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技術知識

刀具創新

來源:山東瑞鉆工程裝備有限公司 2015-01-07查看:4966

摘要:刀具創新

1. 原始創新


所謂原始創新,應該是創新者在原理上取得很大的突破,做出了前無古人的新的技術。


例如2011年底藍幟金工(LMT)有一個叫速切王的滾刀,它的材料既不是傳統的高速鋼,也不是目前也已廣泛使用的硬質合金,是突破了對刀具材料的一些固有的概念而推出的一種新的刀具材料。它既繼承了原先高速鋼滾刀在制造工藝上的種種好處,而切削速度又比高速鋼滾刀有顯著提高。


又如2007年斯特拉姆(ATI Stellram)推出的剛骨·藍鉆是一種芯部高韌性外部高耐磨性的復合材料的整體硬質合金鉆頭,這一創新解決了鉆頭外緣要求高速度而芯部要求高韌性的難題。對于可轉位鉆頭,可以在內外兩個刀片兩種不同材質,較小直徑鉆孔則原先一直是個難題。盡管這種特制材料的鉆頭價格不低,但根據資料,它依然能使每個孔的加工成本能降低到原來的一半。


多年前老楊還在瓦爾特刀具(WALTER TOOLS)服務時他們推出的老虎刀具,聞所未聞的黑金雙色中黑色的前刀面是具有抗高溫氧化能力極強的Al2O3,又金色的后刀面保留了摩擦


系數小、不易與工件粘結、易于辨別磨損的TiN,幾年過去,這一技術已被越來越多的廠家使用,這也說明了這種創新型的技術是極具競爭力的。


上世紀80年代,肯納金屬(Kennametal)在硬質合金刀片制造上采用了鈷加強技術(又稱為富鈷層技術,圖4)將刀片材料中的鈷元素向刀片表面集結,使得刀片表面的鈷元素含量較為刀片內部高一些,這種刀片表面的耐沖擊性能就特別高,刀具的壽命得到了提升。


2. 結構創新


這類創新的原理是原先已經知曉,但之前從未在這類產品上做過商業應用。或者是對原始創新所進行的改進。這一類才典型如肯納金屬的KM4X是在其早期的KM上增加了兩個夾緊鋼球,使得夾持力更大也更均勻。


前幾年山特維克可樂滿(Sandvik Coromant)和山高刀具(Seco Tools)等推出的高壓內冷卻車刀也是這種創新。其實,加工如同鈦合金之類的高溫合金時使用高壓內冷卻技術并非這幾年才有,我國也有一些大學和用戶自己研究使用高壓內冷卻技術取得不錯的效果。但這些技術往往都是各企業的自用技術,沒有進行過規模化的商業推廣。前些年山特維克可樂滿和山高刀具先后各自推出了高壓內冷卻的車刀,據稱在加工高溫合金方面有非常不錯的表現。


更典型的例子恐怕可以說是伊斯卡(Iscar)的風火輪銑刀。伊斯卡的風火輪銑刀刀片實際上就是用了分屑槽的理論,而分屑槽理論 是很早就被寫入各種各樣金屬切削理論的技術。只是在伊斯卡的風火輪之前,我們沒有誰把這項技術應用到可轉位刀片的設計上。


3. 應用創新


第三類我稱之為應用創新。應用創新是指用原有的技術應用到一個新的領域,或者是將原來從未組合過的技術組


合到了一起。例如,泰珂洛(Tungaloy)在去年推出了雙面刀片的淺孔鉆,是將原來只在車刀上普遍使用,這幾年又開始在銑刀上較多使用的可轉位雙面刀片,創造性地用到了淺孔鉆上。又比如,在可轉位銑刀上使用修光刃技術是很多年以前的事了,但車刀片上使用修光刃是大約在十年以前開始推出的。這種被稱為“Wiper"技術的車刀片修光刃技術是將銑刀片的修光刃移植到了車刀片上,使得使用這種技術的車刀片或者是在保持相似表面質量時能成倍提高加工效率,或是在保持原有加工效率時很好地改善表面質量。


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