從高速切削到高效切削再到高效加工

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2211

        當(dāng)前切削加工已進(jìn)入高速切削時(shí)代。各種新型硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具和超硬刀具被廣泛應(yīng)用于各種材料的高速切削加工,包括干切削、重切削和硬切削加工,有效地提高了加工效率。
       切削技術(shù)在不斷進(jìn)步,切削理念在不斷更新。從高速切削到高效切削再到高效加工所經(jīng)歷的切削理念三次進(jìn)步拓寬了我們的視野,指導(dǎo)我們根據(jù)具體情況采取多種手段全面提高加工效率。
       世界切削技術(shù)的發(fā)展日新月異,新型刀具結(jié)構(gòu)、新型刀具材料和涂層的開(kāi)發(fā)速度越來(lái)越快。中已經(jīng)成為世界制造大國(guó),但制造業(yè)的技術(shù)水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率卻遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。目前國(guó)內(nèi)轎車(chē)、航空航天、模具等行業(yè)數(shù)控加工所使用的先進(jìn)刀具主要還外資企業(yè)的產(chǎn)品。提高切削技術(shù)水平、把中國(guó)建設(shè)成制造強(qiáng)國(guó)的歷史責(zé)任落在了我們切削工作者的肩上。
       為了趕上先進(jìn)技術(shù)水平,我們可以引進(jìn),也可以跟蹤先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。引進(jìn)技術(shù)可立竿見(jiàn)影,跟蹤開(kāi)發(fā)如若方向明確也可少走彎路。些年來(lái),國(guó)內(nèi)在涂層、材料、刀片槽型與結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的技術(shù)引進(jìn)和跟蹤開(kāi)發(fā)一度縮小了我們與世界先進(jìn)水平的差距,為國(guó)內(nèi)制造業(yè)提供了先進(jìn)的刀具,做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
       可是引進(jìn)和跟蹤,包括“引進(jìn)消化”都只能是趕而難以超越先進(jìn)技術(shù),此以往會(huì)消磨我們的創(chuàng)新意志,最終難以獲得持續(xù)的發(fā)展。例如20世紀(jì)80年代我們?cè)?jīng)跟蹤開(kāi)發(fā)了物理涂層氮化鈦(TiN)裝備和技術(shù)并很快投入工業(yè)使用,但由于缺少前期研究的支承而難有創(chuàng)新。目前在世界涂層技術(shù)已發(fā)展到碳氮化鈦 (TiCN)、氮鋁鈦(TiAlN)、以及Nano Natral、Top Nano和超硬涂層等被稱之為第五代、第六代技術(shù)時(shí),國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的碳氮化鈦涂層還未見(jiàn)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的報(bào)道,而近年國(guó)內(nèi)還在引進(jìn)氮鋁鈦涂層裝備和技術(shù)。
創(chuàng)新才是切削技術(shù)發(fā)展的不竭動(dòng)力。
        創(chuàng)新并不神秘,創(chuàng)新就是們?cè)谇邢骼碚摰闹笇?dǎo)下通過(guò)實(shí)踐用更好的方式提高切削效率的過(guò)程。具體地說(shuō),創(chuàng)新就是有針對(duì)性地對(duì)刀具材料、涂層或刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)或發(fā)明創(chuàng)造。例如20世紀(jì)50年代倪志福同志發(fā)明的群鉆就是對(duì)麻花鉆鉆尖形狀的成功創(chuàng)新,同樣是高速鋼麻花鉆頭,磨成三尖七刃的鉆尖形狀就可成倍地提高加工效率和使用壽命;又如曲軸車(chē)?yán)兜陌l(fā)明帶來(lái)曲軸加工方式革命性的變化,成十倍地提高了曲軸制造的生產(chǎn)效率,這也屬于重大創(chuàng)新。
創(chuàng)新需要兩個(gè)基本條件:理論和實(shí)踐。
       要學(xué)習(xí)切削技術(shù)的基本理論。但在機(jī)械學(xué)科的高等教育改革中,原來(lái)總共160學(xué)時(shí)的切削原理和刀具設(shè)計(jì)課程被簡(jiǎn)化歸并為不到20個(gè)學(xué)時(shí),新畢 業(yè)的機(jī)械專業(yè)大學(xué)生普遍缺乏基本的刀具知識(shí),應(yīng)該補(bǔ)上金屬切削技術(shù)這一課。
       在學(xué)習(xí)中我們還應(yīng)了解金屬切削技術(shù)的三個(gè)特點(diǎn):有效性、不確定性和實(shí)踐性。
      金屬切削作為一門(mén)傳統(tǒng)技術(shù),在長(zhǎng)期的科研與實(shí)踐中發(fā)展并建立了比較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。它能有效地指導(dǎo)我們針對(duì)特定加工條件,正確地設(shè)計(jì)或選用刀具,對(duì)制訂切削加工規(guī)范和解決加工中現(xiàn)的問(wèn)題,是成熟而又有效的。
       切削加工又是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程。由于切削過(guò)程中的切削力、摩擦、溫升、氧化、刀具磨損和工件的硬化等等多種物理、化學(xué)因素交互作用,還受到大量隨機(jī)因素的影響,使得我們很難使用一些公式和定理準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)或描述切削過(guò)程中的各種現(xiàn)象。這就是切削理論在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中的不確定性。
      解決切削技術(shù)有效性和不確定性矛盾的惟一方法是實(shí)踐。在理論指導(dǎo)下制定的方案、設(shè)計(jì)的刀具都要經(jīng)過(guò)實(shí)踐不斷完善和改進(jìn),逐步接近和達(dá)到理想的效果。實(shí)踐還是我們加深對(duì)理論的理解、增強(qiáng)解決實(shí)際問(wèn)題能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的正確道路。
      學(xué)什么?恢復(fù)從前160學(xué)時(shí)的切削原理和刀具設(shè)計(jì)課程既不實(shí)際也沒(méi)有必要。進(jìn)入高速切削時(shí)代,切削技術(shù)有了很大的進(jìn)步,但其基礎(chǔ)沒(méi)有改變。為了加強(qiáng)切削技術(shù)的培訓(xùn),中國(guó)刀協(xié)編寫(xiě)了“刀具應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)”教材。教材從介紹切削加工系統(tǒng)的構(gòu)成和刀具應(yīng)用技術(shù)的三要素開(kāi)始,對(duì)工件材料的可加工性、刀具材料與涂層的選擇依據(jù)、刀具的幾何結(jié)構(gòu)及選擇依據(jù)、切削數(shù)的制訂、改進(jìn)切削加工的途徑等進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。教材結(jié)合現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展增添了高速切削相關(guān)內(nèi)容,包括高速切削的特點(diǎn),高速切削刀具的安全技術(shù)、動(dòng)平衡技術(shù)和裝夾技術(shù)。書(shū)末附件如硬質(zhì)合金牌號(hào)對(duì)照表、硬度對(duì)照表、高速旋轉(zhuǎn)刀具動(dòng)力平衡等級(jí)表等都很有實(shí)用價(jià)值。
       我們的目標(biāo)是培養(yǎng)掌握切削技術(shù)基礎(chǔ)理論、了解現(xiàn)代切削技術(shù)發(fā)展、能夠運(yùn)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的切削工程師和新一代的“刀具大王”。通過(guò)人才的實(shí)踐創(chuàng)新不斷提高我國(guó)的切削技術(shù)水平和切削加工效率。
      從高速切削到高效切削再到高效加工,新技術(shù)和刀具新產(chǎn)品層出不窮,切削理念在不斷更新。但在發(fā)展切削技術(shù)的道路上,基礎(chǔ)理論和實(shí)踐創(chuàng)新卻是永恒的主題。期望我們年輕的切削工作者努力學(xué)習(xí)、認(rèn)真實(shí)踐、勇于創(chuàng)新,為“發(fā)展切削技術(shù)、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)”做出更大的貢獻(xiàn)。


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