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先进刀具设计技术刀具结构分切机械刀具材料与涂层技术
日期:[2010年05月06日]   共阅[]次

摘要:航空航天等高技术产业部门对切削加工不断提出更高的要求;采用新型刀具材料可以提高刀具的切削性能,而优化刀具切削部分的几何形状则能充分发挥新型材料的威力,刀具结构、刀具、涂层技术的创新推动着切削加工技术的快速发展。
刘战强:从事机械制造及自动化专业,主要研究方向为高效切削加工,虚拟制造等技术。1999年获香港城市大学哲学博士学位,2001年于山东大学机械工程博士后流动站出站,2002年破格晋升为教授。2003年被聘为博士生导师。
现任国家自然科学基金委员会材料工程学部通讯评审专家,中国机械工程学会高级会员.中国机械工业金属切削刀具技术协会会员,可转位刀具专业委员会副主任委员,中国高校切削与先进制造技术研究会会员,AMS 任等国际科技期刊审稿人。共发表论文80 余篇,获科研奖励3项。

金属切削加工是用刀具从工件表面切除多余的金属材料,从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度及表面层质量等方面均符合要求的零件的一种加工方法。其核心问题是刀具切削部分与工件表层的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用。这是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用则是矛盾的主要方面。
采用新型刀具实现高效、优质、低成本生产是现代企业提高经济效益的重要途径。刀具材料的改进是刀具技术发展的主线。在现有刀具材料的基础上,通过刀具几何设计改善切削状态也是生产实践中行之有效的方法。CIRP公布的一项研究报告指出:“由于刀具材料的改进,刀具许用切削速度每隔10年提高1倍;而由于刀具结构和几何参数的改进,刀具寿命每隔10年几乎提高2倍。”采用新型刀具材料可以提高刀具的切削性能,而优化刀具切削部分的几何形状则能充分发挥新型材料的威力。
现代刀具不仅应能满足高速切削、干式切削、硬切削、复合切削加工等先进切削技术的需要,而且对产品功能的多样化、结构的合理化、外观宣型的美观等方面也提出了更高要求。但令人遗憾的是长期以来刀具的设计主要依靠经验,依靠尝试法(try-and-error ) ,这种方法效率低、开发周期长,显然已经阻碍了新型刀具的开发和使用,满足不了先进切削加工技术的需求,迫切需要先进的刀具设计技术。
刀具结构、刀具材料、涂层技术的创新推动着切削加工技术的快速发展。本文介绍了刀具结构设计、刀具材料和刀具涂层技术的新进展,指出先进刀具发展的方向,以促进先进刀具的开发与合理使用,为提高制造业的加工效率发挥应有的作用。

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