先进高效刀具是制造业提高加工生产率和产品表面质量的重要因素之一。在高档数控加工中心上,可利用一把高效复合刀具替代多把单一功能刀具,按照加工程序自动完成复杂形状工件的加工,对提高生产效率、表面质量和降低生产成本起到极好的效果。
统计数据显示,采用先进高效刀具能显着提高切削效率,有可能使零件的生产成本下降10%-15%,即使购买先进高效刀具所需费用提高了50%,反映在零件生产成本上也仅为1%左右,即刀具费用的增加远远低于生产成本的下降。同时,先进高效刀具还具有减少换刀时间、提高产品质量等各种益处。
对高效刀具进行磨削加工时,当刀具的材料、结构和形状以及磨床选型等确定后,砂轮就成为决定加工成败的重要因素。砂轮技术含量的高低和质量的好坏,决定了能否生产出符合设计要求的高品质刀具。
特殊金属结合剂强力开槽金刚石砂轮(METROX)
2007年以前,欧洲和日本在硬质合金刀具的开槽加工中,大都使用超高温树脂结合剂金刚石砂轮,并采用传统的大切深、小进给磨削工艺。由于树脂结合剂金刚石砂轮的局限性,切深越大,磨削阻力就越大,磨削过程中产生的磨削热也越多,影响了刀具开槽的加工效率和刀具表面质量。为了解决上述问题,2007年,欧洲开始对工具磨床和金刚石砂轮进行新的优化。在磨床方面,提高了机床本身的刚性和功率(最大功率已达到37千瓦);在金刚石砂轮方面,研制出适合大切深、大进给的强力开槽磨削砂轮,与大功率工具磨床配合使用,使生产效率成倍提高,获得了很好的效果,并在市场上推广应用。
2007年以后,日本Oriental公司和上海中羽公司根据国际高速磨削加工发展趋势以及中国刀具市场的需求,研究开发了适合大切深、大进给磨削硬质合金刀具的特殊金属结合剂强力开槽金刚石砂轮(METROX)。该砂轮采用特殊金属结合剂,解决了一般金属结合剂砂轮在磨削硬质合金时产生“金属对抗性”的问题,大大提高了硬质合金整体刀具的开槽加工效率。该砂轮磨削开槽的一次切深可达4mm,在此切深下,该砂轮的开槽进给速度可达90-120mm/min。而在相同的磨削深度下,超高温树脂结合剂金刚石砂轮的进给速度最多只能达到50mm/min,如果进给速度大于该值,产生的磨削高温就会造成油雾,导致无法正常连续加工。