中国机械工业金属切削刀具技术协会.ppt

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1、 中国机械工业金属切削刀具技术协会中国机械工业金属切削刀具技术协会高翔高翔更新切削理念更新切削理念 提高生产效率提高生产效率浅析中国切削技术发展之路，浅析中国切削技术发展之路，呼唤切削理念新的提升呼唤切削理念新的提升1 1、专注技术篇、专注技术篇2 2、融入理念篇、融入理念篇3 3、返璞归真篇2021/9/231第一篇第一篇专注技术篇专注技术篇在数控技术和刀具技术的共同推动下在数控技术和刀具技术的共同推动下 切削加工进入了高速切削时代切削加工进入了高速切削时代二十年切削速度提高了二十年切削速度提高了5 51010倍倍2021/9/232在数控技术和刀具技术的共同推动下在数控技术和刀具技术的共同

2、推动下 切削加工进入了高速切削时代切削加工进入了高速切削时代二十年切削速度提高了二十年切削速度提高了5 51010倍倍2021/9/233高速切削可运用于各种材料的硬切削、重切削和少无润滑切削加工2021/9/234AlAl2 2O O3 3基陶瓷刀具端基陶瓷刀具端铣调质铣调质4545钢时钢时的切削力的切削力 高速切削加工中的切削力变化高速切削的特点之一高速切削的特点之一2000120010008006004001400070140210280350切削分力（N）切削速度（m/min）FzFxFy2021/9/235高速切削试验中温度与速度的关系高速切削的特点之二高速切削的特点之二CBNCBN

3、刀具刀具 1200 12000 0C C2021/9/236 高速切削可提高加工效率降低加工成本高速切削可提高加工效率降低加工成本 高速切削的特点之三高速切削的特点之三刀具费用只占总加工成本的刀具费用只占总加工成本的4%4%切削界公认的事实切削界公认的事实加工效率提高加工效率提高20%20%加工成本降低加工成本降低15%15%刀具价格下降刀具价格下降20%20%加工成本降低加工成本降低0.6%0.6%刀具寿命延长一倍加工成本刀具寿命延长一倍加工成本降低降低1.5%1.5%加大刀具投入，用先进刀具高速切削提高生产加大刀具投入，用先进刀具高速切削提高生产效率降低总生产成本，是切削理念的一次进步效率

4、降低总生产成本，是切削理念的一次进步2021/9/237PCBN刀具的特点和最新发展刀具的特点和最新发展硬度高：硬度高：Hv30005000，抗冲击性高于陶瓷抗冲击性高于陶瓷热稳定性好：热稳定性好：14001400 1500 1500 0 0 C C不与铁系材料反应，不与铁系材料反应，但但B B在高温下会熔于在高温下会熔于C C导热性好：仅次于金刚石导热性好：仅次于金刚石摩擦系数低：摩擦系数低：0.10.3，且随切削温度上升而降低，且随切削温度上升而降低可以涂层：可以涂层：Ti(C,N)+(TiAl)N+TiN 可做出三维断屑槽型可做出三维断屑槽型可用于精加工和粗加工，可切削硬材料和非淬硬材料

5、可用于精加工和粗加工，可切削硬材料和非淬硬材料Secomax CBN300Secomax CBN300带断屑槽型刀片带断屑槽型刀片在上汽通用铣铸铁缸体平面在上汽通用铣铸铁缸体平面V=2000V=2000米米/分分切削寿命是普通切削寿命是普通CBNCBN刀片的刀片的4 4倍倍日本精瓷（日本精瓷（KyoceraKyocera）带三维断屑槽型的车刀片，带三维断屑槽型的车刀片，2021/9/238物理涂层（物理涂层（PVD）有了重大进展）有了重大进展 开发出多种功能的涂层开发出多种功能的涂层：有适应高速切削、干切削、硬切削的耐磨、：有适应高速切削、干切削、硬切削的耐磨、耐热涂层，有适应断续切削的韧性涂

6、层，还有适用于干切削及需要降低摩耐热涂层，有适应断续切削的韧性涂层，还有适用于干切削及需要降低摩擦系数的润滑涂层擦系数的润滑涂层 开发了纳米结构的超硬涂层开发了纳米结构的超硬涂层 如如BalzersBalzers公司的公司的 FUTUNA NANO FUTUNA NANO 和和FUTUNA TOPFUTUNA TOP，3300Hv3300Hv，氧化温度，氧化温度900900 又如又如PLATITPLATIT公司的公司的nAConACo纳米结构涂层，纳米结构涂层，4500Hv4500Hv，开始氧化温度，开始氧化温度11001100 PVDPVD制备氧化铝涂层制备氧化铝涂层 HauzerHauze

7、r技术镀层公司用阴极电弧与技术镀层公司用阴极电弧与 磁控溅射制备磁控溅射制备AlTiN-AlAlTiN-Al2 2O O 3 3涂层刀具，干铣涂层刀具，干铣 削削42CrMo42CrMo钢比钢比AlTiNAlTiN涂层刀具提高寿命一倍涂层刀具提高寿命一倍AlTiN-Al2O 涂层界面涂层界面2021/9/2392021/9/2310目前目前硬质合金涂层刀具是高速切削的主力军硬质合金涂层刀具是高速切削的主力军未来未来寄期望于高韧性陶瓷、超硬材料及其涂层寄期望于高韧性陶瓷、超硬材料及其涂层 The future will be based on tough ceramics and superha

8、rd diamond and CBN materials in the body or coating of the tool.Dennis T.Quinto Cutting Tools:theFuture 动向动向CBNCBN刀具取代硬质合金的进程已悄然开始刀具取代硬质合金的进程已悄然开始展望展望高速切削将获得更为广泛的应用高速切削将获得更为广泛的应用2021/9/2311第二篇第二篇融入理念篇融入理念篇理念更新不断推动加工效率的提高理念更新不断推动加工效率的提高高速切削、高效切削和高效加工高速切削、高效切削和高效加工代表着近年切削理念的三次进步代表着近年切削理念的三次进步2021/9/23

9、12机械加工中核心目标之一是提高效率和降低成本机械加工中核心目标之一是提高效率和降低成本 切削加工效率切削加工效率 高速切削可以提高生产效率，但不是唯一手段高速切削可以提高生产效率，但不是唯一手段 刀具结构创新是提高生产效率的重要手段刀具结构创新是提高生产效率的重要手段 大走刀、复合刀具、多功能刀具大走刀、复合刀具、多功能刀具工艺的创新有时带来加工方式革命性的进步工艺的创新有时带来加工方式革命性的进步 曲轴加工的技术进步是典型的例证曲轴加工的技术进步是典型的例证v f aP高效切削高效切削2021/9/23132021/9/2314Combination tool drilling,borin

10、g&chamfering Adjustable ISO-inserts2021/9/2315曲轴车拉刀和高速铣刀的发明带来曲轴加工方式革命性的进步，成十倍地提高了加工效率和产品质量 东风刃量具厂为文全曲轴厂开发生产的曲轴高速铣刀东风刃量具厂为文全曲轴厂开发生产的曲轴高速铣刀 2021/9/2316 同等切削条件下群钻的同等切削条件下群钻的切削寿命是普通麻花钻的切削寿命是普通麻花钻的3 35 5倍倍 同等切削寿命条件下群同等切削寿命条件下群钻的进给量是普通钻头的钻的进给量是普通钻头的2 23 3倍倍钻钢用多刃钻头 钻铸铁用多刃钻头 多分屑槽钻头 十字修磨钻头 双平面钻尖2021/9/2317 采

11、用包括高速切削、刀具结构和工艺方式创采用包括高速切削、刀具结构和工艺方式创新在内的综合手段实现高效切削，是切削理念的新在内的综合手段实现高效切削，是切削理念的又一次进步又一次进步 提高效率不能只盯着高速切削提高效率不能只盯着高速切削 受刀具性能（涂层和材料）和设备限制不能受刀具性能（涂层和材料）和设备限制不能进行高速切削的时候，通过刀具结构创新和工艺进行高速切削的时候，通过刀具结构创新和工艺革新来提高切削效率常常更为实际革新来提高切削效率常常更为实际2021/9/2318高效加工高效加工高效切削高效切削=高效加工高效加工MazakMazak公司称他们的数控机床只有公司称他们的数控机床只有30%

12、30%时间创造利润时间创造利润东方汽轮机厂进口加工中心纪录的切削时间也只有东方汽轮机厂进口加工中心纪录的切削时间也只有30%30%数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削？高效加工702021/9/2319高效切削的效果被太多的非切削时间大大抵消了高效切削的效果被太多的非切削时间大大抵消了东方汽轮机厂进口加工中心系统自动纪录的切削时间只占东方汽轮机厂进口加工中心系统自动纪录的切削时间只占30数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削装取工件、测量零件、装刀调整、空行程、设备检修和保养高效加工2021/9/

13、2320向管理和相关技术要效益向管理和相关技术要效益缩短非切削时间提高加工效率缩短非切削时间提高加工效率数控技术涂层技术材料技术高性能刀具高速切削刀具结构创新切削参数优化工艺方式变革高效切削提高工作台速度加速度；刀库容量和换刀速度；设备高可靠性稳定性平均无故障时间长；加强刀具管理，机外预调刀具；通过网络编程，计算机仿真缩短试切时间；随机测量测量；快速装夹技术；辅助装卸工位；优化工艺布局,加强生产管理高效加工 70 在采用先进刀具实现高效切削的同时，还要应用相在采用先进刀具实现高效切削的同时，还要应用相关技术和管理手段优化整个加工过程实现高效加工，关技术和管理手段优化整个加工过程实现高效加工，是

14、切削理念的第三次进步是切削理念的第三次进步2021/9/2321 从专注技术到融入理念从专注技术到融入理念 从高速切削到高效切削再到高效加工从高速切削到高效切削再到高效加工 切削理念的融入拓宽了我们的视野，切削理念的融入拓宽了我们的视野，指导我们根据具体条件，采用多样化的指导我们根据具体条件，采用多样化的 途径提高切削加工效率途径提高切削加工效率2021/9/2322第三篇第三篇返璞归真篇返璞归真篇人才、创新、基础、实践是切削技术的根本人才、创新、基础、实践是切削技术的根本呼唤切削理念新的提升呼唤切削理念新的提升在发展切削技术的道路上在发展切削技术的道路上 我们还缺少什么？我们还缺少什么？我们

15、还该怎么做？我们还该怎么做？2021/9/23232021/9/2324现状与思考现状与思考1、加工企业、加工企业 买产品、买技术、买服务买产品、买技术、买服务提高了生产效率提高了生产效率 2、刀具企业、刀具企业 瞄准世界先进水平努力赶超瞄准世界先进水平努力赶超 开发了一批先进产品开发了一批先进产品 3、思考、思考缺失了什么缺失了什么？2021/9/2325群钻的思考群钻的思考思考之一：创新思考之一：创新北京永定机械厂倪志福北京永定机械厂倪志福创造创造的群钻的群钻武汉重型机床厂马学礼武汉重型机床厂马学礼创造创造的深孔套料刀的深孔套料刀鞍钢机械总厂王崇伦鞍钢机械总厂王崇伦创造创造的万能工具胎的万

16、能工具胎思考之二：如何看待创新思考之二：如何看待创新对对“多刃尖麻花钻标准与产业化多刃尖麻花钻标准与产业化”的评价产生分歧的评价产生分歧 观点之一：与现代刀具相比、高速钢麻花钻是低档产品，不予授奖观点之一：与现代刀具相比、高速钢麻花钻是低档产品，不予授奖 观点之二：针对观点之二：针对67型群钻的不足进行了六个方面的创新，实现了产业化型群钻的不足进行了六个方面的创新，实现了产业化 并批量（年产上千万件）进入了国际市场。是一篇创新性、并批量（年产上千万件）进入了国际市场。是一篇创新性、实践性好的文章，应授予一等奖实践性好的文章，应授予一等奖 争论焦点：如何看待创新，该论文最后获三等奖争论焦点：如何

17、看待创新，该论文最后获三等奖 2021/9/2326努力赶超努力赶超跟踪式的追赶跟踪式的追赶差距在扩大差距在扩大 缺少自主创新和自主知识产权缺少自主创新和自主知识产权买来主义买来主义买产品买服务买产品买服务继续买下去继续买下去 缺少切削技术基础和创新人才缺少切削技术基础和创新人才 思索：我们过多地（甚至只）留意到（盯着）思索：我们过多地（甚至只）留意到（盯着）先进技术的浮华，却较少（或根本没有）先进技术的浮华，却较少（或根本没有）去探究其背后的功底去探究其背后的功底人才、创新、人才、创新、理论和实践理论和实践 最大的差距是缺少掌握切削技术理论、最大的差距是缺少掌握切削技术理论、实践应用能力强、

18、有创新精神的人才实践应用能力强、有创新精神的人才2021/9/2327呼唤从切削技术呼唤从切削技术切削理念切削理念人才基础人才基础更高层次上切削理念新的提升更高层次上切削理念新的提升 要克服浮燥心理和急功近利的思想，重基础要克服浮燥心理和急功近利的思想，重基础重实践努力造就一大批掌握先进切削技术基础、重实践努力造就一大批掌握先进切削技术基础、懂得先进切削理念、有创新意识和解决实际问题懂得先进切削理念、有创新意识和解决实际问题能力的切削工程师和新一代的刀具大王。这才是能力的切削工程师和新一代的刀具大王。这才是进一步提高切削加工的生产效率和更快地赶超切进一步提高切削加工的生产效率和更快地赶超切削刀具先进水平的根本途径削刀具先进水平的根本途径 2021/9/2328切削技术的三次跃升专注技术专注技术运用高速切削提高生产效率降低生产成本运用高速切削提高生产效率降低生产成本融入理念融入理念切削理念的三次进步切削理念的三次进步返璞归真返璞归真重视人才、创新、理论、实践重视人才、创新、理论、实践发展的根本发展的根本融入理念融入理念切削理念的三次进步拓宽了提高效率的途径切削理念的三次进步拓宽了提高效率的途径2021/9/2329谢谢大家谢谢大家请多指教请多指教2021/9/2330