發布日期：2022-10-09 點擊率：212
目前， 激光技術正愈來愈多地作為生產工具被得到廣泛應用，并已滲透到生產工藝的各個方面：激光測量、激光切割、激光輔助切削（混合加工）、激光打標、激光焊接、激光淬火、激光打孔、激光雕刻、激光微加工和激光熔融（3D打印）等等，激光技術已深入到工業生產的各個領域。
近年來，3D打印——“增材制造”技術成為了工業部門競相開發和應用的重點技術。“增材制造”是按照分層堆積制造原理，把三維生產任務簡化為多個二維生產工序（即橫截面制造工藝），從而能為設計和造型提供無限的自由度，由此制造出幾何形狀十分復雜的任何構件。這種不用刀具的生產工藝，是以十分精確的物理模型復制成具有復雜幾何形狀的構件。在復制時，制造費用和制造時間與構件的復雜程度無關。
激光選區熔化這種“增材制造”技術已逐漸成為模具、飛機和汽車等行業開發和應用的重點。在模具行業，利用激光熔融工藝來制造幾何形狀復雜、而用其它工藝又十分費時或無法制造的構件，如在模具型芯中可以設置貼近任意輪廓表面的冷卻通道。在飛機工業和汽車制造業利用激光熔融技術來制造輕型構件。在刀具和工具行業則用來制造結構復雜的刀具和夾頭。Mapal 公司于2013年開始激光熔融工藝的開發，并與Concept Laser公司合作，在2014年利用激光熔融工藝制造鑲片內冷卻麻花鉆頭QTD系列（圖1）、液壓膨脹夾頭和外圓鉸刀。
圖1 采用激光熔融工藝成批制造鑲片內冷卻麻花鉆頭的刀體，在Concept Laser 公司的M1 cusing 設備上一次可制造100-121 個刀體。
鑲片內冷卻麻花鉆頭的直徑范圍為8-12mm。以往鉆頭的內冷一般是在鉆芯通過中央冷卻通道，在靠近鉆頭端部處通過叉形通道將冷卻液輸送到切削刀刃上。這樣的中央冷卻通道，會使鉆芯的強度變弱，致使加工不穩定。另外，由于這種冷卻通道的直徑較小，輸送到切削刀刃上的冷卻液流量也較少，影響到冷卻效果。現在通過激光熔融工藝制造的鑲片內冷卻麻花鉆頭，兩個冷卻通道是平行于螺旋槽，這就提高了鉆芯的穩定性。在這里，其冷卻通道形狀與圓形還稍有不同，呈一種三角形橫截面（圖2），這不僅有利于提高平面慣性矩，還有利于提高冷卻液流量，其流量要比圓形冷卻通道提高30%。而這種三角形橫截面的冷卻通道用常規工藝是制造不出來的。
圖2 鑲片內冷卻麻花鉆頭，其冷卻通道形狀呈一種三角形橫截面。
新的鑲片內冷卻麻花鉆頭是按混合制造方式來制造的，也就是由常規加工工藝（銑削、車削等）和激光熔融工藝相結合來制造鉆頭。由于刀柄結構比較簡單，故采用常規的切削加工來制造，再在這個刀柄的基礎上通過激光熔融工藝制造出鉆頭復雜的刀體部分，這樣的混合制造可以顯著提高制造過程的經濟性。
圖3 采用激光熔融工藝制造的液壓膨脹細長桿夾頭。
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