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【CCMT2016展品评述】 刀具展品综述 在CCMT2016，来自国外的刀具厂商伊斯卡、玛帕、蓝帜、三菱、泰珂洛、号恩、翰默、京瓷、雄克，来自国内工具行业的株钻、成量、哈量、哈一工、大连远东、成都工研所、赣州澳克泰、苏州阿诺、无锡方寸、苏州锑玛、北京沃尔德、常熟万克、常州富力、成都锋宜、哈尔滨中天、绵阳绵工、宁波三韩、无锡泰诺、株洲科力特、浙江上优、无锡斯米卡，以及代理商尚亚等数十家企业组成了本届展会工具展区的主要阵容。本文仅就本届CCMT工具展区的重点新品和技术水平简述如下。
不少厂商在CCMT2016展出了新的车刀材质、车刀片槽型或车刀结构。 伊斯卡展出的车刀新品中可以说是以上三者兼而有之。在材质方面，伊斯卡展出了适用于加工不锈钢材质的IC6025（图1）、用于高温合金车削及切槽加工的硬质合金牌号IC806和IC804（图2）。
图1 伊斯卡的IC6025 IC806在超细晶粒基体上进行氮铝钛（TiAlN，PVD）涂层并进行束魔涂层后处理，具有更加出色的耐磨性，显著提高了刀具寿命和可靠性；而IC804是在其未涂层材料IC4上进行氮钛铝(AlTiN)涂层并进行了特殊的涂层后处理，刀具寿命和可靠性得以显著提高。两者相比较，IC804的耐磨性更高而IC806的韧性稍好。
图2 伊斯卡的IC806（左）和IC804（右） 三菱材料也展出了两种用于车削的材料，即被称为“开天涂层”的UE6120（图3）和被称为“辟地涂层”的MP735。
图3 三菱材料的UE6120 国内硬质合金刀具的领军企业株洲钻石在本届CCMT展出了其数控刀片牌号体系的全新构架，在切削材质方面包括了YB7315（图4）、金钻YB9320和银钻YB6315。
a)全新的基体 b) 超细晶涂层 c) 晶核预植Al2O3生长技术 图4 株洲钻石的YB7315 赣州澳克泰则在本届展会上展出了其AC150P材质。AC150P基体材料采用特殊改性技术，其组织均匀、性能稳定、高温条件下抗软化性能较优；采用特殊的涂层后处理工艺，延长刀片的使用寿命，提高工件的光洁程度。
图5 赣州澳克泰AC150P的电镜扫描 在车刀的断屑槽形方面，总能见到一些不仔细看难以发现的新槽形。这次伊斯卡展出的车削钢件的槽型由粗到精分为R3P、M3P和F3P三种（图6）。
a 图6 伊斯卡F3P钢件精加工槽型 在小零件的切槽车刀上，伊斯卡推出了许多有新意的产品。由于尺寸小、结构紧凑，这方面原本可选刀具不多，新技术应用也少，伊斯卡的新产品为小零件车削提供了更多选择。图7是伊斯卡的瑞士自动车床高压冷却系列，冷却液直达刀片切削刃。
a)高压冷却 b)压制断屑槽的高效切槽刀片
c) 切槽刀的侧面锁紧机构 d)PICCO ACE BH夹头 图7 伊斯卡的瑞士自动车床用刀具系列 伊斯卡在重型切断车刀方面也展出了新产品。 考虑到重型切槽即重型车削-切槽加工中刀具切削区域部位最易受损，伊斯卡设计出一款独特的刀夹(见图8下方的大圈)，这种重型切槽刀具更换时只需更换刀夹而不是更换刀体或刀板。
图8 伊斯卡的DOVEIQ GRIP
在铣刀方面，首先要介绍三菱材料的可转位铣刀WSX445(图9)。这种铣刀的特点是双面刀片却可以有大前角和多个有效的切削刃。这种设计对于导屑产生了正面的影响，切屑的卷曲更为合理，不易损伤未经使用的其它切削刃。
a)WSX445铣刀 b)刀具前角 图9 三菱铣刀WSX445 要介绍的第二种铣刀是三菱材料的高效精加工用面铣刀FMAX（图10）。这种铣刀有三个技术特点：第一是锁紧机构，第二是调节机构，第三是冷却结构，刀体上安排了接近沿前刀面喷出的冷却液喷孔，能有效防止前刀面上产生粘屑。
图10 三菱FMAX铣刀（篮框为锁紧机构，绿框为调节机构，红框为冷却结构） 玛帕公司也展出了具有新结构的装金刚石刀片的面铣刀FlyCutter和EcoMill-Blue（图11）。主要应用于小主轴（如BT30）的FlyCutter刀盘采用铝制刀体以减轻刀盘高速旋转时的转动惯量，同时在刀齿前方去除相当一部分刀体，这样既利于进一步减轻刀重和转动惯量，也利于切削时的容屑，保证在刀齿脱离切削区间前不至于发生容屑空间被堵塞的情况，确保加工的安全性。EcoMill-Blue则在刀夹上设置了小的临时容屑空间，工件表面没有切屑残留，使得后面的清洗工序非常简单易行。
a)FlyCutter b)EcoMill-Blue 图11 玛帕的两款PCD面铣刀及其刀夹 伊斯卡则推出了HELIDO 800铣刀（图12）、旋风槽铣刀和英格索尔铣刀。HELIDO 800铣刀在同一个刀体上既可装切深较大的方形刀片，也可装切深稍小但刀刃数翻倍的八角形刀片。
图12 伊斯卡的HELIDO 800铣刀 德国蓝帜展出了其旗下基宁格的新型仿形铣削刀具CopyMax2（图13）。CopyMax2带有二个全功能切削刃，当第一个切削刃磨损时，该刀片可以转位并重复使用，且和第一个切削刃具有相同的刀具使用寿命。
图13 蓝帜的CopyMax2铣刀 号恩公司展出了其微径立铣刀系统DS（图14）。新的立铣刀系列产品具有更优的几何结构，可提供超精细的表面质量。
图14 号恩的微直径铣刀
在孔加工刀具方面，大连远东用其收购的美国克利夫兰品牌展出了各种高速钢专用钻头。 伊斯卡的IQ变色龙钻700系列（图15）也令人瞩目。该系列设计独特，通过硬质合金刀头开槽部位弹性变形实现自锁紧，无需任何其他锁紧螺钉等配件。
图15 伊斯卡的IQ变色龙钻700系列 尚亚则展出了来自MILLER的三刃钻Tritan-Drill（图16）。据称具有高定心性，适用于贯穿孔和破孔的加工；通过修磨横刃，降低切削力和加工热量。
图16 MILLER的Tritan-Drill三刃钻 近来，3D打印成为制造业的一个热门话题。许多人对包括3D打印在内的增材制造对应用于减材制造的刀具行业会产生何种影响忧心忡忡。玛帕展台上的2个产品给了我们一种回答：3D打印并不是抢了刀具的“饭碗”，而是可以用来制造我们原本很难制造的刀具，从而丰富了刀具的品种规格。图17是玛帕3D打印的可换头钻头QTD。运用3D打印技术，使螺旋内冷孔甚至螺旋异形内冷孔(图17右上角小图左侧为三角形内冷孔)的加工难题迎刃而解。
图17 玛帕采用3D打印的可换头钻头QTD 复合材料加工是近年来增长较快的行业之一。玛帕在本届展会上展出了不少复材加工刀具。由于复材加工是一个较新的领域，许多刀具用户和服务商对复材的了解还不够全面。玛帕展出的复材用冠齿钻（即可换头钻头）能够简化复材的刀具使用，一般无需刃磨，在钻头切削刃磨钝后更换齿冠（即头部）就能再次进入加工过程。
图18 玛帕展出的复材工件和加工复材的可换头钻头 玛帕还展出了一种用于复合材料钻孔的套料钻。对于这种套料钻，玛帕解释说，这并不是因为用户需要节约材料、减少切削功率、留下芯部以供取样等采用常规套料钻头的目的，而是为了减少切屑。 无锡方寸展出了一种正在申请实用新型专利的粗镗刀，利用了倾斜齿分力作用，合理地将切削抗力按设计方向传递至镗刀体，减少了切削抗力对模块间定位的影响，从而提高了镗刀在切削过程中的稳定性。 上海松德也展出了他们的微米级镗刀和减振镗刀（图19）。将微米级镗刀的调节精度提高到每格半径0.5m直径1m。该产品获得了中国机床工具工业协会颁发的“CCMT 2016春燕奖”。
图19 上海松德的微米级镗刀 上海松德展台上另一个引人注目的产品是减振镗刀，有效解决了长悬伸刀具切削振颤问题，特别是在深孔加工中的减振镗刀应用最为广泛。上海松德研究了动力减振技术和阻尼减振技术，设计开发了独特的有阻尼减振系统及其结构形式，有助于精确地将刀具振动的振幅快速减至最低；同时研究了切削振颤控制技术，便于准确地确定不同领域的振动类型，有效控制这些振动。
图20 上海松德的阻尼减振镗刀
在螺纹刀具方面，伊斯卡展出了带10个切削刃的IQ五角双头螺纹刀（图21）。伊斯卡介绍说，该刀片采用了其通用合金牌号IC908，螺纹刀片寿命显著延长；相比于常见的三刃平装螺纹刀片，该刀片增加了切削刃数量；刀体设计有内冷却通道，既适用于常规冷却加工，也适用于高压冷却加工；刀片转位简捷方便，操作者不需完全取下刀片锁紧螺钉即可在机床上进行转位操作(不包括换面)，故可实现“无停机时间”。
图21 伊斯卡IQ五角双头螺纹车刀（DECA-IQ-THREAD） 苏州锑玛展出了一种石油阀门专用螺纹铣刀。锑玛介绍说，用于石油阀门零件的刀具尤其要能够适应恶劣的工作环境，确保安全可靠。在这种工况下，螺纹铣刀必须克服跳动大和振动大的困难，才能确保铣刀在切削过程中不崩刃和断刀，加工出来的螺纹也不会有喇叭口的现象。
图22 苏州锑玛的石油阀门专用螺纹铣刀结构 成都成量工具展出了其开发的3种专用丝锥。第一种是汽车轮毂专用丝锥，第二种是针对加工奥氏体不锈钢等难加工材料而设计的专用丝锥，第三种是针对淬火后材料硬度达到45~52HRC的高硬钢加工的丝锥。
a) 汽车轮毂专用丝锥 b)奥氏体不锈钢专用 c)高硬钢专用 图23 成都成量工具的3种专用丝锥 在齿轮刀具方面，德国蓝帜展出了滚刀-倒角复合刀，此刀具可以根据齿轮加工的要求设计为粗滚、倒角和精滚或粗滚、倒角，精滚刀的加工精度最高可达IT6-7级，可取代原有的剃齿工艺，同时倒角加工效率比原工艺提高30%，而且省去了倒角机的投入，大大降低了生产成本和设备投资。这款刀具既适用于加工汽车工业的小模数齿轮，又适用于风电、建筑、起重机、军工等行业大模数多齿数的齿轮加工。
图24 蓝帜的滚-倒刀具系统、加工状况及结果 哈一工也展出了可转位齿轮滚刀，采用模块装配式结构，由多片刀夹模块及两侧法兰盘组装成一件滚刀。适用于留磨或磨前大模数齿轮的高速、高效加工。 除了可转位齿轮滚刀，哈一工也展出了可转位齿轮铣刀，包括可转位齿轮粗铣刀、可转位半精切齿轮铣刀和可转位精切齿轮铣刀。 德国号恩这次也展出了一款齿轮铣刀，与其盘形锯片铣刀类似的结构，分为头部整体式、多齿单排和多齿双排几种。
a)头部整体式 b)多齿单排 c)多齿双排 图25 德国号恩的齿轮铣刀
成形加工刀具是刀具厂商提供解决方案的重要特征之一。在CCMT2016展会上，不少厂家尤其是国内刀具厂商展出的成形刀具颇为令人欣喜。 哈一工展出了可转位转子槽铣刀和可转位榫槽拉刀。前者是一款专业化极强的专用配套刀具，是加工大型电机各类转子槽最理想的刀具。后者通用性强，拉削槽型为矩形，适用于对键槽或榫槽等成型槽的粗拉削，尤其适用于汽轮机行业的榫槽拉削。
图26 哈一工的可转位榫槽粗拉刀 苏州阿诺展出了其曲轴、连杆的整体刀具解决方案和用于发动机缸盖、液压阀块加工的成形刀具。在阿诺的曲轴整体刀具解决方案中，30倍长径比的超长整体硬质合金钻头特别引人注目，已经达到与国外类似的高水平。阿诺还展出了另外几种有优势的产品。
图27 苏州阿诺的曲轴整体刀具解决方案 无锡方寸也展出了多款成形刀具。图28是为柴油机高压共轨系统零件“轨”提供解决方案的案例，包括了套车外圆及平面、铣外螺纹和套车零件的回油口。通过成形和复合，减少了加工时间和换刀时间，用户的加工效率大为提高，经济效益较为显著。
图28 无锡方寸用于柴油机高压共轨系统零件“轨”的解决方案
在工具系统方面，德国翰默展出了带安全锁(SafeLock)的飞瀑(Cool Flash)刀柄。几年内，翰默先后推出了能防止刀具从夹头中拔出的安全锁技术刀柄和以贴近刀具喷射切削液为特征的飞瀑冷却刀柄，本届CCMT上展出了将这两项技术结合在一起的刀柄。
图29 德国翰默带安全锁的飞瀑刀柄 玛帕和尚亚则展出了采用3D打印的液压夹头。对于3D打印液压夹头的经济性，玛帕表示，由于他们的3D打印处于日夜连续生产的模式，成本不很高，其售价与传统制造的液压夹头相比相差不大。
图30 采用3D打印的液压夹头 洛阳信成是国内拉钉专业厂商。本次展会展出的拉钉除了包括我国标准、国际标准、德国标准、美国标准、日本标准等相对大路的产品外，还有马扎克、三井系列拉钉、韩国三星卧式加工中心拉钉和德国巨浪机床专用拉钉。 （中国机床工具工业协会工具分会 杨晓执笔） |
