Dụng cụ cắt gọt là công cụ trực tiếp hoàn thiện quá trình gia công.Để nâng cao chất lượng và hiệu quả gia công không thể tách rời sự tiến bộ không ngừng của công nghệ dụng cụ cắt.Có ba hướng phát triển cho sự tiến bộ của công nghệ công cụ: nâng cao độ tin cậy, gia công các vật liệu kỹ thuật mới và đáp ứng các yêu cầu của cắt gọt xanh.
Công nghệ công cụ dành riêng để cải thiện độ tin cậy
Dưới nền công nghiệp sản xuất theo đuổi quá trình xử lý tốc độ cao và hiệu quả, các yêu cầu về tỷ lệ loại bỏ cao của vật liệu cắt cũng không ngừng được cải thiện.Điều này đòi hỏi công cụ phải có độ tin cậy cao, được biểu hiện bằng độ bền và độ cứng cao, có thể chịu được nhiệt độ và độ mài mòn cao.
Độ tin cậy của dụng cụ cắt có mối quan hệ nhất định với các yếu tố như vật liệu dụng cụ, kết cấu, thông số cắt và đối tượng gia công.Do đó, công nghệ dụng cụ có độ tin cậy cao là một công nghệ toàn diện liên quan đến các công nghệ cơ bản khác nhau như vật liệu dụng cụ, lớp phủ bề mặt, cấu trúc dụng cụ, giám sát dụng cụ, tay cầm dụng cụ, công nghệ an toàn dụng cụ, v.v.Làm thế nào để duy trì độ tin cậy của các dụng cụ cắt trong quá trình gia công tốc độ cao và hiệu quả là một thách thức hóc búa trong ngành sản xuất.Đôi khi cần phải thiết kế các công cụ cắt đặc biệt để nhận ra việc sử dụng các loại công cụ cắt khác nhau cho các vật liệu chế biến và các dịp chế biến khác nhau.
Công nghệ dụng cụ cắt được áp dụng cho các vật liệu kỹ thuật mới
Sự xuất hiện liên tục của các vật liệu kỹ thuật mới đã đặt ra những thử nghiệm mới cho công nghệ công cụ, đặc biệt là vật liệu composite.
Vật liệu composite có đặc điểm là cường độ riêng cao, độ cứng riêng và khả năng chỉ định cao, đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.Ví dụ, trong ngành công nghiệp sản xuất máy bay lớn, nó đã trở thành một trong những vật liệu kết cấu quan trọng nhất.
Quá trình xử lý vật liệu composite khá khác so với vật liệu kim loại.Ví dụ, quy trình xử lý vật liệu tổng hợp CFRP là loại bỏ cắt, thay vì loại bỏ đùn như vật liệu kim loại, đòi hỏi sự phát triển của công nghệ công cụ mới để đáp ứng nhu cầu xử lý mới nổi của vật liệu composite mới.
Trong quá trình khoan CFRP, ngoài các khuyết tật truyền thống của khoan vật liệu kim loại, chẳng hạn như kích thước lỗ, độ tròn, vị trí, sai số vuông góc, v.v., cũng có một số khuyết tật duy nhất đối với khoan vật liệu composite do các lý do kết cấu, chẳng hạn như tước và tách lớp đầu vào, tách lớp đầu ra, tách lớp xen kẽ, xé và tạo gờ, tách sợi trên bề mặt xung quanh lỗ, vv Trong đó, tách lớp là khuyết tật đột lỗ quan trọng và phổ biến nhất.Trong tương lai, gia công lỗ và phay vật liệu composite sẽ trở thành những chủ đề nghiên cứu kỹ thuật quan trọng.
Công nghệ công cụ đáp ứng các yêu cầu của cắt xanh
Cái gọi là cắt xanh là một công nghệ công cụ toàn diện nhằm bảo vệ môi trường, giảm tiêu thụ và tiết kiệm tài nguyên trong chế biến cắt hiện đại.Ví dụ, cắt khô và cắt MQL thuộc loại cắt xanh.
Để đáp ứng các yêu cầu của cắt xanh, cần phải tối ưu hóa công nghệ công cụ từ các khía cạnh chuẩn bị vật liệu công cụ, thiết kế và tạo hình cấu trúc công cụ, lớp phủ bề mặt công cụ, ứng dụng công cụ, tái chế công cụ thải và các liên kết khác.Các công nghệ chính của thiết kế dụng cụ cắt xanh chủ yếu bao gồm công nghệ lựa chọn vật liệu xanh, công nghệ thiết kế có thể tháo rời và công nghệ thiết kế có thể tái chế.
Ví dụ, máy cắt lỗ làm mát bên trong có thể sử dụng khí áp suất cao như đá khô và nitơ lỏng để làm mát, thay thế chất làm mát truyền thống, thiết thực hơn và thân thiện với môi trường hơn.Ví dụ khác, quá trình chuẩn bị các công cụ kim cương rất phức tạp và tốn kém, và khí nhà kính carbon dioxide sẽ được tạo ra trong quá trình cắt;Nếu dùng cacbon nitrua thay thế kim cương để chế tạo dụng cụ cắt, nó không chỉ có quán tính hóa học ổn định, mà độ cứng của nó cũng rất gần với kim cương, có thể đóng vai trò thay thế tốt.
