duì)于這樣一把多刃的可轉(zhuǎn)位銑刀要達(dá)到上述的加工質(zhì)量,說明可轉(zhuǎn)位刀具的制造精度取得了新的進(jìn)展,提高了機(jī)夾多刃刀具刃口位置的精度和一致性。
下面2個(gè)例子顯示了刀具制造精度的提高對(duì)切削加工的意義。一個(gè)案例是山特維克可樂滿展出的CoroThread266螺紋車刀,其特點(diǎn)是在刀片底面和刀墊的表面分別增加了一個(gè)定位槽和定位導(dǎo)軌,顯著提高了螺紋刀片夾持的可靠性,從而提高螺紋加工的效率和精度。這款刀具是該公司繼 CoroTurn TR后推出的第二款用導(dǎo)軌增加夾持剛性的車刀,將對(duì)車削加工的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。二是有更多的零度后角可轉(zhuǎn)位銑削刀片采用雙面槽形,使銑刀刀片可雙面使用,而且刀片有很復(fù)雜的槽形和螺旋形的刀刃,此類銑刀的推廣應(yīng)用將全面降低銑削加工的成本,給用戶帶來新的效益。
又如株洲鉆石切削刀具股份有限公司展出的BMR03系列粗銑球頭刀和BMR04系列精銑球頭刀,這2種銑刀可用于模具的仿形銑、曲面銑、槽銑等多種工序,分別適合模具型腔及圓角清根的粗加工、半精加工和精加工。BMR03系列球頭銑刀的刀片采用變截面的槽形和獨(dú)特的側(cè)刃凹形設(shè)計(jì),有效控制切屑卷曲并避免加工時(shí)刀片側(cè)面與工件的刮擦,提高了工件的表面質(zhì)量。BMR04精銑刀刀片的圓弧精度﹤0.005mm,裝配后的刃形精度保證在0.01mm以內(nèi),提高了模具的加工精度。
此外,由于刀片壓模制造精度和內(nèi)在質(zhì)量的提高,銑削刀片的前角可以做得更大,刃口更鋒利,使切削力降低,切削熱減少,從而顯著改善銑削加工的效果。像此次展出的日本大昭和公司的快鋒立銑刀和伊斯卡公司的490系列螺旋刃銑刀都有很大的前角。
涂層技術(shù)推動(dòng)刀具材料新牌號(hào)的開發(fā)
涂層對(duì)刀具材料新牌號(hào)的開發(fā)起著重要的作用。在本屆模展上,參展的刀具公司推出的眾多新牌號(hào)有一個(gè)共同點(diǎn)就是通過開發(fā)新的涂層來提高刀片的性能。
日本日立工具公司此次展出的PVDSD(S-DLC)涂層為新的無(wú)氫DLC(類金剛石)涂層。與以往的潤(rùn)滑性的DLC相比,硬度和耐熱溫度都有較大提高,硬度超過60GPa,耐熱溫度達(dá)600℃。由于采用了新的沉積粒子過濾技術(shù),使涂層表面非常平滑,摩擦系數(shù)在0.1以下,有效地避免了材料的粘結(jié),提高了切削效率和刀具壽命。這項(xiàng)技術(shù)已用于可轉(zhuǎn)位銑削刀片和整體硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭等刀具,能高效加工鋁合金、銅和纖維增強(qiáng)合成材料。該公司還開發(fā)了加工鈦合金、耐熱合金的AeroTH涂層和用于模具精加工的球頭刀片的ATH和ACS涂層。
此外,此次參展的展品還反映出涂層向著結(jié)晶微?;捅砻嫫交较虬l(fā)展的特點(diǎn),并推出了眾多新的納米涂層技術(shù)。瑞士蘇爾壽美科表面技術(shù)(上海)有限公司此次推出的Mpower,是該公司“微合金涂層”系列的第一個(gè)產(chǎn)品,其涂層結(jié)構(gòu)為納米晶體和納米多層。該涂層的顯微硬度達(dá) HV3550±350,最高工作溫度達(dá)1150℃。Mpower涂層的加工模具的刀具,很適合加工高硬度的模具材料(60HRC或更高)或中等硬度的、碳化物含量較高的塑料模具鋼,可以獲得很高的加工光潔度。
株洲鉆石切削刀具股份有限公司為滿足汽車、模具、航空等工業(yè)銑削加工及難加工材料切削的要求,推出了全新的納米涂層系列刀片牌號(hào),其中 YBG203為高性能的AlTiN涂層與超細(xì)顆粒的強(qiáng)韌基體相結(jié)合,具有更高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,優(yōu)異的抗磨料磨損和粘結(jié)磨損的能力。該公司展出的第二代黑金剛刀片牌號(hào)在對(duì)基體表面脫β層的處理中保留了中間部分的固溶體,這樣既保證了刀片刃口有足夠的韌性,同時(shí)基體又有更好的抗塑性變形的能力。同時(shí),對(duì)刀片的涂層采用了特殊的表面技術(shù),大幅度提高了刀片表面的光潔度,有效地降低了切削力。據(jù)介紹該系列刀片可提高25%切削速度,提高30%的刀具壽命。
刀片的涂后處理對(duì)提高刀片的性能有重要的作用,也成為開發(fā)刀片涂層新牌號(hào)的技術(shù)措施。伊斯卡公司展出的SUMOTEC系列牌號(hào),就應(yīng)用了一種特殊的涂后處理技術(shù),它不僅可以提高表面光潔度,抑制加工時(shí)積屑瘤的形成,而且可以減少涂層表面的微觀裂縫,提高刀片表面的質(zhì)量和抗崩刃的能力,從而顯著改善刀片的性能。該公司計(jì)劃把該項(xiàng)技術(shù)用于各種常用的刀片牌號(hào)上。
新理念推動(dòng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)
刀具行業(yè)發(fā)展的新理念推動(dòng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。模具展上琳瑯滿目的模具加工刀具,不僅展現(xiàn)出刀具制造商對(duì)模具工業(yè)的重視,更反映出他們對(duì)模具制造工藝的了解程度。他們熟知模具加工的特點(diǎn),不斷地開發(fā)出適應(yīng)模具加工需要的高效優(yōu)質(zhì)的刀具新產(chǎn)品。目前已有不少公司可成套提供模具加工所需的各種刀具,從模腔、形面到電極的加工,如黛杰、特固克、藍(lán)幟等公司。那么,是什么讓它們能夠如此專業(yè)呢?我想從參展的國(guó)外公司中或許可以找到問題的答案。
山特維克可樂滿在展會(huì)上提出了新的品牌標(biāo)識(shí)——“聚焦您的成功”,雖是一家之言,但作為世界刀具行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),卻代表了現(xiàn)代刀具行業(yè)發(fā)展的新理念,即把用戶的“成功”作為企業(yè)的目標(biāo)和自我發(fā)展的動(dòng)力。此外還有知名的OSG公司,他們認(rèn)為企業(yè)不僅是為客戶提供產(chǎn)品,而是在為用戶做加工,做刀具是為做加工服務(wù)的。正是在“為用戶做加工”理念的指導(dǎo)下,企業(yè)從“加工”中不斷獲得產(chǎn)品開發(fā)的信息和服務(wù)的需求,有的放矢地為各行各業(yè)開發(fā)新的刀具,提供新的服務(wù),并從中實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的快速發(fā)展。從國(guó)外公司大量面向用戶的展品中可以看到,這樣的理念已經(jīng)成為了它們的共識(shí)。令人欣慰的是我國(guó)刀具行業(yè)的領(lǐng)頭羊 ——株洲鉆石公司也展出了面向用戶的產(chǎn)品——模具刀具、汽車刀具、航空刀具等產(chǎn)品,這也預(yù)示著我國(guó)刀具行業(yè)也正在走上新的發(fā)展模式。
在刀具制造商為用戶服務(wù)的過程中,有些刀具代理商挑起了為用戶服務(wù)的重?fù)?dān),并發(fā)揮了重要作用。參展的上海賀立國(guó)際貿(mào)易有限公司和北京金萬(wàn)眾科技有限公司作為刀具代理商,架起了刀具制造商通向用戶的橋梁,及時(shí)反饋用戶的需求和產(chǎn)品開發(fā)的信息,成為制造商和用戶可靠的伙伴。而未來切削加工的進(jìn)步也需要更多這樣的刀具代理商。
刀具性能的好壞不僅僅在于設(shè)計(jì)和制造過程中,很大程度上還取決于能否正確使用刀具。因此,“為用戶服務(wù)”是刀具制造商責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任,也是企業(yè)自身發(fā)展的需要,而刀具行業(yè)在制造業(yè)向制造服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中,已率先而動(dòng)。