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简析齿轮刀具的市场发展趋势
发布时间:2015-05-22       关键字:齿轮刀具,发展趋势             来源:互联网

  齿轮刀具是指生产加工齿轮专用的刀具。目前国际市场上齿轮刀具的发展逐渐向环保干切化、齿轮刀具硬质合金化、刀具规格超大化发展,且涂层技术的应用也与其紧密结合,在其发展中也起到了关键作用。
  

  环保干切化
  
  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??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??盖所有模数段,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的效率,也大大提高了刀具的寿命!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范围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。
  
  刀具规格超大化
  
  随着加工机床的大型化,重大装备对超大齿轮需求增加,出现了多种相配套的超大刀具,近年研发的40时~50时弧铣刀就是与大型弧齿机配套加工1600~2000mm的超大螺旋锥齿轮,超大螺旋锥齿轮主要在船舶,冶金,石油机械等行业应用;M40~M45超大模数滚刀是与大型滚齿机配套加工大型圆柱齿轮,在水泥,冶金,起重,船舶等行业广泛应用;针对大型内齿轮的加工,除专用内铣刀外,专用插齿刀具已由以前的模数18发展到现在的M25,各种超大规格刀具的研发也说明了工具企业创新能力的提升。
  
  涂层技术的发展和刀具的紧密结合
  
  在现代刀具发展中,涂层技术的应用起到了关键作用,可以说先进的涂层技术成就了现代高效切削刀具。目前,无论是化学涂层(CVD)还是物理涂层(PVD)都在积极研发各种新的涂层材料;从单一涂层向多层涂层,梯度涂层,纳米涂层,纳米复合涂层等方向发展;同时涂层技术也更加注意与涂前处理工艺和涂后处理工艺的结合;先进的涂层技术具有更高的红硬性(显微硬度可达3300Hv及以上),抗热性和抗氧化性(使用温度可达1100℃以上);具有更好的韧性,结合力及更低的摩擦系数。
  
  涂层技术对刀具的贡献就在于:显着提高了刀具的耐磨性和使用寿命,实现了刀具的高速高效及干式切削,实现了高硬材料及各种难加工材料的切削加工,大大促进了机械制造业的发展。这种促进和影响将会越来越明显!

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