解析數控刀具技術的發展

數控機床高速切削技術是近20年來迅速崛起的一項先進制造技術，在以高效率、高質量為特點在航空、航天、汽車等領域獲得廣泛應用。在航空新材料不斷發展的今天，高強度鋼、高溫合金、鈦合金、復合材料等難加工材料日益增多，這對推動和促進數控刀具技術的發展起到了重要的作用。在數控高速切削技術發展過程中，刀具及刀具技術的關鍵地位日益顯現。

目前已出現不少新的刀具材料，但要同時滿足上述要求的刀具材料是很難找到的。因此，在具有比較好的抗沖擊韌度的刀具材料基體上，鍍上高熱硬性和耐磨性鍍層的刀具技術發展很快。另外，還可以把CBN和金剛石等硬度很高的材料燒結在抗沖擊韌度好的硬質合金或陶瓷材料的基體上，形成綜合切削性能非常好的數控高速加工刀具。

數控高速切削刀具及相關技術是實現數控高速切削加工的基本條件，由于機床高速加工過程及其機理相當復雜，目前仍缺少成熟、可靠的加工仿真技術，對數控高速加工刀具工藝參數及結構的優化仍主要依賴于切削試驗。因此，今后應結合航空材料加工的實際情況，立足于現有的刀具設計和制造能力，并借鑒國內外先進經驗，重視和加強對數控刀具材料、刀具結構、刀具切削機理的研究和開發，建立起完整的工藝參數表和數控高速切削數據庫。同時，對數控高速刀具在張監視系統，數控高速刀具動平衡等也需深入研究，以進一步提高航空工業數控加工技術水平。

金剛石涂層機床刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優點，現階段金剛石涂層是石墨加工刀具的Z佳選擇，也Z能體現石墨刀具優越的使用性能；金剛石涂層的硬質合金刀具的優點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性；但是在國內金剛石涂層技術還處于起步階段，還有成本的投入都是很大的，所以金剛石涂層在近期不會有太大發展，不過我們可以在普通刀具的基礎上，優化刀具的角度，選材等方面和改善普通涂層的結構，在某種程度上是可以在石墨加工當中應用的。

金剛石涂層刀具和普通涂層刀具的幾何角度有本質的區別，所以在設計金剛石涂層刀具時，由于石墨加工的特殊性，其幾何角度可適當放大，容削槽也變大，也不會降低其刀具鋒口的耐磨性；對于普通的TiAlN涂層，雖然比無涂層的刀具其耐磨有顯著的提高，但比起金剛石涂層來說，在加工石墨時它的幾何角度應適當放小，以增加其耐磨性。