現代刀具設計趨于精細化、專用化、智能化、柔性化

發表時間 ：2019-09-16

? ?? ? 刀具結構包括刀具自身及各功能部件外部形狀、裝夾方式、切削刃區幾何角度和截形”1。121。目前刀具設計仍以面向刀具切削性能的主導設計思路為主，從幾何設計和物理設計兩大方面追求刀具切削效率、刀具使用壽命以及最終工件加工質量的最優化組合。
? ? ? ?刀具幾何設計主要針對刀刃強度，刀具的容屑、斷屑，刀具可靠性、安全性等基本刀具幾何性能，也是刀具設計的主要突破方向。未來發展中，在結構上出現了針對難加工材料的變螺旋角設計、變齒距設計以及可降低切削振動的消振棱設計技術，而刃口鈍化處理技術和負倒棱設計技術可顯著提高刀刃強度，且隨著微納制造研究領域的突破逐步形成產業化技術。高速鋼立銑刀采用波刃設計，切削刃具有可變的前角、后角和螺旋角，具有優異的斷屑、排屑性能，特別適合加工塑性好、斷屑困難的材料，如鈦合金。
? ? ? ?刀具物理設計方面目前以刀具材料性能的改善為主，并逐步開始朝著針對特定加工條件、工件材料進行定制化設計刀具物理性能的方向發展。圖4所示是本單位給企業設計的一款復合臺階鉆，該企業生產線以前采用的工藝是先鉆再擴，需要兩支鉆頭，采用復合臺階鉆后既可一次加工成形，大幅減少換刀時間和加工時間，同時也避免了換刀造成的加工誤差。另外，也可以開發更高強度和可靠性的多功能銑刀盤，通過更換銑刀片即可滿足不同工況的需求，以適應智能化、自動化的發展需求。
? ? ? ?現代刀具技術的發展，應同時滿足刀具性能和綠色、低耗的要求，刀具幾何設計和物理設計都趨于精細化、專用化、智能化、柔性化。在保證刀具性能的前提下，有利于實現刀具回收再利用的設計與成形技術將受到重視。此外，針對航空航天、發電設備、模具等高端制造行業需求，開發自主創新的多功能面銑刀、各種球頭銑刀、模塊式立銑刀系統、插銑刀、大進給銑刀等結構技術也具戰略意義。