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[设计与制造] 行业标准深度解读:YST 1737-2025《整体硬质合金高速切削刀具》

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发表于 2025-5-24 16:29:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
YS/T 1737-2025《整体硬质合金高速切削刀具》标准解读
在制造业迈向高端化、智能化的进程中,高速切削技术凭借高效、精准的优势,成为现代加工的关键手段。整体硬质合金高速切削刀具作为高速切削技术的核心载体,其质量与性能对加工效率、产品精度及企业竞争力起着决定性作用。2025 4 10 日,中华人民共和国工业和信息化部发布 YS/T 1737-2025《整体硬质合金高速切削刀具》标准,并于 11 1 日正式实施。该标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口,凝聚了众多行业力量共同制定。
一、标准起草背景与参与力量
随着航空航天、汽车制造、3C 电子等行业的迅猛发展,对零部件加工精度和效率的要求不断提升,整体硬质合金高速切削刀具的市场需求日益增长。然而,此前行业内缺乏统一、完善的标准,导致产品质量参差不齐,制约了行业的健康发展。在此背景下,该标准应运而生。
本标准的起草单位涵盖了国内硬质合金刀具领域的领军企业、科研机构和创新型企业,它们在各自领域具有深厚的技术积累和丰富的实践经验。成都长城切削刀具有限责任公司作为国内刀具行业的骨干企业,长期专注于切削刀具的研发与生产,在高速切削刀具的设计与制造方面成果显著;自贡硬质合金有限责任公司是我国硬质合金行业的重要基地,拥有先进的生产工艺和强大的研发能力,为标准中材料性能等关键指标的确定提供了有力支撑;浙江恒成硬质合金有限公司在高精度硬质合金刀具生产领域颇具优势,尤其在两刃、三刃铣刀的制造工艺上不断创新;株洲钻石切削刀具股份有限公司凭借在硬质合金刀具领域的技术创新和市场影响力,积极推动标准与行业实际需求相结合;厦门金鹭特种合金有限公司以高品质的硬质合金棒材和刀具产品闻名,其先进的生产技术和质量控制体系为标准制定提供了实践参考;南昌硬质合金有限责任公司、浙江德威硬质合金制造有限责任公司等企业也在细分领域深耕多年,为标准的全面性和实用性贡献了力量;成都美奢锐新材料有限公司和蓬莱市超硬复合材料有限公司则专注于新材料在刀具领域的应用研究,为标准的技术前瞻性提供了保障
主要起草人杨学慧、王云志、李想等均是行业内的资深专家和技术骨干。杨学慧在成都长城切削刀具有限责任公司长期从事刀具研发工作,主导过多项关键技术攻关项目,对高速切削刀具的结构优化和性能提升有着深入研究,在标准制定过程中,负责产品结构和性能要求部分的起草工作;王云志来自自贡硬质合金有限责任公司,在硬质合金材料的成分设计和性能测试方面造诣深厚,他精心参与了标准中材料要求条款的起草与验证,确保材料性能指标的科学性和合理性;张旭辉在株洲钻石切削刀具股份有限公司专注于刀具的精密加工和检测技术,在标准的试验方法和检验规则制定中发挥了重要作用,凭借丰富的实践经验,提出了切实可行的检测方案和判定规则;曾滔在厦门金鹭特种合金有限公司致力于刀具表面处理技术研究,在标准的表面质量要求制定环节,将先进的表面处理工艺和质量控制方法融入其中 。众多起草人凭借专业知识和经验,经过深入研讨和反复论证,共同完成了标准的起草工作,确保了标准的高质量和权威性。
二、标准核心内容解读(一)范围界定
标准明确规定适用于切削速度为 1000m/min - 7000m/min 的整体硬质合金高速切削刀具,这一范围精准覆盖了航空航天铝合金结构件高速铣削、汽车发动机缸体高效加工、3C 产品精密零件切削等典型应用场景。该适用范围的确定,既满足了当前制造业对高速切削的需求,也为未来技术发展预留了空间,为相关企业的产品研发、生产制造和质量控制提供了明确的方向,同时也为用户在不同加工场景下选择合适的刀具提供了可靠依据 。
(二)规范性引用文件
标准引用了 GB/T 5242《硬质合金制品检验规则与试验方法》、GB/T 5243《硬质合金制品的标志、包装、运输和贮存》等一系列文件。这些规范性引用文件为标准的实施提供了完善的技术支撑体系。GB/T 5242 为刀具材料的测定、检验规则等提供了通用方法,确保材料性能检测的准确性和一致性;GB/T 5243 则对刀具的标志、包装、运输和贮存等环节进行了规范,保障产品在流通和存储过程中的质量安全;GB/T 9239.1 - 2006 为刀具动平衡等级的确定和检验提供了标准,保证刀具在高速旋转时的稳定性;JB/T 10231.3 JB/T 12608 分别为刀具的跳动检测和表面微裂纹检测提供了具体方法,有助于精确控制刀具的加工精度和表面质量 。
(三)产品型式和型号表示规则
1. 产品型式:整体硬质合金高速切削刀具主要分为两刃和三刃两种型式。两刃刀具在切削过程中,具有较好的排屑性能和切削稳定性,适用于槽加工、轮廓铣削等加工场景;三刃刀具则在提高切削效率和加工表面质量方面表现出色,常用于平面铣削、型腔加工等任务。标准通过图示和详细的尺寸标注(如刃径d_{1}、柄径d_{2}、颈径d_{3}、总长l_{1}、刃长l_{2}等),清晰地展示了两种刀具的结构特征,为生产企业的产品设计和制造提供了直观的参考,也方便用户根据加工需求准确选型 。
2. 型号表示规则:产品型号采用字母和阿拉伯数字混合编制的方式,高速铣刀用字母 “GX” 表示,刃径、刃长、工作长度、总长等参数用数字表示,各数字之间用 连接,刀尖圆角用 “R” 和数字表示。例如 “GX10124080R1.0”,通过这一简洁明了的型号,用户可以快速获取刀具的关键尺寸信息,在产品订购、库存管理和使用过程中,极大地提高了信息传递的准确性和效率,避免了因信息模糊导致的选型错误和沟通障碍 。
(四)技术要求
1. 材料:标准推荐选用钴含量 10% - 12%,洛氏硬度大于 HRA92,抗弯强度大于4000N/mm^{2}的硬质合金圆棒作为刀具材料,且要求棒材内部无裂纹。钴含量的合理范围有助于提高硬质合金的韧性和耐磨性,使其在高速切削过程中能够承受较大的切削力和冲击;高洛氏硬度和抗弯强度保证了刀具在高温、高压的切削环境下,不易发生磨损、崩刃和断裂等问题,从而延长刀具使用寿命,提高加工精度和效率。对棒材内部质量的严格要求,从源头上杜绝了因材料缺陷导致的刀具质量问题 。
2. 尺寸及允许偏差:标准对刀具的刃径d_{1}、柄径d_{2}、颈径d_{3}、刃长l_{2}、圆柱柄长度l_{4}等尺寸参数规定了详细的基本尺寸和允许偏差。不同规格的刀具,其尺寸偏差要求各不相同,例如刃径为 6mm 时,允许偏差为 0 - 0.030mm;柄径为 6mm 时,允许偏差为 0 - 0.008mm。这些严格的尺寸公差控制,确保了刀具尺寸的高精度和一致性,使刀具能够与机床、夹具等部件精准配合,满足高速切削对刀具安装精度的严格要求,同时也保证了刀具在不同批次生产中的互换性 。
3. 形位公差:产品的轴向跳动应不大于 0.01mm,径向跳动应不大于 0.005mm。在高速切削过程中,刀具的跳动会导致切削力不稳定、加工表面粗糙度增加、刀具磨损加剧等问题,严重影响加工质量和刀具寿命。严格控制轴向和径向跳动,能够保证刀具在高速旋转时的稳定性,使切削过程更加平稳,从而提高加工精度,降低表面粗糙度,提升产品的整体质量 。
4. 动平衡:产品的动平衡等级应达到 GB/T 9239.1 - 2006 G2.5 级及以上。在高速切削时,刀具的不平衡会产生强烈的振动和噪声,不仅会影响加工精度和表面质量,还可能对机床主轴等部件造成损坏,缩短设备使用寿命。高等级的动平衡要求,能够有效减少刀具在高速旋转时的振动,提高切削过程的稳定性和可靠性,保障加工过程的安全、高效进行 。
5. 结构
端刃:产品的端刃设计分为双长齿和三短齿两种结构。双长齿结构在切削时具有较大的切削刃长度,适用于较大切削深度和进给量的加工场景,能够提高切削效率;三短齿结构则在控制切削力和提高加工表面质量方面具有优势,常用于对加工精度要求较高的精细加工任务。不同的端刃结构为用户提供了更多的选择,可根据具体加工需求进行合理搭配
切削和旋转方向:产品宜采用右旋右切型式,这与大多数机床的旋转方向和切削工艺相兼容,能够减少刀具与工件之间的干涉,降低切削阻力,提高切削过程的稳定性和加工效率。同时,这种统一的切削和旋转方向规定,也有助于生产企业优化刀具设计和制造工艺,提高生产效率和产品质量
1. 表面质量
粗糙度:标准对刀具周刃前刀面、周刃后刀面、端刃前刀面、端刃后刀面和柄部表面的粗糙度(Ra)设定了上限值。例如,周刃前刀面和端刃前刀面的粗糙度不大于 0.2μm,周刃后刀面和端刃后刀面的粗糙度不大于 0.4μm,柄部表面粗糙度不大于 0.4μm。低粗糙度的刀具表面能够有效降低切削过程中的摩擦力,减少切屑与刀具的粘连,提高排屑性能,从而降低切削温度,减少刀具磨损,提高加工表面质量 。
微裂纹:明确规定产品不应有微裂纹存在。微裂纹的存在会在刀具使用过程中,在切削力和热应力的作用下逐渐扩展,最终导致刀具崩刃或断裂,严重影响刀具的使用寿命和加工安全。对微裂纹的严格控制,确保了刀具的结构完整性和使用可靠性
(五)试验方法
1. 材料测定:产品材料的测定按 GB/T 5242 的规定进行,或由供需双方协商确定。GB/T 5242 提供了一套完整的硬质合金制品检验规则与试验方法,包括化学成分分析、硬度测试、密度测定等,通过这些科学、规范的测试方法,能够准确检测刀具材料的性能指标,确保材料质量符合标准要求 。
2. 尺寸检测:采用相应精度的量具、量仪进行检测,如卡尺、千分尺、投影仪等。对于不同尺寸参数和精度要求的刀具,选择合适的检测工具和方法,能够保证尺寸检测的准确性和可靠性,及时发现和纠正生产过程中的尺寸偏差
3. 跳动检测:产品轴向跳动、径向跳动的检测按 JB/T 10231.3 的规定进行。测量时,刀具沿与其正常切削加工时的旋转方向绕自身轴线反向旋转,且柄部端面始终靠紧仪器右侧定位面,使用精度 0.001mm 的千分表进行测量。这种严格的检测方法和操作规范,能够准确测量刀具的跳动量,为评估刀具的加工精度提供可靠数据 。
4. 动平衡检测:采用专用刀具动平衡机测量,通过精确调整刀具的不平衡量,使其达到规定的动平衡等级要求。专用动平衡机能够快速、准确地检测刀具的不平衡位置和大小,并进行相应的配重或去重处理,确保刀具在高速旋转时的稳定性
5. 结构检测:产品结构的端刃型式、切削和旋转方向的检测按图纸对比观测。通过目视检查和与设计图纸的详细比对,能够直观地判断刀具结构是否符合标准要求,及时发现和纠正结构设计和制造过程中的问题
6. 表面质量检测:粗糙度采用粗糙度对比块或专用的粗糙度检测仪器检测,如需仲裁,选用粗糙度对比块进行检测;微裂纹的检测按 JB/T 12608 的规定进行。粗糙度对比块操作简便,适用于生产现场的快速检测;专用粗糙度检测仪器则具有更高的精度,适用于高精度检测和质量控制。JB/T 12608 规定的微裂纹检测方法,能够有效检测刀具表面的微小裂纹,保障刀具的质量安全 。
(六)检验规则
1. 检查和验收:产品应由供方或第三方进行检验,确保产品符合标准及订货单的规定。需方收到产品后,也可按标准和订货单进行检验,如发现问题,应在收到产品之日起三个月内以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。如需仲裁,应由供需双方在需方共同取样或协商确定。这一规定明确了供需双方在产品质量检验和争议解决中的权利和义务,保障了双方的合法权益,同时也有助于维护市场秩序,促进企业提高产品质量
2. 组批:产品按供需双方协商确定的件数进行组批,每批应由同一材料、同一化学成分、同一型号的产品组成。合理的组批方式有助于提高检验效率,保证检验结果的代表性和准确性,便于企业进行生产管理和质量控制
3. 检验项目及取样:明确规定了材料、尺寸及允许偏差、形位公差、动平衡、结构、表面质量等检验项目的取样数量、技术要求和试验方法。例如,材料检验按 GB/T 5242 的规定进行取样,尺寸及允许偏差、形位公差、动平衡、结构、表面质量等项目逐件检验。科学合理的检验项目设置和取样规则,能够全面、准确地检测产品质量,及时发现不合格产品,防止其流入市场 。
4. 检验结果的判定:对各项检验项目的结果判定规则进行了详细规定。产品的材料检验结果不合格时,整批产品判定为不合格;尺寸及允许偏差、形位公差、动平衡、结构、表面质量等项目中,任一检验结果不合格,该件产品判定为不合格。严格的检验结果判定规则,有助于企业加强质量控制,提高产品合格率,保障用户获得高质量的产品
(七)标志、包装、运输、贮存和随行文件
1. 标志:产品表面应标志商标、型号,或按客户需求标志,标志从距柄部端面 2mm 位置开始,距柄部端面 20mm 止,沿轴向从柄部端面向刃部方向进行,且商标、规格型号标志字体高度根据柄径大小有相应规定。清晰、规范的产品标志,不仅有助于用户识别产品品牌和型号,方便产品的使用和管理,还能提升企业品牌形象 。
2. 包装:产品包装应符合 GB/T 5243 的规定,使用专用包装盒包装,并采取刃口保护措施。产品应贴标签,注明产品名称、商标、型号、生产日期、标准编号等内容。良好的包装设计和标签信息,能够有效保护刀具在运输和存储过程中的质量安全,同时为用户提供全面的产品信息 。
3. 运输及贮存:产品的运输和贮存遵循 GB/T 5243 的规定,要求在运输过程中避免碰撞、挤压和潮湿等情况,贮存环境应干燥、通风,无腐蚀性物质。合理的运输和贮存条件,能够确保产品在到达用户手中时保持良好的质量状态,延长产品的使用寿命 。
4. 随行文件:每批产品应附有随行文件,包括供方信息、产品信息、标准编号、出厂日期或包装日期等基本信息,还应包含产品质量保证书、产品合格证、质量控制过程中的检验报告及成品检验报告等。详细的随行文件为用户提供了全面的产品质量证明和使用指导,增强了用户对产品的信任度
(八)订货单内容
订购产品的订货单应包括供方名称、产品名称、型号、数量、标准编号等内容,还可根据实际需求添加其他特殊要求。清晰、明确的订货单内容要求,有助于规范供需双方的交易行为,确保产品订单的准确性和完整性,避免因信息不明确导致的交易纠纷
YS/T 1737-2025《整体硬质合金高速切削刀具》标准的实施,将对我国整体硬质合金高速切削刀具行业产生深远影响。它为行业提供了统一的技术规范和质量标准,有助于企业提高产品质量和生产效率,增强市场竞争力;对于用户而言,能够更方便地选择符合需求的高质量刀具,提高加工质量和生产效率;从行业发展角度看,该标准将推动行业技术创新和产业升级,促进整体硬质合金高速切削刀具行业朝着规范化、高端化方向健康发展 。

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