以HSK為代表的二面夾緊定位新型工具系統(tǒng)，是為了適應(yīng)當(dāng)今高速高效精密數(shù)控切削加工技術(shù)的發(fā)展、滿足高檔數(shù)控切削機(jī)床的先進(jìn)加工性能要求而開(kāi)發(fā)的。新型工具系統(tǒng)的特點(diǎn)是與機(jī)床主軸連接受力拉緊時(shí)，其錐面和端面同時(shí)接觸定位，實(shí)現(xiàn)二面約束過(guò)定位，增強(qiáng)了高速切削加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床主軸-刀具系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)剛性/連接強(qiáng)度和定位精度。其中典型的是已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的HSK工具系統(tǒng)和山特維克公司的Capto工具系統(tǒng)。

    國(guó)內(nèi)不少企業(yè)對(duì)HSK工具系統(tǒng)進(jìn)行了少量試制和生產(chǎn)，由于缺乏對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究開(kāi)發(fā)，沒(méi)有形成成套制造技術(shù)和批量生產(chǎn)能力。哈量于2005年兼并了德國(guó)凱獅公司后，經(jīng)過(guò)消化吸收，逐步掌握了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到動(dòng)平衡和精度檢驗(yàn)等整套HSK工具系統(tǒng)系列批量制造技術(shù)和工藝，現(xiàn)在已經(jīng)具備了年產(chǎn)5萬(wàn)多臺(tái)套（全部外銷(xiāo)）的能力，取得了明顯成效。當(dāng)然，在批量生產(chǎn)技術(shù)、工藝路線、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和控制上，還有不足之處，尚待繼續(xù)消化吸收、攻關(guān)創(chuàng)新，以便進(jìn)一步縮小與國(guó)外的差距。上海工具廠、四川英格等企業(yè)也已經(jīng)能少量生產(chǎn)HSK錐柄數(shù)控刀具，提供諸如上海通用汽車(chē)制造廠等用戶需求。上工兼并上海附件一廠后，具備了批產(chǎn)常規(guī)工具系統(tǒng)的能力，已規(guī)劃了“高速數(shù)控機(jī)床用新型刀柄系統(tǒng)項(xiàng)目”，引進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、人才和關(guān)鍵設(shè)備，以達(dá)到年產(chǎn)HSK刀柄夾頭2萬(wàn)件的生產(chǎn)能力。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)至今尚未建立起國(guó)家級(jí)和行業(yè)級(jí)的HSK工具系統(tǒng)的檢測(cè)體系、基準(zhǔn)傳遞體系、各級(jí)實(shí)物基準(zhǔn)，以及產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系。這項(xiàng)工作必不可少，應(yīng)規(guī)劃安排，盡早實(shí)施。

    2.高效可轉(zhuǎn)位刀具系列及超硬刀具

    高效可轉(zhuǎn)位刀具系列和超硬刀具，是數(shù)控刀具中非常重要的領(lǐng)域，產(chǎn)品應(yīng)用量大面廣，不同應(yīng)用領(lǐng)域所涉及的技術(shù)關(guān)鍵、攻關(guān)內(nèi)容都將有所不同:所采用可轉(zhuǎn)位刀片基體材質(zhì)、涂層要求、刀片幾何參數(shù)、刀片裝夾方式、整體刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等都會(huì)有很大差異，技術(shù)難度大、攻關(guān)內(nèi)容多。此外，帶3維斷屑槽型可轉(zhuǎn)位刀片的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，包括精密毛坯的壓制燒結(jié)、刃口強(qiáng)化等都是有待攻關(guān)的內(nèi)容。硬切削、超精切削以及包括復(fù)合材料在內(nèi)的新型材料切削，進(jìn)一步推動(dòng)了超硬刀具的需求和發(fā)展。在高品質(zhì)超硬刀具材料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)上我國(guó)仍有較大的差距，即使是國(guó)產(chǎn)超硬刀具，所采用的超硬刀片（PCD、CBN）材料多半從GE和DeBeers公司進(jìn)口。3維形狀超硬刀片的采用是近年超硬刀具發(fā)展的一種新趨勢(shì)，其制造加工難度更大。高效可轉(zhuǎn)位刀具系列方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)如株洲鉆石、廈門(mén)金鷺、自貢硬質(zhì)合金、陜硬、成量等都有生產(chǎn)，其中以株洲鉆石生產(chǎn)規(guī)模最大，實(shí)力最為雄厚，總體水平最高，擁有一條據(jù)稱達(dá)到世界一流水平的數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀片生產(chǎn)線，近年組建的研究中心，包括設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、使用技術(shù)研究、材料性能試驗(yàn)以及切削實(shí)驗(yàn)裝備，具有良好的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。而上工則在超硬刀具開(kāi)發(fā)生產(chǎn)上，擁有較為成熟的設(shè)計(jì)和加工經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)精良的制造裝備和成功的服務(wù)應(yīng)用成效。

    3.超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具系列

    超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具在汽車(chē)工業(yè)、航空航天以及能源工業(yè)中使用很多，目前在關(guān)鍵數(shù)控機(jī)床上所用整體硬質(zhì)合金涂層刀具大多為進(jìn)口刀具所壟斷，國(guó)產(chǎn)刀具也往往是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金棒料進(jìn)行加工，自身發(fā)展受到制約。近幾年我國(guó)擁有硬質(zhì)合金粉料制造能力的一些工具廠，如株洲鉆石、廈門(mén)金鷺、陜硬等，通過(guò)技改投入，引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，開(kāi)發(fā)了超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具材料，取得初步成果（達(dá)到亞微米級(jí)。近年采用了先進(jìn)的納米涂層技術(shù)，刀具性能質(zhì)量得到明顯提高。上工規(guī)劃將實(shí)施“超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金涂層刀具項(xiàng)目”，實(shí)現(xiàn)超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料和刀具制造成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)企業(yè)要使批量生產(chǎn)硬質(zhì)合金粒度穩(wěn)定達(dá)到超細(xì)0.3～0.5?m，進(jìn)一步提高品質(zhì)，縮小和國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的差距，則需要在制造技術(shù)、工藝等基礎(chǔ)技術(shù)上下功夫進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。此外，如何在刀具精加工后涂層前表面有足夠的富鈷層，是提高涂層質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，尚待攻關(guān)。

    4.高效高性能精密復(fù)雜數(shù)控刀具

    以齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀以及各類(lèi)型拉刀為代表的高效高性能精密復(fù)雜數(shù)控刀具，在汽車(chē)、風(fēng)電核電、航空、船舶、鐵路、工程機(jī)械等行業(yè)的齒輪傳動(dòng)裝置制造中使用廣泛而重要。

    項(xiàng)目所列目標(biāo)參數(shù)合理、必要。國(guó)產(chǎn)精密齒輪刀具和拉刀，主要存在二個(gè)問(wèn)題:材質(zhì)和涂層。目前關(guān)鍵場(chǎng)合所采用的為均為進(jìn)U鈷高速鋼和粉末冶金高速鋼材料。最近不少生產(chǎn)廠進(jìn)行技改和設(shè)備投入，采用先進(jìn)涂層（如TiAlN、TiAlCN等）及高速鋼熱處理技術(shù)和沒(méi)備，使國(guó)產(chǎn)齒輪刀具和拉刀的質(zhì)量性能大為提高，縮小了和國(guó)外的差距，部分取代國(guó)外產(chǎn)品�！�哈一工’二年來(lái)累計(jì)投資近1.2億，用于新廠土建和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備購(gòu)置，為打造成為國(guó)內(nèi)拉刀生產(chǎn)第一、齒輪刀具和可轉(zhuǎn)位數(shù)控刀具強(qiáng)勢(shì)的復(fù)雜數(shù)控刀具制造企業(yè)而努力。漢江工具廠抓住這幾年發(fā)展的機(jī)遇，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)最具實(shí)力的齒輪滾刀制造企業(yè)。該廠通過(guò)與巴爾采斯的合作，使齒輪刀具涂層質(zhì)量得到保證，提高了刀具的使用性能。高速高效的機(jī)夾式不重磨數(shù)控成形齒輪刀具，是齒輪刀具發(fā)展的一個(gè)新方向，值得行業(yè)考慮發(fā)展。

    5.高精度、全自動(dòng)刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x系列

    我國(guó)數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x的開(kāi)發(fā)起步較晚，2005年在北京機(jī)床展覽會(huì)上才有哈量和天津天門(mén)首次亮相展出了采用帶面陣CCD的數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x樣機(jī)。自從哈量于2005年收購(gòu)了德國(guó)凱獅公司以后，在消化吸收其先進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行開(kāi)發(fā)了系列高精度刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x。該廠已經(jīng)組建了刀調(diào)儀生產(chǎn)工段，達(dá)到年產(chǎn)500～600臺(tái)刀調(diào)儀，目前以手動(dòng)系列為主，供出口。對(duì)于高精度、CNC全自動(dòng)、具備聯(lián)網(wǎng)功能的刀具預(yù)調(diào)測(cè)量?jī)x，該廠正在積極規(guī)劃開(kāi)發(fā)，以便迅速趕上國(guó)外當(dāng)今先進(jìn)水平。此外國(guó)內(nèi)天津天門(mén)、成量等均在開(kāi)發(fā)，但是技術(shù)水平、質(zhì)量上還有一定的差距，尚待繼續(xù)努力。

    6.高性能激光測(cè)量系統(tǒng)

    高性能激光測(cè)量系統(tǒng)主要用于數(shù)控機(jī)床以及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等高檔數(shù)控裝備的精度檢測(cè)和評(píng)定。近年來(lái)激光測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展方向是：高分辨率、高精度、多功能、小型化，主要生產(chǎn)廠家為英國(guó)雷尼肖、美國(guó)API、安杰倫和光動(dòng)公司，以及德國(guó)SIOS等，以雷尼肖產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量最大。2007年上市的新產(chǎn)品XL-80輕型激光干涉測(cè)量系統(tǒng)，配有XC-80傳感器，實(shí)現(xiàn)了小型化，同時(shí)提高了性能，測(cè)量距離40m/80m，分辨率達(dá)到lnm，最高測(cè)量速度1m/s。美國(guó)API公司的XD激光干涉測(cè)量系統(tǒng)，具有5維/6維測(cè)量功能，提高了數(shù)控機(jī)床裝備精度檢測(cè)效率和精度。我國(guó)以成都工具研究所為主研制生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)激光干涉測(cè)量系統(tǒng)，與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有一定差距。近年通過(guò)國(guó)家科研院所基金項(xiàng)目的支持，測(cè)量原理和測(cè)量技術(shù)上取得突破，在提高國(guó)產(chǎn)激光測(cè)量系統(tǒng)的性能上，取得了一些成果。

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