CIMT2021部分硬质合金可转位刀具展品评述
【机床商务网栏目 产品评测】于今年4月在北京举办的CIMT2021展会，其展品水平和品种、规格及覆盖面均有新的变化和提升。以数字化制造与解决方案为升级换代的主流，智能技术成为产业进步大趋势，高效与自动化造就市场新空间，专业化的特点愈加凸显。
尽管受疫情影响，本次展会仍吸引了多家境外刀具展商前来参展，如伊斯卡、瓦尔特、特固克、三菱、京瓷、住友、泰珂洛、欧士机、黛杰等。
就本届展览会的刀具展品而言，高效率，高精度依然是行业发展主题，制造装备技术的发展进一步带动现代切削刀具向结构更复杂、功能更加多样化的方向发展。本次展会各大刀具品牌常规技术日趋成熟，新材质推出步伐放缓，结构创新成为各厂家展品的主要亮点。从刀具服务发展看，与智能制造相辅相成，各大厂家更加注重智能化管理刀具，为客户刀具融入数字化管理提供了支持。
本文就CIMT2021展会的部分硬质合金可转位刀具展品做简要评述。
1．刀具结构更复杂，功能更加多样化
随着制造装备技术的不断发展，更先进的成型技术开始大量应用。采用横向压制成型刀片已经随处可见，而分模技术正日益成熟，以进口品牌为主导，复杂后刀面结构的刀片成为此次展会的突出亮点。刀片结构更复杂，一定程度上增加了刀片生产难度和生产成本，国外刀具以此构建刀片生产技术壁垒，与国内刀具厂商形成差异化竞争。同时，由于成型技术的日趋成熟，大量铣刀片均不磨周边。例如：
图1 京瓷重力铣削刀具刀片成型复杂且不磨周边
图2 瓦尔特凸三角方肩铣刀后刀面成型复杂
图3 三菱凸三角大进给后刀面成型复杂且不磨周边
图4 三菱立装方肩铣刀后刀面成型复杂
图5 特固克方肩铣刀后刀面成型复杂且不磨周边
图6 泰珂洛双面T型方肩铣后刀面复杂且不磨周边
图7 伊斯卡双面正前角车刀片成型复杂
图8 伊斯卡多功能槽刀结构独特
瓦尔特展出WL25全向及仿形多功能车刀(图9)。与传统系统相比，瓦尔特系统可大幅提升工艺可靠性和经济性。在该刀最大仿形车削50°时，具有极好的稳定性。与传统的VCMT或DCMT刀片不同，该款三刃WL25可转位刀片通过刀片座和刀片本身的V型卡口精确地固定在刀杆中，使刀杆中的刀片无法再移动。另外，由于可以在两个切削方向上进行加工(可以使用两个切削刃)，从而提高了单个刀具寿命。
图9
株洲钻石展出的立装型三面刃铣刀SMP08/09系列(图10)，适用于钢、不锈钢、铸铁、耐热合金的材料加工。优异的侧铣及槽铣性能，切削轻快，加工表面质量好。其应用范围极为广泛，如汽车发动机缸体及其零部件的加工，航空发动机钛合金及超高强度钢加工，电力能源行业大型壳体加工等。
图10
大昭和展出新一代BIG-KAISER精镗双面六刃型镗刀片(图11)，可满足客户镗孔加工提效降本需求，首次采用负前角刀片，提高了刃尖强度，高刚性使刀片有更长寿命，比之前型号增加3个刀尖角，采用适合精镗加工的ELM断屑槽设计，断屑性能优异，可实现更稳定的精镗加工。
图11
2.大进给刀具普遍化及多样化
大进给铣刀具能够采用比一般铣刀更大的进给量，在模具行业中应用非常广泛。近年来，各厂家早已在单面槽大进给铣刀片基础上开发出了双面槽大进给铣刀片，并且形状结构更加多样化，品种更加繁多，系列更加齐全，功能也逐步完善，在进给量不下降的情况下，能够获得的切深日益增加。同时，除铣刀采用大进给技术外，车削刀片也开始出现大进给技术。典型产品有：
图12 京瓷MFH boost大切深加工高进给铣刀，切深可达2.5mm
图13 特固克chase10mill的10刃高进给铣刀
图14 泰珂洛对原有大进给铣刀进行功能拓展具有多种主偏角和切深
图15 伊斯卡LOGIQ 4FEED双面大进给刀片
图16 泰珂洛五边形大进给车刀
图17 株洲钻石双面槽大进给XMR11系列
黛杰展出快进给方肩铣“双魔新干线”(图18)。该产品的两种刀体可共用同一片刀片，分别是轴向切深最大2mm的高效率、快进给加工用HF型刀体和可实现平面、立壁、清根等方肩加工的SM型刀体，可应对广泛加工要求。采用多刃小型刀片设计，刀片两面使用，共12个刃口。刀片紧固面采用双斜楔型构造，1个紧固螺钉即可牢固地锁紧刀片，抑制切削阻力引起的窜动，实现稳定的长寿命加工。刀片材质有耐崩刃性及耐磨损性兼备的PVD涂层材质JC8050以及一般钢、预硬钢、50HRC以下淬火钢也可应对的PVD涂层材质JC8015。
图18
三菱展出的WJX系列非常适合大进给以及大切削深度的高效率加工，双面刀片具有经济性，并具有多功能、切削锋利、低噪音等特点，可实现长寿命加工。切削开始(切入)时的阻力低，在断续切削及大进给加工时也可实现稳定且低噪音的加工(图19)。
图19
拉羋那全球首发的新产品ankx170608是双面方肩4刃铣刀(图20)，正反4个切削刃均带修光刃设计，在保证高效加工的同时能够实现非常光亮的表面粗糙度。这款刀片最大的切深达15mm，其刀杆搭配直径为25-125mm，有杆式和盘式两种类别可供选择。
图20
厦门金鹭展出的双面12刃面铣刀具(图21)。这款刀具属于HNGU系列，刀片自带修光刃，搭配不同主偏角刀体，可以实现快进给加工以及高精度、经济性的面铣加工。
图21
欧科亿推出CVD铸铁车削新牌号(图22)。SC7210具有细晶和高硬度化的化学涂层，基体的耐磨性好，在广阔的加工领域实现了稳定和长寿命加工，适用于灰口铸铁、球墨铸铁的连续/轻断续加工及小零件开粗；SC7220采用细晶α-Al2O3膜强化的MTCVD TiCN-Al2O3涂层，基体为一种韧性很好的硬质合金，适用于灰口铸铁、球墨铸铁高速/高进给加工、强断续加工及开粗。
图22
3．特色刀具向“极致化”发展，各厂商不断微创新
数控刀具结构发展日新月异，各厂家均有一技之长，而将此特长发挥到极致，便可在众多竞争对手中脱颖而出。本次展会，多个刀具厂商推出了“市面上最……”的刀具，小者愈小，长者愈长，多者愈多，成了各厂家吸引观众眼球的突出亮点。切削技术的发展，伴随着制备工艺及工装夹具的发展，在现阶段，各厂家并未出现翻天覆地的技术革新，但本次展会，也呈现出不同程度的微创新。有些创新，在短期来看，并不一定对于刀具功能或者性能有本质的提升，但是对于刀具企业来说，持续的微创新是保证技术发展的源泉，最终量变形成质变。例如：
图23 特固克T型方肩铣刀的刀片有5种规格
图24 山特维克可乐满在业内首推7D浅孔钻后众多厂家纷纷跟进
图25 泰珂洛的带锁紧结构的切槽刀增加了三维槽型结构
图26 伊斯卡在刀片和刀槽之间增加过渡装置安装小尺寸刀片
此外，京瓷25°刀尖车刀片(图27)和号恩可转位铰刀(图28)也都有不同程度的改进。
图27
图28
森拉天时还展出了可自由切削的车刀片(对机床功能要求高)(图29)，这种自由车削(FreeTurn)车刀采用了细长型的减径刀杆(避免轮廓干涉区域)，使刀具能够轻松到达非常狭窄的加工区域。可转位刀片装在刀杆顶端的设计很特别，具备多种不同复合切削刃性能的刀片，使得FreeTurn刀具能够满足不同角度、槽型、涂层及材质的各种不同加工需求。
图29
伊斯卡展出的TANGSLIT槽铣刀为用户提供了有效的解决方案(图30)。该槽铣刀冷却液流经冷却通道直达每一切削刃，既适用于低压冷却(最高冷却压力为1MPa)，也适用于高压冷却(最高冷却压力为34MPa)，切削速度最大能提高50%，确保高效排屑，提高了被加工表面质量。
图30
拉羋那展出了xpkt/xpkw0602快进给铣削刀片(图31)，刀片非常小巧。切削刃采用正前角螺旋设计，排屑非常顺畅，切削极轻快。这款刀片采用厚度加强的设计，保证了刀片本身的强度。采用杆式和螺钉连接方式的刀杆，最小可以做到10mm，可以装夹两个刀片，最大切深达到0.7mm，可以满足市面上绝大多数的小直径快进给铣削应用。
图31
澳克泰展出槽刀系列(图32)。CS槽型具有锋利的刃口，CM槽型为中等刃口设计，CH槽型刃口强壮。这三种槽型主要应用于钢件、不锈钢、高温合金等材料的低、中、高进给加工。TS/TM槽型采用双头设计，可实现车削、切槽及切断加工；RM槽型双头槽刀片可适合多种加工方式，如切槽、车削和仿形加工，实现一刀多用；磨制级槽刀片配有圆头精磨双头刀片，可用于切槽、车削和仿形加工；平头精磨双头刀片应用于切槽和车削加工。
图32
4．结束语
CIMT2021展出效果超出预期，展示了更多的国际先进制造技术，成为了未来几年中国装备制造业的风向标和晴雨表。全球疫情的不稳定性导致很多境外厂商都面临开工或产能不足、甚至倒闭的问题，随之而来的是大量订单转移到了境内。随着中国疫情逐渐得到有效控制，5G、新能源汽车、商用车等新兴产业快速复苏，释放出较大需求。
2021年是中国“十四五”规划的第一年，中国制造业逐渐向智能制造方向转型，为整个机械加工行业带来了机遇与挑战。随着新的制备工艺的发展，切削刀具已经向着结构更复杂、功能更多样的方向发展。而为了顺应智能制造发展需求，切削刀具也会继续向着高效率、高稳定性方向发展。
本次展会，刀具检测设备和非接触式逆向扫描设备厂商展示了其更强大、更先进以及更便捷快速的功能，全方位、自动化测量手段的不断完善，对刀具质量控制和研发起到积极作用。激光设备已逐步在超硬材料刀具制备方面发挥积极作用，采用激光抛光硬质合金刀具前刀面或在刀具前后刀面加工微结构的工艺也会日益普及，这些都将助益刀具产业更好更快发展。
供稿：协会工具分会
作者：王羽中 杨晓 查国兵(分会CIMT述评组)
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