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1產(chǎn)品介紹

這是一種高速、干切、綠色環(huán)保的高速數(shù)控滾齒技術(shù)。

采用此類滾刀及此技術(shù)，可對淬硬鋼及滲碳鋼材料的齒坯進行高速、的一次或二次切削加工，刀具重磨一次的穩(wěn)定加工精度壽命達100m以上，實現(xiàn)了一次性的、高精度的展成滾齒加工替代傳統(tǒng)的滾、剃、磨、珩加工。

進行高速干切滾齒加工的滾刀性能主要取決于以下三個方面：刀具材料、表面涂層、滾刀參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設計與制造。

2材料

現(xiàn)行切齒刀具的材料可以歸結(jié)為四類：硬質(zhì)合金、陶瓷、粉末冶金高速鋼和高性能高速鋼（由于工藝方法的不同而區(qū)分為兩大類）。陶瓷材料作為車刀刀片使用早已普及，但作成復雜刀具的滾刀只見過試驗報導，尚未見到市場供應。但陶瓷材料的某些優(yōu)異性能應是進行高速干切工藝所需要的。因此，陶瓷材料在高速干切滾刀上的應用也將是一個必然的發(fā)展趨勢，特別是在硬齒面刮削刀具上的應用前景看好。

目前用于高速干切硬齒面加工的滾刀材料主要是硬質(zhì)合金一類，而用于軟齒面高速干切加工的滾刀材料主要是后二類的高速鋼，也有采用硬質(zhì)合金的。我國目前粉末冶金高速鋼及高性能高速鋼的生產(chǎn)還不多見，但硬質(zhì)合金由于我國有資源上的優(yōu)勢，理應成為制造高速干切齒輪滾刀的主導材料。

根據(jù)對一些*發(fā)達工業(yè)國家及國產(chǎn)硬質(zhì)合金材料的分析比較，我們認為就材料本身來講，并沒有太大的差別，其生產(chǎn)裝備與加工工藝也基本相同。但在使用過程中，有時表現(xiàn)出較大的差別，究其原因，可能存在以下問題。據(jù)長期從事硬質(zhì)合金檢測的專業(yè)人員稱，由于硬質(zhì)合金材料制造過程的復雜性和特殊性，采用相同設備和工藝制造的不同批次材料檢測數(shù)據(jù)幾乎沒有*相同的，材料的細微差別也許就造成切削性能的巨大差異。

而在目前階段，我國的材料生產(chǎn)商，刀具制造商及刀具使用廠家脫節(jié)，缺少緊密的交流合作必然造成材料與工藝的不匹配問題，如果解決好這些問題，如果充分發(fā)揮我國硬質(zhì)合金材料資源優(yōu)勢，是一個值得有關(guān)部門（如工具研究所、大專院校、硬質(zhì)合金專業(yè)廠等）很好研究解決的課題。

涂層是高速干切滾刀*的后序工藝，涂層在高速干切中表現(xiàn)出來的優(yōu)異性能可以說是突出的，現(xiàn)在已沒有不經(jīng)涂層的滾刀能勝任*條件下的高速干切加工。在切削試驗中，涂層性能有時也表現(xiàn)出很大的差異，其主要原因也存在涂層廠商與使用廠家的“工藝匹配”問題。涂層技術(shù)是一項發(fā)展很快的新技術(shù)，各廠家工藝不盡相同，如果缺乏密切的合作，就很難找出佳方案。但可以預料的是，未來的涂層技術(shù)必將會有更大的發(fā)展和普及。

3設計與制造

這是一個牽涉面很廣的問題。進口刀具價格昂貴，而且*依賴進口也非長久之計，因此，國產(chǎn)刀具的突破也就成為高速干切滾齒工藝推廣的關(guān)鍵問題。根據(jù)我國的實際情況，如果目前刀具材料以硬質(zhì)合金為主考慮，就必須在刀具結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)突破。制造硬質(zhì)合金材料的鎢金屬是一種的稀缺資源?，F(xiàn)整體小模數(shù)硬質(zhì)合金滾刀已是價格昂貴，如果要進一步適應中、大模數(shù)的加工，只有在滾刀結(jié)構(gòu)上下功夫。

為此，我們設計了“連續(xù)支承的鑲片式齒輪滾刀”并取得了國家發(fā)明（詳見附圖及說明書）。此創(chuàng)新設計面向未來的高速干切滾齒工藝，立足于現(xiàn)代制造技術(shù)，具有以下特點：

1、將刀片、刀體、端蓋三者組合成一個密不可分的可靠整體，首先滿足高速高強度切削的安全性和可靠性要求；

2、立足于現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)，易于實現(xiàn)高精度、大批量、低成本的生產(chǎn)；

3、實現(xiàn)了簡化設計，設計不受刀具尺寸及安裝方式限制，*中、大模數(shù)滾刀制作要求；

4、適合采用圓磨法加工，提高生產(chǎn)效率；

5、有可能適合安裝陶瓷刀片的結(jié)構(gòu)；

6、改變經(jīng)營模式，為客戶提供保質(zhì)保量一次性的不重磨刀具，由制造商實現(xiàn)刀體刀片的多次利用。

能囊括如此多優(yōu)點的刀具，必須要對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有大的突破，這就是連續(xù)支承的刀體結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)滾刀相比，連續(xù)支承鑲片式滾刀的軸向容屑槽沒有了，只依靠刀片高出支承的部分形成容屑倉。切削試驗證明，只要刀片有合理的凸出尺寸加上合理的液、氣沖刷排屑，切削進行得很順暢，特別是二次刮削加工，切屑很細，高速氣流正，反兩個方向吹，排屑*不成問題。對于高速大走刀的粗切，也可采用加厚刀片，升高刀片與刀體之間的距離及采取相應在的液氣沖刷措施得以較好的解決。

對于滾刀外形尺寸的選擇，總的趨勢是長度都在往長的方向發(fā)展（如格里森130H刀具的使用長度就達250mm），但外徑卻因為機床、生產(chǎn)方式及刀具制作水平等在選擇上有所差異。*，刀具外徑較大，切削線速度可提高，也可制造出較多的槽數(shù)，有利于延長刀具的壽命和提高加工精度。但相對于相同的刀速加工同樣的工件時，外徑較小的滾刀刀軸轉(zhuǎn)速提高了，這樣工作臺轉(zhuǎn)速相應提高進給加快生產(chǎn)效率就提高了。

另外，外徑較大的刀具的空切行程較大也會導致生產(chǎn)效率下降。因此，美國格里森的工藝方案是加長刀具的長度以延長使用壽命，選用較小的適宜外徑并將滾刀盡可能做成多頭的，這樣以提高生產(chǎn)效率并做到保證加工精度。顯然，這種方案依賴于其的機床及精良的刀具制作水平。

根據(jù)我國目前的設備及刀具制作水平，加大刀具外徑對提升產(chǎn)品的水平也是比較現(xiàn)實的方案，但如何克服滾刀外徑加大空切行程加長降低生產(chǎn)效率的問題，我們提出了一種“滾刀*利用的綜合滾齒方法”并申報了相關(guān)。這種方法只要具備切向進給的滾齒機均可實施，相對于傳統(tǒng)滾齒機現(xiàn)代數(shù)控滾齒機的切向進給功能更容易實現(xiàn)。這種方法*消除了滾刀外徑因素的影響，滾刀得以*充分的利用，產(chǎn)品水平也可有較大提高。

綜合以上影響滾刀性能的三個方面，對于高速干切滾齒工藝來說，我們認為材料和涂層是決定性的因素 ，沒有穩(wěn)定的材料和涂層，在高速干切這樣嚴酷的切削條件下，滾刀精度很快就會喪失。從進口的小模數(shù)硬質(zhì)合金滾刀使用情況來看，其制造精度應是很穩(wěn)定的，但不同批次的刀具在相關(guān)條件相同的情況下有時表現(xiàn)差異很大，究其原因，還是材料和涂層原因引起。

在國內(nèi)，除了要解決材料和涂層問題外，滾刀的制作水平也是制約高速干切工藝發(fā)展的一個問題。相關(guān)制造廠家小而散，加工精度普遍比國外廠家低一、二個級別，制造裝備落后，而進口設備價格昂貴，不是一般廠家所能承受。在國內(nèi)還沒有形成集材料、涂層、滾刀制造及切削試驗為一體的刀具制造商之前，解決的辦法只有加強各行業(yè)間的溝通和交流，謀求以供求關(guān)系向聯(lián)合方向發(fā)展，促進高速干切刀具制造業(yè)的發(fā)展。