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株洲钻石BHC系列PCBN刀具:技术突破加速高端刀具进口替代

——CIMT2025展会直击:PCBN刀具创新赋能变速器齿轮精密加工

国际金属加工网 2025年04月22日

当前,全球机床工具行业正加速向智能化、高精度方向迭代升级。随着汽车工业航空航天等领域对复杂零部件加工需求激增,超硬刀具作为精密制造的核心工具,其技术突破与国产化替代成为行业焦点。第十九届中国国际机床展览会(CIMT2025)作为全球技术风向标,汇聚了来自30个国家和地区的2400多家机床工具企业,集中展示了数字化制造、精密加工等领域的创新成果。

作为国内超硬刀具领域的代表企业,株洲钻石切削刀具股份有限公司(以下简称“株洲钻石”)携其战略产品BHC系列PCBN刀具等多款创新产品和行业解决方案亮相本次展会。现场展示的汽车变速器齿轮加工解决方案,凭借对标国际一线品牌的技术实力,成为专业观众关注的焦点。

材料革新:突破性能瓶颈的基石

在高端齿轮刀具领域,国产产品市场占有率长期不足20%,核心问题在于材料性能与工艺稳定性不足。株洲钻石PCBN刀具通过材料端、设计端与工艺端的协同创新,实现了从追赶者到竞争者的跨越。

株洲钻石战略产品线副总经理 付宇鹏

据株洲钻石战略产品线副总经理付宇鹏介绍,BHC牌号系列采用与某国际顶尖品牌同源的PCBN复合片基材,从源头保障了材料热稳定性和耐磨性的一致性。针对齿轮加工中的高温剪切应力,株洲钻石研发团队通过相变温场热分析技术优化焊接工艺,使刀尖在持续高温下保持结构稳定性。这一技术路径不仅突破了传统国产刀具的性能瓶颈,更在部分切削参数上形成差异化优势。

设计突破:精密加工效率再升级

面对齿轮精加工的切屑控制与刃口精度难题,BHC系列通过两项独家技术实现了突破:激光三维断屑槽设计和PCBN锋利刃口微切削技术。付总表示:“株洲钻石依托自主开发的切削模型仿真系统,使槽形精准匹配齿轮加工的切削力分布,切屑排出效率较进口通用槽形提升30%;纳米级刃口钝化控制技术则在保证强度的前提下降低切削阻力,尤其在齿轮硬车工艺中显著延长刀具寿命。”

付总还强调,超硬专属涂层的应用形成了“三效合一”的技术优势:通过隔热作用减少后刀面磨损,抑制前刀面月牙洼磨损,同时增强刃口韧性。对比测试数据显示,涂层刀具在切削距离2400米时,后刀面磨损减少51%(0.12→0.059),月牙洼面积和体积分别下降33%(0.15→0.1mm²)和19%(0.32→0.26mm³),综合寿命提升2倍。

不难看出,从仿真设计到涂层技术,株洲钻石的技术突破不仅解决了齿轮加工中的关键痛点,更以量化性能验证了国产刀具的创新深度,为汽车变速器等精密制造领域提供了高性价比的国产化选择。

成本重构:本土化优势释放价值空间

面对进口刀具长期主导的高端市场格局,株洲钻石BHC系列以“进口品质,国产价格”策略实现突围。该系列同规格型号价格仅为进口品牌的50%~60%,通过延长刀具寿命与优化采购成本,用户综合用刀成本下降45%以上。付总进一步阐释:“成本优势的构建依托全产业链协同创新——材料端以规模化采购降低基材成本,制造端通过自主开发的超硬涂层工艺使涂层成本下降40%,设计端凭借三维断屑槽技术提升加工效率15%。”此外,本土化供应链将交货周期缩短至进口品牌的1/3,结合区域技术服务中心的快速响应机制,显著降低客户库存压力与停机风险。

工艺创新:精密制造体系护航稳定性

制造工艺的稳定性直接影响刀具的加工精度与寿命周期。在PCBN超硬刀具的制造过程中,株洲钻石通过精密材料控制、创新结构设计、高精度加工工艺和严格质量检测四大核心环节,确保刀具的高精度和长期稳定性。付总表示,在刀具制造过程中的关键工序(如刃口磨削成品检测等)能够达到100%全检,数字化检测系统和严苛的标准形成了全闭环质量控制网络。

在工艺成本控制方面,付总说道:“企业通过仿真技术减少试制损耗,采用引入国产高精设备降低设备投资成本,同时依托钨资源供应链优势保障原料稳定供应。目前,在焊接、刃口成型等核心环节,株洲钻石已建立自主工艺体系,部分高精设备仍采用进口方案,但整体国产化率持续提升。”

助力智造:自主创新驱动产业链升级

当前,在国家专项政策支持与产业链协同创新的双重驱动下,国产高端刀具企业有望进一步缩小与国际巨头的技术差距。株洲钻石的技术实践表明,以本土化研发响应市场需求、以精密制造夯实产品性能、以全价值链优化重构成本体系,将成为推动行业高质量发展的重要路径。


(国际金属加工网 串爱国)

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