現(xiàn)代刀具設(shè)計(jì)趨于精細(xì)化、專用化、智能化、柔性化

? ? ? 刀具結(jié)構(gòu)包括刀具自身及各功能部件外部形狀、裝夾方式、切削刃區(qū)幾何角度和截形”1。121。目前刀具設(shè)計(jì)仍以面向刀具切削性能的主導(dǎo)設(shè)計(jì)思路為主，從幾何設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)兩大方面追求刀具切削效率、刀具使用壽命以及最終工件加工質(zhì)量的最優(yōu)化組合。
? ? ? 刀具幾何設(shè)計(jì)主要針對刀刃強(qiáng)度，刀具的容屑、斷屑，刀具可靠性、安全性等基本刀具幾何性能，也是刀具設(shè)計(jì)的主要突破方向。未來發(fā)展中，在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了針對難加工材料的變螺旋角設(shè)計(jì)、變齒距設(shè)計(jì)以及可降低切削振動(dòng)的消振棱設(shè)計(jì)技術(shù)，而刃口鈍化處理技術(shù)和負(fù)倒棱設(shè)計(jì)技術(shù)可顯著提高刀刃強(qiáng)度，且隨著微納制造研究領(lǐng)域的突破逐步形成產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。高速鋼立銑刀采用波刃設(shè)計(jì)，切削刃具有可變的前角、后角和螺旋角，具有優(yōu)異的斷屑、排屑性能，特別適合加工塑性好、斷屑困難的材料，如鈦合金。
? ? ? 刀具物理設(shè)計(jì)方面目前以刀具材料性能的改善為主，并逐步開始朝著針對特定加工條件、工件材料進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)刀具物理性能的方向發(fā)展。圖4所示是本單位給企業(yè)設(shè)計(jì)的一款復(fù)合臺(tái)階鉆，該企業(yè)生產(chǎn)線以前采用的工藝是先鉆再擴(kuò)，需要兩支鉆頭，采用復(fù)合臺(tái)階鉆后既可一次加工成形，大幅減少換刀時(shí)間和加工時(shí)間，同時(shí)也避免了換刀造成的加工誤差。另外，也可以開發(fā)更高強(qiáng)度和可靠性的多功能銑刀盤，通過更換銑刀片即可滿足不同工況的需求，以適應(yīng)智能化、自動(dòng)化的發(fā)展需求。
? ? ? 現(xiàn)代刀具技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)同時(shí)滿足刀具性能和綠色、低耗的要求，刀具幾何設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)都趨于精細(xì)化、專用化、智能化、柔性化。在保證刀具性能的前提下，有利于實(shí)現(xiàn)刀具回收再利用的設(shè)計(jì)與成形技術(shù)將受到重視。此外，針對航空航天、發(fā)電設(shè)備、模具等高端制造行業(yè)需求，開發(fā)自主創(chuàng)新的多功能面銑刀、各種球頭銑刀、模塊式立銑刀系統(tǒng)、插銑刀、大進(jìn)給銑刀等結(jié)構(gòu)技術(shù)也具戰(zhàn)略意義。