为鼓励企业进行产品创新，2021年，金属加工杂志社启动“金锋奖”第二届切削刀具产品创新奖评选活动。52家国内外知名刀具企业、74款创新刀具产品同台竞技。在激烈角逐中，历经用户、专家等的层层严格评审，最终的获奖产品都有哪些可圈可点的创新技术呢？
第115期金粉讲堂，我们邀请到了11款国内获奖产品对应企业的技术专家，详细讲解获奖刀具的创新技术，或许你所遇到的加工难题，在这里就能找到答案。
三重抗振结构能给加工带来什么？
液胀定位夹具能达到多高精度？
涂层技术如何发挥更大的作用？
可换头钻头如何兼顾加工性能与成本？
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一览国产刀具的创新实力
11款获奖产品的主要创新点
下滑提前了解~
ZSD系列浅孔钻
株洲钻石切削刀具股份有限公司
刀具结构采用了三重抗振结构。第一重抗振指内刃刀片、外刃刀片均为波形刃，分别和孔底部形成波形配合，有效抑制刀片振动；第二重抗振指外刃刀片副切削刃上设有一段和孔加工表面基本平行的修光刃，可以形成周向导条，保证钻削过程稳定；第三重抗振指多个波形切削刃切入工件的切入角度不呈周期性变化，逐层切入，保证了切入过程稳定，有效抑制振动产生。
另外，利用有限元仿真技术和切削仿真技术，实现了刀片和刀杆的双重平衡。
高精密液胀定位夹具
森泰英格（成都）数控刀具股份有限公司
1）建立了等静压膨胀夹具多目标优化设计体系：实现了定位精度≤0.003mm、重复定位精度≤0.002mm。
2）突破了等静压膨胀夹具在高压下密封的关键技术：攻克了60MPa高压下密封的关键技术，解决了振动导致密封泄漏的难题，提高了等静压膨胀定位夹具的可靠性。
3）解决了薄壁件加工难题：实现了弹性薄壁套筒变形预测与控制、夹持稳定性和夹紧力矩的预测与精准控制，解决了壁厚为0.3mm的薄壁件加工难题。
4）研制了模块化的快换等静压膨胀夹紧系统：实现了齿轮加工自动化生产线柔性化快速高效装夹，满足了小批量生产或变批量生产中不同规格产品的加工需求，减少了加工辅助时间。
石墨模具加工用金刚石涂层刀具
厦门金鹭特种合金有限公司
高sp3含量的“亚微细晶-纳米晶”多层复合金刚石涂层专利技术（专利号：ZL201711241605.X）基于岛状形核和复合结构强化的理论，创造性地研发出多步沉积工艺，有效减少了涂层界面的微缺陷，提高了膜基结合力，同时提高了涂层显微硬度（≈9000HV），该涂层还具有表面质量优异、膜厚控制均匀特性（膜厚公差±1.0μm），实现刀具高寿命、高精度和高稳定性的“三高”特征。
针对5G手机曲面玻璃的石墨模具加工，厦门金鹭研发的金刚石涂层球头刀具，球头部位特殊的高精度S形曲线刃设计，有效降低了单位切削刃的切削力，同时具有良好的排屑性能，可实现石墨模具高精密加工。
FD系列涂层硬质合金自锁式可换头钻头
成都锋宜精密工具制造有限公司
FD系列涂层硬质合金自锁式可换头钻头设计出新型的头部与杆部的连接形式，即通过圆锥面过盈连接实现定心与防松脱，通过变曲面锥面的紧密接触实现扭矩的传递，通过更大面积的头部与杆部端面过盈接触实现轴向力的传递，从而保留合金头部的完整性（与整体合金钻头一样）。
可以利用钻头头部的完整性制作出所需要的沟槽形状，以适应不同被加工材料的不同断屑或卷屑的要求，以达到顺利排屑的目的。同时，该系列有结构简单、易于制造、成本低及装卸方便等显著优势。
刃天行高效内冷钻头
品悦阳光（北京）工业科技股份有限公司
在孔加工过程中，不仅有轴向加工能力，也兼具了径向的修正能力，避免了使用过程中刀具折断，大大提升了刀具使用寿命，获得了用户的认可。
在传统的双刃带结构上，在靠近排屑槽的第一刃带上，增加了一个径向后角，修薄了第一刃带，使得钻头在进孔或出孔的时候，即使钻头的刀尖没有接触到工件，仅依靠周刃依然有切削能力，保证了钻头入孔、出孔不偏斜。在加工钻孔过程中，遇到复杂的交叉孔，即使是单刃切削，周刃依然有优异的修正能力，保证钻头加工的稳定性以及孔的直线度，大大提升了钻头的寿命及稳定性。
DIS高温合金钻头
喜威一（北京）刀具有限公司
DIS高温合金专用钻头针对难加工材料特性设计了专门的钻尖角及特殊刃带，使得切削过程更加锋利，独有的断屑和槽型设计搭配国际顶级槽面抛光技术，使得切屑排出最优化，大幅降低因碎屑问题导致的意外情况。采用目前一流的钝化处理以及全新的复合型涂层，使得钻头寿命呈现指数性增长。
硬质合金钢用挤压丝锥
锑玛（苏州）精密工具股份有限公司
1）独特棱形设计，减小挤压加工的阻力和扭矩，同时保证足够的耐磨性。
2）挤压锥与校正齿的螺距误差通过自主编程实现完美过渡，减小挤压抗力，减小崩刃风险。
3）挤压加工线速度10～15m/m i n、加工硬度≤35HRC、延展性＞8的钢件，寿命达到80～150min，达到世界一流水平，打破国外垄断，领先于国内同类产品，获得市场好评，市场前景较好。
钢件车削产品
株洲欧科亿数控精密刀具股份有限公司
1）-OPF：针对钢类材料的特点，设计特殊前角和刃倾角的槽型，刀片刃口锋利，切削阻力小，并能很好地控制切屑流向，获得高质量表面，适合钢类材料的精加工。
2）-OPM：独特的槽型设计，刀片兼具刃口锋利性及抗冲击能力，适用于钢类材料的半精加工。
3）-OPR：变化的前角及独特的刃倾角设计，确保刃口强度，在高进给及恶劣工况下表现优异，适合钢类材料的半精、粗加工。
S/CSM390系列产品
株洲华锐精密工具股份有限公司
1）切削刀片优化了支撑面结构，兼具良好的支撑与出色的容屑能力。
2）刀片采用独立支撑面，避免切屑污染。
3）刀片槽形采用大前角、低阻力设计，刃口强化，带来良好的工况适用性。
4）双曲线刃形补偿设计，弥补制造和装夹过程中的误差，兼顾方肩效果与表面质量。
5）过定位方式安装，定位稳定，抑制微小振动，提高了刀片寿命。
PCBN涂层数控刀片
北京沃尔德金刚石工具股份有限公司
超硬刀具镀膜的目的通常是为了抗摩擦、耐高温，而单层薄膜较难同时兼顾多种指标。为了改善单层薄膜的性能，对简单多层、叠层镀膜结构进行了研究，采用多种涂层材料的不同组合以满足不同功能和性能要求，同时提高涂层与基体的结合强度、抗氧化等综合性能。
膜层适用于淬火钢连续至强断续的加工，具有优异的通用性能，且切削性能大幅提升。
液压刀柄
百斯图工具制造有限公司
1）液压刀柄选用进口优质钢材，使用国际先进设备进行加工，关键部件采用进口定制配件。
2）经国际先进的动平衡检测设备检验，25000r/min时产品的动平衡水平可达G2.5级别。
3）通过夹持力测试，测试仪器显示夹持力最大值可达193bar（1bar=105Pa），夹持孔径跳动在2.5倍长度处达到≤0.003mm的表现。
“金锋奖”创立于2019年，由机械工业信息研究院金属加工杂志社主办，以“推动技术创新，助力制造强国”为己任，旨在通过评选表彰，鼓励企业进行产品创新，推动中国制造技术水平的不断提升。
“金锋奖”切削刀具产品创新奖至今已成功举办两届，在业内引起了广泛关注。该奖项由国内外知名刀具企业精选其最具代表性的产品进行申报，历经用户评选、专家评审等多个环节的严格筛选，最终评选出一批兼具公平性、专业性和权威性的获奖产品，得到了业界的高度认可和充分肯定，在一定程度上代表了国内外刀具的最高水平。
