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《数控刀具制造及切削加工领域中数字化测量技术及量具量仪的发展_谢华锟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2008年第42卷l123数控刀具制造及切削加工领域中*数字化测量技术及量具量仪的发展谢华锟成都工具研究所合金和复合材料、能源工业中的高强度钢、高温合金1引言等)高速、高效切削加工的需求,数控刀具材料应该近年来,高速、高效、精密数控切削加工技术及具备高强度、高硬度、高抗冲击韧性以及良好的高温装备获得了快速发展。先进的数字化切削加工技术红硬性、高温抗粘结性(化学稳定性、抗氧化性)和低和高档数控机床的发展已成为我国机械装备制造业摩擦系数等。为此,在数控刀具材料的制备过程中,的重点关注方向。数控切削加工系统主要由数控切必须对其冶金结构、金相组
2、织以及相关的力学性能、削机床、工装夹具、数控刀具及工具系统、加工零件、物理性能、化学性能等进行严格的检测。先进数控数控系统、数字化测量系统、包括加工工艺数据库在刀具材料(如钴高速钢、粉末冶金高速钢、超细晶粒内的数控切削加工信息服务系统共七大部分组成。硬质合金、金属陶瓷、陶瓷以及PCD、CBN超硬刀具数字化测量技术及量具量仪用于对整个数控切削加材料等)的开发及其毛坯制造,促进了材料检测技术工系统的加工过程和结果实施检测与监控。作为系及仪器的发展,先进的电子扫描显微镜、数字化金相统运行质量保证体系中关键信息的获取、分析和评显微镜、显微硬度计
3、等高精尖检测仪器不断推陈出定环节,数字化测量技术及量具量仪是数控切削加新(图1)。工技术与装备的/眼睛0,推动着先进数字化切削技术和数控切削机床的持续发展。/十一五0期间,在制造领域,国家优先发展的重大专项中包含了能源、汽车、航空航天、铁路、交通运输等行业,这些行业涉及的典型、关键零部件具有大、重、复杂、精密等特点,其中新材料、难加工材料占据了相当大的比重,这就给数控切削加工技术和装备提出了新的课题,也对数字化测量技术及量具量仪提出了新的要求。本文对数字化测量技术及量具量仪在数控刀具制造、数控机床及装备制造、数控加工、数字化制造技术等领
4、域的发展动向进行了简要评述。图1材料金相检测仪器2数字化测量技术及量具量仪推动数(2)数控刀具涂层检测技术控刀具制造技术的发展数控刀具涂层技术是一种耗费资源少、性能提高显著的刀具表面处理技术,正确选择涂层对于提数控刀具是用于数控机床加工的先进切削刀高数控刀具的性价比至关重要。近年来,刀具涂层具。为了适应高速高效、精密复杂、稳定可靠、绿色技术发展迅猛,有资料表明,国外数控刀具/刀片的环保的先进数控切削加工技术的发展,数字化检测涂层比例高达80%以上,多层涂层、微纳米复合涂技术和仪器在数控刀具从设计、制造到使用的整个层等技术应用广泛,新的涂
5、层工艺(PVD、CVD、产品生命周期中都起着重要作用。PCVD、MCVD等)及装备不断开发,各种高性能涂层(1)数控刀具材料/基体检测技术(TiAlN、AlCrN、TiBN、金刚石膜、CBN膜等)层出不为了适应日益增多的新型难加工材料(如汽车穷。我国涂层刀具的比例也在快速增长,对涂层内制造业中的硅铝合金、飞机制造业中的钛合金、高温在质量的控制也更加重视。对于数控刀具涂层,除*本文为2008年11月深圳/第三届现代切削与测量工程(国际)研讨会0了要求具有良好的高温硬度、防扩散能力、弯曲屈服主题报告之一。强度、抗压强度、剪切强度、摩擦等性能
6、以外,对涂层4工具技术与基体的结合强度、几何精度保持性以及刃口稳定接触式轮廓仪进行测量(图3)。CCD数控刀具预调性等也有特殊要求。近年来,先进的数字化涂层质测量仪适用于不同结构类型的数控刀具精度检测。量检测技术和仪器(如涂层附着力自动划痕仪、高温哈量收购德国凯狮公司后,国产化的系列CCD数控摩擦试验机、光干涉薄膜测厚仪等)不断被开发出来刀具预调测量仪产品已经实现了批产和出口。代表(图2)。其中,可避免人为因素影响测量结果准确当今先进水平的凯狮KalimatA可实现数控刀盘上性的非接触式激光涂层附着力测量技术值得关注。各个数控刀片的自动
7、检测和装调(图4);Zoller公司的Zenit全自动刀调仪的精度达到微米级。随着高速切削技术的发展,适用于高速切削数控刀具动平衡性及安全性检测的数控刀具平衡检测仪得到快速推广。目前在国内采用较多的有德国Zoller和意大利CEMB的产品(图5)。专用数控刀具的精度一般都采用专用测量技术和仪器进行检测:数控齿轮刀具通常用CNC齿轮测量中心、滚刀检测仪等检测;精密拉刀用专用数控拉刀测量仪检测;此外,还有专用的弧锥齿轮刀盘检测仪等。(a)涂层附着力自动划痕仪(a)数字式光学投影仪(b)光干涉薄膜测厚仪(c)高温摩擦试验机图2涂层质量检测仪器
8、(3)数控刀具/刀片检测技术利用非接触式光学测量或激光数字化测量技术和仪器,大大提高了对精密成形、复杂形状、组合式数控刀具/刀片几何尺寸的检测精度和效率,尤其是数控刀具测量数据的计算机存储和向数控机床控制(
