2011年度机床工具行业标准化工作总结报告

2011年,机床工具行业标准化工作结合我国机床工具行业的现状、特点和形势发展需要,开拓进取,努力为整个行业实施战略转变、促进行业由大变强做出了应有的贡献。全面、系统地总结一年来行业标准化工作情况,了解目前整个行业标准化工作情况,正确认识以往工作中所取得的成绩、存在的不足,研究下一步开展行业标准化工作的方向,提高工作效率,使标准化工作更好地为转变发展方式、促进行业做大做强服务。一 、2011年机床工具行业标准化工作成绩2011年,机床工具行业各标委会认真贯彻国家标准委相关会议精神和总体要求,以改革创新的精神完善标准化工作机制,提高标准化工作管理水平,使标准更好地服务于产业和产品的技术进步,取得了一些成绩:1.重大专项推动行业标准化工作取得新进展通过重大专项课题的实施,制修订出一批高水平的企业标准和产品标准,推动了行业产品技术水平的提高。例如:由金切机床标委会等几个标委会申报并实施的“高档数控机床与基础制造装备技术规范与标准研究—基础制造工艺及装备技术规范与标准研究”、机床数控系统标委会等完成了重大专项《数控系统可靠性技术及重型机床运行可靠性研究》、《机床工具高精度锥度传递系统的研究》课题的研究,并起草了相关标准草案稿。2.参与国际标准化活动取得突破性进展(1)特种机床标委会参加了在瑞士召开的ISO/TC 39/SC 10/WG5第3次工作组会议;(2)金切机床标委会在京成功举办了第五届亚洲标准化工作会议;(3)工业机械电气系统标委会在北京成功举办了“IEC60204-3X中日联合工作组第2次会议”;(4)磨料磨具标委会组织行业专家代表团参加了2011年6月15日在瑞典斯德哥尔摩召开的第37次磨料磨具国际标准化会议;(5)木工机床与刀具标委会与台湾木工机床同业商会进行互访研讨;(6)机床数控系统标委会组团赴台访问。3.表彰先进,激励标准化人员做好本职工作(1)在近期召开的《机械工业标准化工作座谈会》上,机床工具行业有4个标委会、1个分会和23位同志获得“十一五”机械工业标准化先进集体和先进个人称号;(2)由磨床分会和锻压机械标委会制订的相关标准分别被评为“2010年中国标准创新贡献奖”二等奖和三等奖;(3)铸造机械标委会制修订的相关标准获得广东省2011年创新贡献二等奖4.随着技术进步,一批先进适用标准诞生各标委会始终把抓标准制修订放在第一位,截止到11月15日,国家标准委已发布实施了一批企业产品急需的重要标准102项。5. 抓好标准化常态工作,提高管理水平在国家标准委狠抓标准制修订质量的方针指导下,从2010年11月至2011年11月,机床工具行业完成标准制修订211项。另外,为了发挥标准促进产业结构调整和行业技术进步的作用,各标委会对已经发布实施的现有标准进行了认真复审。6.围绕行业做大做强,加大标准化宣传力度今年机床协会充分利用CMTBA网站的标准化工作专栏和《中国机床工具》报宣传优势,跟踪企业标准化工作和技术进步对标准需求,及时传达国家有关标准化工作的信息与要求,深入了解国际、国内标准化新动态,为促进行业技术创新起到桥梁与纽带作用。7.适应市场需求,加强标委会的组织建设2011年,组织各标委会77人参加了机械工业标准起草人员培训班。为加强数控木工机床标准化工作力度,成立了数控木工机床标准化技术工作组。另外,各标委会还通过调整和更换标委会委员,培养和选拔了有志于标准化工作的人才。二、机床工具行业标准化工作存在的差距1.标准执行力度不够标准执行力度相对薄弱,是导致产品质量可靠性、稳定性差的根本原因。2.标准与技术进步脱节机床工具行业现有2099 项国家标准和行业标准,但有许多标准更新速度慢、标准水平偏低,标准制修订与技术创新、产业发展脱节,不能满足产品开发、制造、服务和贸易的需求。3.标准制修订质量偏低标准制修订质量、能力和水平与GB/T 1.1要求还存在一定差距。4.参与国际标准化工作能力与水平有待提高实质性参与国际标准化工作的能力还有差距,国际标准制修订的水平还不高。三、2012年行业标准化工作思路与建议在 “十二五”期间,机床工具行业要加速推进“由大变强”转变,需要行业标准化工作的有力支撑。让标准引领产品、引领产业结构调整是标准化人员当前一项非常重要的工作。标准化工作应围绕“着力提升中高档数控机床市场竞争力,着力提高国产数控系统和主要功能部件产业化水平,着力推进发展方式转变”的主要任务,在新的一年里做好以下几件事:1.完善机床工具行业标准化组织及体系建设和维护加强对标委会秘书处管理力度,提高标准化工作人员业务素质,确保标准化人才队伍的稳定性,建立绩效考核评估、奖惩和退出机制,强化责任制。2.标准的制订要适应产业、产品结构调整和技术进步的需要增强标准化工作的紧迫感和责任感,加大重要基础标准和方法标准、强制性标准和重点领域标准的研究力度,使所制定的标准能在提升产品质量和水平、推进产业结构调整、产品结构调整和产业升级、提高产业竞争力等方面充分发挥技术支撑作用,起到标准引领技术进步的关键作用。3.加强机床安全标准的制修订,启动制定节能减排、绿色制造指导性技术文件进一步加强机床工具企业安全生产工作。建立节能减排标准体系,研究制订节能减排、绿色制造等相关标准及规范。4.提升采标力度,加强参与国际标准的制修订,提高标准技术水平紧密结合机床工具行业发展需求,积极推动国际标准化工作。加快采标步伐,推进实质性参与国际标准制修订,将我们的自主创新成果转化为国际贸易中的竞争优势。5.提升标准化服务水平,加强标准的宣贯与实施力度根据机床工具行业“十二五”发展规划要求,加强相关标准的宣传和贯彻力度,为产业振兴、技术水平的提高提供支撑和服务。2012年将是“十二五”发展规划的起步之年,标准化工作面临的任务十分艰巨。要配合机床工具行业“十二五”发展规划的总体目标,全面实施国家标准化战略,系统地做好机床工具行业的国家标准、行业标准的制修订工作。坚持以科学发展观统领标准化工作,坚持标准服务产业结构调整,加快转变发展方式,推动行业由大变强。加强标委会的建设,提高工作水平。加强标准的宣贯工作,让标准服务于产业技术创新,引领行业发展。(来源:中国机床工具工业协会)...

德克磨床制造厂精密刀具制造和修磨的全面解决方案

现代机床的加工速度不断提高,硬材料加工的需求不断增长,对刀具的质量和精度提出了越来越高的要求。德克精密机械制造公司,是世界著名的专业化精密工具磨床制造厂,德克的设备可以全面解决广大机械制造企业和专业化刀具企业在精密刀具制造和修磨方面的难题。   S0和SOE型雕刻刀磨刀机,是该公司世界著名的、久经考验的畅销机型,分布于世界各地的许多车间的角落,是机床操作者不可缺少的重要帮手,其精密性、可靠性、坚固性无与伦比。配合测量显微镜,刀具磨削的精度和效率更高。新的手柄设计,使外圆磨削更加方便。尤其是SOE顶级机型,悬装式分度头,主轴轴向可调解,集成式吸尘器,配合显微镜测量系统,可以完成任何时候的磨削任务。目前,此机床尤其受到模具行业、肝行业、仪表、手表行业、工艺美术、牙科行业、首饰行业的欢迎。  S5型超级端齿磨床,专门应对生产成本的压力以及配合2~4轴NC工具磨床使用,是世界上最快的端齿磨床,比常规设备效率高 80%,甚至数控机床的效率也无法相比。德克公司拥有s5机床的专利,此机床采用人造大理石结构床身,双主轴结构,定位精度和加工精度极高。  S11机床自1970年成功开发以来,在专业人士罗百辉眼中,一直是市场上最好的精密万能工具磨床。新的S11speed速度更快(12,000r/min)、更安全、柔性更强,也比其前辈机型应用范围更广泛。S11speed可以自动适应110V~480V的电源电压。  S18PCNC-5型五轴数控工具磨床,作为修磨型的精密工具磨床,还可以用来生产直径12mm以下的刀具,具有最佳的性能价格比。德克先进的机床制造技术、现代化的PC控制系统、高效率的DECKEL软件,特别满足中小尺寸刀具用户的需要,尤其适合各种几何形状的修磨。  S1 9turbo型是实用型的五轴精密磨削中心,是新一代的五轴数控工具磨床,专门满足寻求卧式机床结构的用户的需要。S1 9turbo秉承S18 型和S20型机床的先进技术的精髓,拥有先进的水冷式精密电主轴,主轴功率7.1kW,可以满足刀具生产和修磨的需要。它同时配有4轴位的砂轮库(max.12片砂轮)。  S20turbo磨削中心以其卓越的性能、无比的通用性以及操作的舒适性而闻名。此机床采用先进的立式磨削原理(德克公司专利),并首先引入砂轮库的概念,使之成为万能的磨削中心。虽然砂轮库的概念已为许多竞争对手仿效,但s20机床的用户仍然为德克的智慧和技术占尽优势。   对熟悉NUM控制系统和NUMROTOplus软件的用户而言,德克提供配有其最先进的控制系统NUMl 050的机型S20NUM。近来,许多刀具制造企业选购这种机型,他们使用S20NUM的结果,尤其在加工精度和稳定性方面,证明了其无比的卓越。  S22P磨削中心(P代表performance,性能)是德克公司新近开发的生产型五轴精密磨削中心,该机型具有同类机床中最高的性能,专门满足精密刀具生产企业、专业化精密刀具修磨企业以及零件加工企业的需要。S22P迄今是世界上进给速度最快的磨床,最大进给速度20m/min,它采用人造大理石床身,特殊材料的宽导轨,加工区域与电气完全隔离设计,机床整体结构全部经有限元分析并优化,15kW水冷式精密电主轴,最现代化的Pc操作面板,标准配置包括砂轮库、安全防爆系统、最先进的3D测量系统等等,超大加工范围,可集成机内全自动拾取式上料系统,或集成机外全自动高速链式上料系统。...

阿诺公司被认定为“企业技术中心”

近日,阿诺刀具被苏州市人民政府认定为“企业技术中心”。阿诺在发展过程中一直非常注重企业的技术创新能力,公司拥有世界先进生产工艺技术,整体硬质合金孔加工刀具在金属切削行业享有盛名。在人才培养、技术创新、生产管理等方面遵循现代企业制度进行,贯彻并实施ISO9001质量管理体系。 公司经过多年的技术开发和项目实施积累,现已培养并造就出了一支创新意识强的专业研究开发团队。2006年阿诺公司组建“研发中心”,出台《研究中心组织及管理办法》、《研究项目立项和结案管理办法》、《研究开发费管理办法》、《研究人员绩效考核和奖励办法》等制度进行管理,尽可能利用好每一分研发经费。目前研究中心运转良好,公司的新推产品约有30%来自研发成果,研发成果的销售贡献占新增业务的50%以上。...

钛合金高效高速数控加工机床应用现状与最新发展

现今,铝合金材高效高速数控加工机床技术已相当成熟,并得到了广泛应用。随着钛合金材整体构件在大型飞机上的应用增多,其切削加工的低效已成为大型飞机快速制造的瓶颈,配置有高功率高转矩主轴的钛合金材高速数控MC机床已成为许多航宇制造业用户特别关注和优先考虑的现代化先进关键制造装备之一。所有这些,促使工业界更加关注钛合金材HEM-HSM加工技术及其装备的发展与工业应用。世界许多著名数控机床和主轴制造商也都加强了对该技术领域的开发研究力度,一些机床制造商甚至还成立专门的研发中心,积极为航宇制造业推出了多种类型用于大型复杂钛合金材整体结构件HEM-HSM加工应用的数控加工机床。 众所周知,直到目前为止工业界对高速加工技术HSM还未有一种统一、明确、权威和公认的定义。实际上,HSM 技术中“高速”是为一种相对性概念,对不同工件材料或不同切削工艺类型其HSM定义的“高速”速度范围则是不同的。钛合金材相对材料可加工性Kr仅为0.22~0.35,属很难切削加工之金属材,其高速切削速度范围(100~1,200m/min)远低于铝合金材(2,500~7,500m/min)。比如一把直径50mm刀具,在主轴转速4,000r/min时其切削速度为628m/min,对铝合金材而言,这挨不上高速的边,但对钛合金材而言,这已是较高速了。显然,用于钛合金材HEM-HSM加工应用的高速数控加工机床明显不同于铝合金材场合,简单地讲,对铝合金材需要高功率高转速主轴的数控加工机床,对钛合金材则需要高功率高转矩主轴的数控加工机床。 钛合金材为何难切削加工钛合金材具有高强度、高硬度和低密度材料特性,如钛合金Ti-6Al-4V(简称Ti-6-4)抗拉强度达900MPa,硬度为250∼375HB,密度4.42 g/cm3,使得钛合金材整体结构件除在现代军用飞机上得到广泛应用外,在现代大型客机上也得到了越来越多的应用,其用材重量占飞机结构总重量百分比数呈现快速上升趋势,并已开始超过了钢结构件。因此,实现钛合金材结构件高效率切削加工已成为大型飞机制造生产之关键。然而,和铝合金材相比,钛合金材属很难加工金属材,其切削加工的难点主要表现在如下若干方面: 大切削力众所周知,通常金属材料的硬度和强度越高,则其切削加工所需要的切削力就越大,切削温度就越高,刀具磨损就越快,故相对可加工性也就越差。如铝合金材相对可加工性系数Kr为2.0∼7.5,高强度钢Kr为0.3∼0.7,钛合金Kr为0.22∼0.35,而航空高强度高温合金Kr仅0.07∼0.3。因此,和切削加工铝合金等轻金属材相比,钛合金材切削加工需要更大切削力,通常需近1,000∼数千牛(Newton,N),是普通钢材的2∼4倍,是铝合金材的10∼40倍。如用一把4齿直径32mm的端铣刀,切深19mm,以20 cm3/min金属切除率切削加工钛合金材时将会产生4,445N (1,000 lbs)负载力,若刀具磨损50%,负载力将增加至8,890N。因此,加工钛合金等硬合金材需要大切削力就意味着需要高转矩主轴,或就意味着仅允许使用较低切削速度,大约仅为铝合金材时的10%。 高切削温度切削加工钛合金材时,通常切屑与刀具前刀接触面较小,切削点的温度极高,可达1,100~1,200℃左右,切削区高温状态易使刀尖很快熔化或粘结,导致刀具磨损严重。 此外,钛合金材热传导系数低,大约仅为合金钢的15%,铝合金材的5%,(钛热传导系数15.24 W/mK;钛合金Ti-6-4为7.56W/mK;AISI 4340合金钢为44.6W/mK;45号钢为50.2W/mK;7075铝合金为130W/mK),大约80%切削加工过程中所产生的热量传入到刀具中,而不像典型高速切削加工铝合金等金属材那样有75%热量传入到切屑中,传到刀具仅约15%。因此,钛合金切削过程中刀具切削点的高温热量很难由切屑快速带走,加速了刀具磨损。这也就决定了对钛合金材必须采用高压大流量冷却液切削加工。 易生成硬化层钛化学活性高,在高温状态下极易发生化学反应,导致切削表面生成硬化层,其深度可达0.1∼0.15mm,致使表层硬度大幅度提高,加速了刀具磨损。同时,高化学活性导致加工中切屑与刀具的粘结现象严重,也加速了刀具磨损。 高摩擦功钛合金摩擦系数大,导致在切削过程中,切屑流经刀具前刀面时所需摩擦功大,摩擦界面温度极高,进一步加速了刀具磨损。 易产生弹性变形和振动钛合金弹性模量小(钛合金Ti-6-4为110kN/mm2,钢Ck45110kN/mm2,210kN/mm2),导致切削时易产生弹性变形和振动,不仅影响零件加工尺寸精度和加工表面粗糙度,而且已加工面的弹性恢复较大,约为不锈钢的2∼3倍,同样可加速刀具磨损。 同时,钛合金低弹性模量使其具有明显橡胶特性趋势,容易使刀具切削刃产生屑瘤,同样也可加速刀具磨损,制约了使用高切削速度。低切削速度前面所述的钛合金切削加工中所存在的问题,将会导致其切削过程刀具磨损严重,刀具耐用度降低。因此,为改善钛合金材加工性能,保证切削刀具使用寿命,通常要求切削加工钛合金材使用较低切削速度。如采用传统加工方法切削加工钛合金材零件,其切削速度一般不超过40~50m/min,粗加工时金属切除率mrr一般不超过40cm3/min,而精加工时mrr一般不超过l0cm3/min。而采用HEM-HSM加工时,目前切削速度可达100~1,200m/min,金属切除率mrr最高可达700cm3/min,见右图。但在实际工业生产中一般均低于此最高值以确保刀具具有足够的耐用度,典型切削速度为100~400m/min,金属切除率mrr典型为100~400cm3/min。 小刀具接触弧系数为维持高刀具耐用度和改善加工质量,切削加工钛合金材整体构件,一般要求刀具接触弧系数≦40%,在使用较高切削速度(≧120m/min)时则通常要求刀具接触弧系数≦15%,普通钢则可达50-100%。刀具接触弧系数定义为刀具切削宽度WOC(径向切深,Radial Depth of cut)和刀具直径D比值之百分数。此外,工业实践表明:当刀具接触弧系数≦25%时,切削速度可增加50%,而当刀具接触弧系数≦10%时,切削速度可增加100%。 鉴于上述钛合金材切削加工之特殊性,因而和切削加工铝合金材相比,对其加工效率、加工精度、加工表面粗糙度、刀具耐用度、颤振抑制和变形控制等都提出更高的要求。为此,世界许多著名的数控机床制造商都对传统高速数控加工机床进行创新性发展,积极推出了适合于钛合金材整体结构件HEM-HSM加工的各种高效高速数控加工机床。如日本Makino公司在其Mason 工厂专门成立了钛合金加工技术研究开发中心,并在最近几年推出了多款钛合金材高效高速数控加工机床。 对钛合金数控加工机床之基本要求目前,许多机床制造商推出的用于大型铝合金等轻合金材的HEM-HSM切削加工的高效高速数控机床,若将它用于对诸如高强度钢、不锈钢、钛合金和航空高温合金等一类具有高强度与高硬度的难加工金属材料实现HEM-HSM加工显然不合适,尽管它也能切削加工这些硬合金材,但其切削效率却是往往无法让人接受。其主要原因在于: 如前所述,加工钛合金等硬合金材需要大切削力,或者说需要高转矩主轴,而典型用于铝合金等轻合金材的HEM-HSM切削加工的高效高速数控机床主轴转矩多数都小于100Nm,一般不超过200Nm,不具备高效率加工钛合金等硬合金材的切削加工能力。如前所述,加工钛合金等硬合金材通常仅允许使用较低切削速度,即仅能使用较低主轴转速,而典型用于铝合金等轻合金材的HEM-HSM切削加工的高效高速数控机床主轴转速范围和目前钛合金材加工工艺要求不相适应。因此,对用于钛合金材HEM-HSM加工的数控加工机床结构、刚性、动态特性、主轴与坐标驱动、冷却系统、刀具与刀具接口以及控制系统等许多关键数控部件的设计制造都提出了新要求。主要包含如下若干方面基本要求。 高功率高转矩主轴从金属切削加工基本原理可知,对金属材铣削加工时有: 式中r:mrr——金属切除率,cm3/min; ae——切宽WOC,mm; ap——切深DOC(轴向切深,Axial Depth of cut), mm; fZ——每齿进给量,mm/刃转; z——刀齿数; n——主轴转速,r/min; PS——主轴功率,kW; T——主轴转矩,Nm; MRF——金属切除指数(Metal Removal Factor),cm3‧min-1/kW; SPF——主轴功率指数(Spindle Power Factor),kW/cm3‧min-1;且F = n fZ z (mm/min),F为加工进给率。从式(1)与(2)可看出,为取得高金属切除率mrr,作为钛合金材HEM-HSM加工的数控机床之主轴首先应具有足够高的功率。目前,对钛合金材(Ti-6-4)主轴功率指数SPF典型为0.06kW/cm3‧min-1,为典型铝合金材的4倍。在实际工业生产中,综合考虑到刀具使用寿命、机床特性、加工精度和加工质量等诸多因素的约束,目前铣削钛合金材(Ti-6-4)所能取得的金属切除率mrr约40~700cm3/min(典型100~400cm3/min),仅为铝合金材的5~10%。因而,加工钛合金材时所需的主轴功率可能反而比加工铝合金材时低,尽管其SPF高于铝合金材。加工如钛合金材时主轴功率为22.5kW,而加工如铝合金材时主轴功率为70 kW比较合适的。目前,用于钛合金材零件HEM-HSM切削加工的数控MC机床,其典型主轴功率为30~60kW,并呈现出逐年提高的趋势,目前最高已超过100kW。 同时,由式(3)可看出:对确定主轴功率,为取得大切削力(高转矩),则应采用较低主轴转速(较低切削速度),或说要求主轴能提供足够高的额定功率/转速比,通常要求大于0.1。这就要求作为钛合金材HEM-HSM加工的数控机床之主轴额定转矩应不低于1,000Nm数量级。 通常,对钛合金材HEM加工时要求主轴转速低于1,000 r/min,典型为200~400 r/min,要求主轴转矩300~1,500Nm;HSM加工时典型主轴转速为3,000~8,000r/min,典型转矩为80~250Nm。高效加工(HEM)新型钛合金材(Ti-5-5-5-3)或航空高温合金材则要使用更低主轴转速,甚至低于100r/min,要求主轴能提供更大转矩,甚至超过2,000~3,000Nm。右图给出了目前用于钛合金材HEM-HSM加工时较理想的主轴功率/转矩-转速特性曲线趋势。显然,这是一种高功率高转矩宽低转速调控的主轴特性曲线,和用于铝合金材HEM-HSM加工的高功率高转速宽转速调控的主轴特性曲线有明显不同。正因为这种明显差别,有人形象地将铝合金材HEM-HSM加工机床比喻为F1赛车,而将钛合金材HEM-HSM加工机床比喻为重型推土机。 高刚性与高动态响应性由于加工钛合金等难加工材时需要高功率高转矩主轴,因而除要求主轴本身具有高刚性外,还要求机床应比加工铝合金材时具有更高的刚性(包括高静刚性、高动刚性和高热刚性)和更高动态响应性(高定位/重复定位精度、高进给速度和高加速度)。同时要求机床坐标轴驱动具有足够高的驱动力,特别对带旋转坐标轴时,要求旋转轴应能提供足够高的驱动转矩,一般要求不低于1,000Nm,典型为2,000~5,000Nm,对大重型机床甚至需要数千到20,000 Nm。 高可靠刀具接口使用高功率高转矩主轴切削加工,则要求机床主轴刀具接口装置具有足够大的拉紧力和能传递大扭矩的能力。同时,为抑制低频加工振荡,也要求刀具接口装置具有高刚性。因而,钛合金材高效高速数控加工机床一般配置HSK~A100,典型为HSK~A125,甚至使用HSK~A160。 低频加工稳定性如前所述,高效率加工钛合金或航空高温合金等难加工材整体构件时,仅允许使用较低的切削速度,即较低的主轴转速(可低于100r/min)。因此,取得低频加工稳定性是用于钛合金等硬合金材切削加工之数控机床所必须满足的基本要求之一。 众所周知,数控加工机床都存在有一自然频率(也称固有频率,或剪切频率,或共振频率)。典型数控加工机床其自然频率一般为低于350Hz。同时,构成数控机床各部件的自然频率也是不同的。一般认为机床床身自然频率约20 Hz,立柱约95 Hz,主轴约320 Hz。当加工零件时,等效于刀具刀刃在周期性地敲击机床某结构部件,当这种敲击频率接近机床某结构部件自然频率范围时,就可能激发刀具产生颤振,进而可能发生灾难性后果。因此,为避免或抑制产生这种振荡,就需要在机床设计阶段改变机床结构设计,比如加厚床身,使立柱设计得更坚固,增加部件质量并使连接更牢固等等。但对最终用户而言,则通常仅能通过改变切削加工参数来避免这种情况产生。 不同数控机床和主轴装置,其自然频率点的范围也是有差异的。目前,一些机床制造商开发了一种抑制加工刀具振荡的新技术:有源阻尼系统(active damping),并已将之应用在钛合金材高效高速数控加工机床上以确保实现低频加工稳定性。有关有源阻尼系统技术后文将有进一步介绍。 高压大流量冷却系统尽管应用高速切削加工可实现干切削或可采用MQL技术,使得数控加工机床配置液压冷却润滑系统目前成为一个有争议的技术问题。但是,为了有效提升设备加工生产率,延长设备与刀具使用寿命,改善零件加工质量,绝大多数高速数控机床仍设计配置有完善的液压冷却润滑液系统,特别是用于钛合金等难加工材结构件的HEM-HSM加工的高速数控MC机床,通常设计有高压大流量(High Pressure High Volume,HPHV)液压冷却润滑系统。HPHV系统一般包括直接贯通主轴/刀具高压冷却系统(High Pressure Through Coolant,HPTC),通过多个外部喷嘴喷射的外喷式切削刀具和工件的高压冷却系统,以保持主轴良好运行性能,快速冷却刀具工件和冲排切屑,提高零件加工质量,增加刀具使用寿命。高速数控加工机床液压冷却润滑系统典型为200∼800psi(1.38∼5.5MPa),25∼80L/min。而采用HPHV冷却润滑系统的高效高速数控机床,要求大于720psi(5MPa),常用工业标准为 1,000∼2,000psi(7∼14MPa),当压力为1,000psi时,一般要求流量不低于30L/min(8glm)。限于篇幅,本文对此不作进一步分析讨论。 高装备与制造工艺融合集成性使用较低切削速度,就意味着加工钛合金材构件需要较长的加工周期。通常对钛合金Ti-6-4零件加工时间典型为普通钢零件的2~4倍,是典型铝合金材的10~12倍,而加工Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr 和Ti-10V-2Fe-3Al 新型钛合金材零件一般又比加工Ti-6-4钛合金材要长一倍时间。这就导致钛合金材整体结构件切削加工生产率低,加工成本较高。因此,为提高钛合金材零件切削加工生产率,降低加工成本,适应批量定制生产,许多数控机床制造商将托盘化加工,或多主轴加工,或多工作台(区)加工,或铣车复合加工,或轻硬合金材复合加工等制造工艺技术融合集成在钛合金材高效高速数控加工机床上,以提高加工生产率,降低加工成本。后文对此将有进一步讨论。...

哈理工获批建高效切削及刀具工程实验室

近日,哈尔滨理工大学“高效切削及刀具”国家地方联合工程实验室项目,获国家发改委正式批准建设。 据悉,此次获批项目是黑龙江省首批国家地方联合建设的国家级工程实验室。项目围绕国内能源装备、电站设备、机床、汽车、航空航天等领域以现代切削理论和新型高效刀具共性技术创新为主,开展重点产业核心技术的攻关和关键工艺的技术研究,以及重大装备样机及其关键部件的研制。同时形成以科研为主体、产学研相结合的技术创新体系,培育具有行业领先水平、显著的专业技术特色、突出的产业技术开发优势的创新团队。(来源:黑龙江新闻网)

株洲钻石切削刀具:国产刀具行业的领袖之路

对于汽车工业而言,无论宏观经济形势如何变化,提高效率、降低成本始终是企业首要解决的基本问题。降低刀具采购成本,采用先进的切削技术成为汽车企业迫切的需求。纵观我国刀具行业的整体发展状况,与国外的优秀刀具品牌相比,国产刀具在产品的质量控制与应用的稳定性等方面仍然存在一定的差距。 然而在新的形势下,从东风、华晨、长安、江淮、上海大众、神龙等众多汽车企业的呼声中,我们都听到了这些企业对株洲钻石切削刀具股份有限公司(以下简称“株钻”)的期待。从与国外优秀刀具品牌“抗衡”,到在刀具行业中声名鹊起,对于株钻来说,这是一个很大的跨越。 株洲钻石切削刀具股份有限公司,秉持"追求过硬,进取无限"的企业精神,以"打造成世界级工具综合供应商"为目标,并被中国机床工具工业协会授予"综合经济效益十佳企业"称号。在国产刀具品牌行列,株钻首屈一指,那么,株钻的核心技术优势是什么?品牌优势体现在哪些方面?未来发展的突破口又在哪里?一个具有自主研发能力的优秀国产品牌,如何致力于推动我国刀具产业的快速发展,为汽车企业降低成本提供更广阔的选择空间?我们与株洲钻石切削刀具股份有限公司副总经理王社权先生的对话由此开始。 助力汽车工业发展 目前,汽车零部件在新材料应用、加工精度、形位以及表面质量等方面的要求都有了进一步的提高。作为诸多汽车企业的合作伙伴,株钻凭借着什么样的产品助力中国汽车工业的发展?王总的一番话让笔者满怀信心:"在国内汽车企业发动机的缸体缸盖、曲轴、凸轮轴、变速箱等关键功能部件的生产线上,我们的钻头产品应用十分广泛。在切削寿命与切削孔的质量等方面具有很强的优势,并能够最大程度地满足切削节拍的要求。在上海大众、上海通用、神龙等企业生产线上的应用已经取得了非常好的效果。" 针对汽车企业对株钻产品的需求情况,王总还讲到:"目前汽车零部件企业,尤其是大型的零部件企业对我们产品的需求量迅速增加,越来越多的企业希望能够使用我们的产品。加工曲轴的车拉刀片、发动机制造应用的立铣刀片、镗孔刀片、多功能的车塔刀片等产品受到很多客户的关注。" 综合优势:性能价格本土化 株钻发展至今一直致力于为中国制造加工业创造价值,提升效益,一直遵循着"世界工具,财富利器"的理念,为客户提供综合的刀具服务。正是这种执着的韧劲,使得株钻成为国产刀具行业的风向标,受到市场的认可,赢得客户的青睐。 对于目前取得的成绩,王总归于株钻以下几点优势:"首先,源于近几年株钻一直不断地提升产品性能水平,所以目前与国外先进品牌相比,在切削寿命和加工精度等方面差别已经不是很大。其次,作为国产刀具品牌,地利人和,在本地化技术服务等方面的地域优势,促成与株钻与更多的用户营造更广阔的合作空间。还有就是株钻产品超强的性价比,也成为被客户认可的优势之一。" 虽然经济形势还没好转,但是一些大型的汽车零配件厂越来越愿意尝试使用株钻的产品,这为株钻带来很大的动力。对于株钻产品的定位,王总讲到:"可以概括为’’两高一低’’,即高水平、高性能、低成本。作为高附加值的刀具产品,刀具的销售推广与技术服务密不可分,通过近些年的发展,株钻为中国的制造业带来了很多实际的效益,株钻也会一如既往地致力于成为综合型世界级的刀具供应商,为更多的客户服务。" 亮点:切削数据库梯队式人才建设 株钻十分注重对技术与应用工程师的培养,进行梯队式的人才建设,研发是株钻取得当前竞争优势必不可少的因素之一。株钻研发中心设有刀具应用部,专门对不同的材料进行切削技术的试验与应用,并且已经初步形成了一个切削数据库。王总介绍到:"切削数据库完善成熟还需要一段时间的储备,但是预计在一年以后,这个切削数据库会在与我们有深度合作的大客户之间进行试推广。它可以帮助客户不断地优化和提升刀具的应用水平和加工效率,并且具有自学功能。相信这样一个具有强大应用功能的切削应用数据库,在不久定会成为我们另外一个亮点与优势。" 国产刀具行业的领袖之路 株钻对人才建设的培养,完美地体现在株钻对国内客户的服务水平上。按照区域划分,株钻在每个区域都有1至2名技术服务工程师,能够及时地帮助客户解决现场问题。同时公司内部设有研发团队,专门为现场工程师提供后方支撑,帮助他们提升现场应用水平,从而达到为客户优化加工参数,提高加工效率,提高加工精度的能力。 量体裁衣:完整解决方案 目前,解决方案这一说法在业界被广泛的提出,越来越多的用户要求刀具提供者能提供产品,同时又承担现场调试、项目管理和同步设计等,汽车企业也希望能够获得一套为其量身定制的解决方案,针对这一看法,王总发表了自己的观点:"解决方案一直是成熟刀具企业奋斗的目标,株钻也不例外。不同的企业不同的零件加工有不同的要求,株钻也一直朝这个方向努力,为不同的企业量身定制符合其需求的解决方案,并且已经在飞机发动机零件加工、汽车零部件加工领域的方案解决上取得了非常好的效果。" 曲轴、发动机等不同产品的解决方案特点各异,通常一个解决方案的形成,与刀具企业的整体配套能力、整体的非标刀具的设计制造能力关系密切。经过多年的发展,株钻这两方面的能力都在不断地提升,标准产品的品种越来越多,非标产品设计能力不断加强,在一套解决方案中,两者相辅相成,为客户提供最佳的解决方案。 来自汽车工业的挑战与机遇 2008年底的金融危机对汽车行业造成了巨大冲击,而到目前为止汽车行业低迷的状态似乎还没有明显的好转,汽车行业的变化对刀具的消耗需求产生了一定的变化。株钻如何看待目前的形势?王总讲到:"针对市场变化株钻一直在做调研分析,汽车行业低迷也是事实,但也只是部分企业处于不好的形势之中,危机之下有些企业反而加快了发展的步伐。一家在中国建厂的加拿大零部件生产企业,近期加大了对株钻产品的使用力度,像奇瑞等国产汽车企业与我们的合作更加深入。不同行业的状况不同,同一个行业不同企业的状况也不同,同一个企业的不同的生产线也会存在差异,株钻也一直在辩证看待整个市场的发展情况,这对于株钻来说既是机遇又是挑战。"国外一些优秀刀具品牌,在年龄上已经上百年了,相比而言,株钻是一个比较年轻的企业,产品的配套能力和技术水平的上升,需要一个持续不断的过程。王总说到:"尽管近些年我们取得了很大的进步,但是我们应该看到与国外先进品牌的差异,对于株钻来说,我们还有很大的上升空间,目前汽车企业对株钻的认可,毫无疑问,这对于我们来说是一个很大的挑战。" 目前越来越多的汽车企业或相关企业的供应商,加大了与株钻合作的力度,推广和使用国产刀具,对于国内企业或者合资企业来讲,这是一个国产化的进程,对于外资和台资企业来讲也是实现本土化的过程。王总说:"株钻同样也面临着一个比较好的发展机遇,在近两三年的时间里,我们会集中力量,把内功练好,提升设计制造能力,把经济形势下的压力转化为动力,向更高的水平迈进。我们很乐观,因为我们相信目前的形势下机遇一定是大于挑战。"除了汽车工业,株钻也在积极向各个领域进军,如轨道交通、风电、动力发电设备、航空航天等行业。对于株钻的发展,注入了诸多行业的期待。...

山特维克可乐满对2012年中国市场持乐观态度

日前,山特维克可乐满大中华区总经理李贻善表示,展望2012年,山特维克可乐满对中国市场依然保持乐观,而作为中国经济支柱产业之一的制造业的结构调整与产业升级都对山特维克可乐满在中国的加速发展提供了很好的机遇。李贻善对山特维克可乐满大中华区2011年的业务给予了肯定,他表示,尽管不可避免地受到了市场大环境的影响,山特维克可乐满大中华区在2011年仍保持了两位数的增长。谈及2012年的发展,李贻善表示,山特维克可乐满将2012年称为“钻削年”,将重点关注钻削加工领域。钻削在机械加工中应用最为广泛,几乎在每一个行业,每一个用户,每一个零件上都会有钻削加工。李贻善表示,“我们将推出众多新型钻削刀具,包括可转位、可换头和整体硬质合金等各个系列,并能满足用户对于高效率和通用性的不同要求。除了表现出色的产品,我们还将加强和完善为用户进行硬质合金修复服务。我们的目标是为用户的孔加工提高质量与效率,降低生产成本。”李贻善指出,2011年是山特维克可乐满的“铣削年”,并举行了一系列的“现代铣削艺术”活动;而在接下去的“钻削年”中山特维克可乐满将推出“孔观天下”的主题活动。李贻善还表示,随着制造企业对机械加工知识与技能的培训提出了越来越深层次的要求,山特维克可乐满在这方面的投入也会更加有力。2012年,山特维克可乐满在北京的效率中心即将落成,将成为继上海之后又一个向用户提供高效加工方案的技术中心。此外,继2011年成都、沈阳、武汉培训中心落成,天津、广州培训中心升级之后,2012年将继续在南京、杭州、大连和青岛开设培训中心,并对西安培训中心进行升级。通过这些现代化的设施为机械加工行业提供一流的学习环境,与他们分享最先进的加工知识与技能,力争成为业内最佳培训提供者。随着中国制造业从“中国制造”到“中国质造”再到“中国智造”的转变,李贻善表示,作为世界最大的刀具产品供应商和解决方案提供者,山特维克可乐满将紧紧抓住这一绝好的机遇,为中国机械产业的进一步升级与业内同行一起共同努力。...

瓦尔特—蒂泰克斯整体解决方案

——瓦尔特中国媒体团蒂泰克斯法兰克福工厂考察记 位于德国法兰克福的瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)是业界知名的高速钢和整体硬质合金钻头及铰刀生产商。在此次德国之行中,瓦尔特中国媒体团在瓦尔特工作人员的带领下来到蒂泰克斯的工厂考察、学习。瓦尔特—蒂泰克斯凭借其高速钢和整体硬质合金钻头及铰刀帮助客户提高生产效率的技术和工艺得到了参观者的一致好评。 蒂泰克斯作为瓦尔特集团的一员,在当地也是颇有名气,它拥有资深的员工,蒂泰克斯的用人原则是自给自足,自己来培训员工,从校园就开始做起,蒂泰克斯大多数的员工在工厂工作二三十年的,这样的阅历足够保证蒂泰克斯为用户提供优质的工艺和服务,这也是蒂泰克斯成功的秘诀之一。蒂泰克斯已经投资了很多资金在工厂上,今后预计将增加投入,未来几年还将发生很大的变化。蒂泰克斯目前在中国也设有工厂,并且由德国提供技术支持,蒂泰克斯对中国市场寄予厚望。 瓦尔特(Walter)老虎刀片Tigertec取得的成功有目共睹,业内人士几乎无人不晓老虎刀的威力。多年来,瓦尔特(Walter)凭借Tigertec切削刀具材料在切削领域树立了新标准。2010年,瓦尔特(Walter)又凭借其独一无二的全新CVD涂层工艺推出了Tigertec Sliver银虎切削刀具材料,开辟了最高可提升100%加工效率的崭新天地。银虎刀片采用创新的CVD-Al2O3涂层,极大地提高了耐磨性,同时经过涂层的预处理和后处理使其性能更加优化,目前在各类刀片中处于明显的领先地位。从外表上看,银虎刀片拥有耀眼的外观,具有新型TiCN指示涂层的后刀面闪着银光,而前刀面和前一代产品一样呈亮黑色,瓦尔特(Walter)采用这种创新的双色涂层技术,不仅使银虎刀片有着独特的外表,还可以在切削加工中让用户更方便地辨别磨损,大大提高刀具的利用率。瓦尔特(Walter)创新的脚步从未停止。推出新一代瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)整体硬质合金钻头,拥有新的加工能力、更高的生产率,可实现一次深度达到70xd并且加工精度不变,有效地保证了加工质量。 瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)XD钻头的直径范围是3~20mm,刀柄根据DIN 6535 HA。该款刀具为带内冷却系统的高效整体硬质合金钻头,即使钻孔深度达到7xd也无需退刀。有TFT和XPL两种刀具头涂层。刀身抛光的排屑槽有效保证了加工过程中的可靠排屑,从而确保了加工质量。新的整体硬质合金钻头可以结合乳剂和油使用,能为加工ISO工件材料组的P、K、N级材料应用提供有效的解决方案。由于该钻头在加工斜向出口和横向钻孔时的性能优越,可广泛适用于通用机械行业、液压工业和汽车行业。 为了满足现代机床的效率要求,瓦尔特在开发这些新型的整体硬质合金钻头时,以加提高生产率作为目标。瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)XD钻头拥有4个刃带,确保了最高质量的钻孔,并且与单刃枪钻相比生产效率提高达10倍。由于其在钻孔时无需退刀,该钻头可在钻深较大时确保钻孔工艺的可靠性。 瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)X-treme系列整体硬质合金钻头为提高钻削加工效率提供了可靠的解决方案。瓦尔特-蒂泰克斯(Walter Titex)X∙treme整体硬质合金钻头带内冷却系统,几乎适用于所有ISO工件材料组加工。该刀具产品可在斜向出口和横向钻孔时使用,在加工斜面和凸面时很具优势:优化的4个刃带不仅可用在5° 以下的斜向入口平面上,也可用在45° 以下的斜向钻孔出口上以及带横钻孔的工件,确保最高的钻孔质量。直径范围从3mm到25mm。整体硬质合金钻头X∙treme由于带有XPL涂层而拥有最高的切削参数和刀刃寿命,可结合乳剂和油使用。 本着“为客户提高生产效率”的原则,相较于传统在低进给量及低速工作状态下使用的钻头,瓦尔特 -蒂泰克斯(Walter Titex)推出的一款钻头可在进给速度达809 mm/min使用,从而提高50%的生产效率。据悉,该通用型钻头可广泛运用于机械行业、模具行业、汽车行业和能源行业。...

我国数控技术将推动齿轮刀具的发展

数控技术的发展极大地推动了机床向数控、高速、高效和复合方向快速发展,为了满足高精和高效切削加工的需要,近年来,国内外齿轮刀具的研发也与数控高效机床的发展保持了同步并取得了很大进展,这些进步主要依赖于几个方面:更先进的设计技术,更先进的数控专用加工技术和精密检测技术,性能优越的刀具材料,先进的表面涂层技术,而高速钢齿轮刀具的热处理技术也是关键。 近年来齿轮刀具的发展趋势和特点主要表现在以下几个方面 环保干切在齿轮加工方面已得到应用,国内外主机厂如美国Gleason公司、日本三菱公司、国内重庆机床等均研发了专用干切滚齿机床。与传统湿切方式相比,干切方式不需要冷却液,既环保又降低了滚齿加工成本,干切方式还可以采用更高的切削速度,提高加工效率。按照干切机床的加工要求,各主要工具厂家均研发了环保干切滚刀,例如Gleason公司、NACHI公司、SU公司、汉江工具等,环保干切滚刀按材料分有整体硬质合金滚刀、硬质合金可转位滚刀、粉末冶金高速钢滚刀。整体硬质合金滚刀一般用于模数小于2mm的齿轮,精度可达AAA级,切削速度可达250m/min以上;硬质合金可转位滚刀一般用于模数大于6~45mm的齿轮,主要用于磨前粗切,切削速度可达120~150m/min;粉末冶金高速钢滚刀一般模数范围更宽,可涵盖所有模数范围,这类刀具均采用高性能粉末冶金高速钢制造,刀具韧性好,加工难度小,其结构特点是小径加长结构,减少进刀出刀时间,并进行串刀,提高了刀具耐用度和加工效率,采用粉末冶金材料和高性能涂层,切削速度可达150~200m/min,精度DINAA级或GBAA级。环保干切必将成为切齿加工的主要方式。 齿轮刀具硬质合金化 在传统意义上,齿轮刀具材料一般是高速钢(高性能粉末冶金高速钢也已普遍应用),随着硬质合金材料的发展和加工技术的进步,硬质合金刀具比例越来越高,在欧洲发达国家已高达70以上,近年来国内外各刀具厂商如Gleason、Kennametal、Fette、Ingersoll、SandvikCoromant研发了各种硬质合金可转位齿轮刀具,大大提高了齿轮加工效率,也大大提高了刀具寿命。可转位硬质合金齿轮滚刀,头数1或2头,刀片可转位2次或4次使用,模数范围m5.5~m40,和高速钢滚刀相比,这类刀具切削速度更高可达100~150m/min(同类高速钢镶片滚刀切削速度仅为30m/min),干切,切削效率提高1~3倍。除大模数可转位合金滚刀外,SandvikCoromant还研发了m5~m8的机夹式硬质合金滚刀,不同的是滚刀每个刀齿采用一个刀片,装配精度可达DINB级,结构新颖。在小模数(m<2)齿轮加工方面,已开发了系列整体硬质合金滚刀,精度AAA~A级,切削速度可达250m/min以上,与此同时,以上公司还研发了硬质合金可转位齿轮铣刀,既可用于外齿轮加工,又可高效加工内齿轮,特别是风电行业大型内齿圈的高效加工,除用于粗切外,还可直接精切齿轮,加工精度可稳定达GB8级,这也说明硬质合金刀片制造技术的进步,模数范围m6~m40,切削速度也可达到100~150m/min,切削效率提高1~3倍。值得一提的是在国内外,CBN、PCD等超硬刀具也得到了越来越多的应用,也会成为未来刀具发展的方向。...

山特维克-善用涂层,赢得优势

挑战:如何在不同生产环境中提高刀具效率? 解决方案:使用PVD涂层刀具和刀片来提高切削速度,缩短加工周期。物理涂层(PVD) 是可在刀具和刀片上覆盖薄薄涂层的真空涂层技术。实质上它往往是在等离子(例如带电气体)的帮助下将金属或金属合金等固体材料蒸发。金属蒸汽中所含的金属原子和离子沉积在基体上形成涂层。以氮化钛(TiN)涂层为例,金属钛在氮气环境中汽化,便在刀具和刀片上形成氮化钛涂层。PVD涂层可提高刀具的寿命和效率,每年为企业节省数十亿美元。这是怎样实现的呢?首先,PVD涂层刀具可提升切削速度,减少加工周期,从而能在更短时间内加工更多工件。其次,PVD涂层能降低磨损和对生产的干扰,从而减少更换刀具造成的停机时间。最后,PVD涂层减少了对切削液的需求,因为它能在没有或只有很少切削液的情况下工作,而与切削液相关的成本可占总生产成本的15%。PVD主要用于需要使用锋利刃口的应用场合,比如螺纹加工、切槽、切断、立铣和钻孔等加工。对整体硬质合金刀具来讲(例如立铣刀和钻头),主要采用PVD涂层技术。而对于钛合金、高温合金和不锈钢等难加工材料来讲,PVD涂层刀具是最佳选择,因为这些材料要求更锋利的刃口以便降低切削力,同时还需要高温下的稳定性以保持切削刃的完整性。涂层的功用最终取决于它减轻构成切削刃的基体材料在不同切削条件下的热-机械损伤的能力。PVD能满足大批量涂层的挑战,并能在整个批量中让每个刀片都具有均匀的涂层厚度。此外,PVD是通过采用大约500˚C的较低沉积温度来实现的,这能让刀具保持锋利的刃口而不影响刃口强度,而另一种主要的涂层技术——化学涂层(CVD), 则需要大约1,000˚C的高温,虽然较低温度的工艺也逐渐变得可行。对PVD来讲,有多种方法来获得正确的涂层厚度及组织构成,从而适应目标应用区间和涂层材料的不同要求。在刀具应用方面,目前主要有三种PVD工艺:离子镀膜、电弧蒸发沉积和磁控管溅射。PVD本质上是一种使用固体金属蒸发源的低压、环保、低温、可视的沉积工艺。PVD使用固体金属靶材,材料从固体靶材被汽化后,再沉积在被涂层的基体上。PVD工艺可产生只有几微米厚的硬度高、粒度细、表面光滑的涂层,而且由于涂层受压应力,所以涂层不会出现裂纹。与此形成对照的是,CVD涂层更适合磨损严重的场合,因为其涂层可更厚,从而具有更好的耐磨性。第一种投入商业应用的PVD涂层是TiN。山特维克可乐满于1982年推出了第一种TiN涂层刀具,即大名鼎鼎的Delta钻头,首个PVD刀片牌号GC1020则于1990年面世。PVD一直处于涂层技术发展的前沿。随着可用于PVD的 新 型 涂 层( 例如TiCN、TiAlN和AlCrN;以及氧化物涂层Al2O3和(AlCr)2O3和新涂层材料TiAlSiCrN,甚至各种碳基材料涂层等)的纷纷涌现,PVD应用领域还在不断扩展。涂层系统工艺的种种创新(例如结合射频或脉冲直流电)解决了沉积绝缘涂层材料的难题。而复合涂层大大增强了刀片性能。而PVD硬件方面的发展(例如新蒸发源)则将进一步推动涂层技术向前发展。总结刀具和刀片上的PVD涂层一直作为可不断显著提升生产效率的工具而得到开发,因为它能够提高加工速度,减少加工周期,能在更短时间内加工更多工件。另外PVD涂层还降低了刀具磨损和对生产的干扰,通过减少换刀次数缩短了停机时间,同时亦减少了对切削液的需求。(来源:山特维克可乐满)...
分页:[«][6][7][8][9]10[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][»]

Powered By Z-Blog 1.8 Walle Build 100427

Copyright 2011-2012 www.czjttool.com 硬质合金刀具. Some Rights Reserved.