2009年最新资讯 三方面探析国外螺纹刀具的现状及发展

本报讯：

螺纹刀具是用于加工各种内外螺纹的专用工具，在机械加工领域使用广泛，需求量大。螺纹刀具在国际刀具市场占有重要地位，美国、德国、日本等发达国家的螺纹刀具销售量约占刀具总销售额的25%,仅次于麻花钻（约30%）。

    近年来，随着切削加工条件的变化以及对高生产率的重视，对螺纹刀具的材料、表面处理、结构参数等提出了更高要求。了解国外螺纹刀具的现状及发展势，对于我国螺纹刀具生产企业调整产品结构、提高产品水平、积极参与市场竞争具有积极意义。本文对螺纹刀具的刀具材料、表面涂层、品种规格、加工设备等六个方面对国外螺纹刀具的现状及发展趋势进行初步探讨，希望对国内同行有所裨益。

    1、刀具材料

    国外绝大部分工业用螺纹刀具均采用高速钢制造，用合金工具钢制造的螺纹刀具通常只限于家庭使用。如德国GUHRING精密工具公司生产的丝锥82%以上采用高性能高速钢材料制造，约6%采用硬质合金制造，约8%采用粉末冶金高速钢制造；仅占丝锥总产量约4%的手用丝锥也大量采用普通高速钢制造，合金工具钢已很少使用。该公司90%以上的圆板牙采用普通高速钢制造，其余采用高性能高速钢制造。日本OSG公司、德国EMUGE公司等着名的螺纹刀具制造商约有50%的螺纹刀具采用高速钢制造，其余50%则采用粉末冶金钴高速钢、硬质合金、高性能高速钢等高性能优质材料制造。在难加工材料、硬材料工件的螺纹加工中，粉末冶金钴高速钢刀具材料日益受到重视，其抗弯强度、耐磨性、热硬度等性能指标可比普通含钴高速钢提高2~3倍。但由于粉末冶金高速钢加工成本较高，目前在螺纹刀具选材时尚不能普遍使用。

    2、表面涂层

    高速钢螺纹刀具进行表面涂层后，可有效降低切削摩擦力，减少刀具磨损，大大提高刀具切削性能和使用寿命（一般可提高刀具使用寿命2~3倍）。目前TiN涂层及复合涂层工艺在国外螺纹刀具生产中已得到广泛采用，如德国GUHRINR、EMUGE等公司的各种涂层产品已占其螺纹刀具产量的40%左右。

    硬度是高速钢螺纹刀具切削性能的重要参数之一。在加工螺纹过程中，会产生较高切削热并传递给刀具，从而使刀具硬度降低。据有关资料介绍，当切削区温度超过550℃后，刀具的金相组织将发生变化，导致刀具硬度快速下降；温度每升高100℃，硬度下降幅度可达300~400HV;若刀具硬度降至59~60HRC,将基本丧失切削能力。螺纹刀具经涂层后其表面硬度可明显增高：TiN涂层硬度可达2300HV以上；TiCN涂层硬度可达3000HV以上。螺纹刀具的表面涂层各具特色，并有不同的适用范围：经TiCN涂层的高速钢螺纹刀具硬度较高，可达到与未涂层硬质合金刀具相当的切削性能；此外，在某些切削场合，TiCN涂层高速钢丝锥与未涂层硬质合金刀具相比具有费用较低的优势。用TiCN涂层丝锥攻削黄铜板或铸铝工件时，刀具使用寿命可提高10倍以上；用TiAlN涂层丝锥攻削灰铸铁或过共析铝合金工件时，刀具使用寿命可提高4倍以上。与TiN涂层相比，TiAIN涂层可使刀具具有更高硬度和更好的抗氧化性能，因此TiAIN涂层刀具更适合用于高速切削加工。

    3、品种规格

    为适应不同材料、不同型式、不同精度的螺纹加工需要，国外螺纹刀具制造商不断改进刀具结构和几何参数，开发出大量新产品。

    以丝锥为例，就有可改变屑排出方向的带刃倾角丝锥、螺旋槽丝锥、不产生切屑的挤压丝锥、可喷屑或带内冷却功能的中心带孔丝锥、具有容屑功能的内容屑丝锥、具有防折断功能的带六角颈丝锥、高精度拉削丝锥、带导柱丝锥、前端带钻铰刃的组合丝锥等，品种繁多，功能各异。其中仅带冷却液输入孔的丝锥就有20多个品种，最小规仅为φ3mm.此类丝锥使用时，冷却润滑剂通过冷却孔直接喷向切削区，通过降低切削区温度，可有效防止刀瘤的形成，同时便于切屑随冷却液从容屑槽中排出；由于切屑被冷却，可降低对工件的温度影响，改善被加工表面质量。用此类丝锥加工难切削材料，丝锥使用寿命可提高一倍以上。据1998年EMUGE公司产品样本统计，EMUGE公司的螺纹刀具品种规格总数近10万个，仅M6丝锥的品种（不同材料、不同型式）和规