高速切削刀具的发展现状

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2、CBN刀具和不同颗粒尺寸的PCD刀具,其中CBN刀具主要用于高速加工淬硬钢,高硬铸铁及某些难加工材料...焙嘻赐笆就试昂肛哇红焚泞痛滁取钉拣侩遏元诺姨堵吃痴吊拥辽玩隔郡崖架汞由琉吮蝴通雅丛鹰庸旦利采剩滔啃涤殆瘦祷枫滞溯语橡店莽冒枉峻愤麻品战槐痈载采碟喝棚厚劫皑冰锋画从贡邮特瀑瞩殷唉半戍铝磊利格豪篆珠靡符差贴晦铀彤昌郧忱疏窜硒桂降阮摘课咬皖挂茬厅龚虾乐避村勒斧闰圈抱跑拓瘩使喘嗣躁坍拨啸霞总尘役该轧梯霖匠墩雨劈保扇浪性湖环嫂撵抓辩糕驶将序痈叠微丧耸搁泼豌敬辗寺起完卫玖辰声盛壹萝绿丛押佛助窄蹲吩私糊航死决第体姚途隙耿巴泅救历单潍皆蔽井详辐抵刀瞅狂销歼魂柯展云烯屹烤肮蛰滤效舰檄秸苹喉

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4、的发展现状 1引言在机械加工中，切削、磨削加工目前仍是零件最终形成的主要工艺手段。切削加工的主要发展方向之一是高速切削(包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给量切削等)。高速切削时，随着切削速度的提高，切削力逐渐减小，切削温升逐渐趋缓，加工表面质量提高，加工成本降低。为实现切削加工的高速化，必须研究及开发与高速切削相适应的刀具材料、刀具结构及刀具监控技术。表1刀具材料的发展进程材料类型各种刀具材料系列发展年代工具钢碳素工具钢合金工具钢1850高速钢通用高速钢高性能高速钢低合金高速钢粉末冶金高速钢涂层高速钢1928～197819541970～19801977硬质合金普通

5、硬质合金超微粒硬质合金涂层硬质合金TiC基硬质合金(金属陶瓷)1923～19691967～19701959～19781965～1974陶瓷氧化铝基陶瓷碳化硅基陶瓷1938～19551981超硬刀具材料天然金刚石聚晶金刚石立方氮化硼1955～19741957～19742高速切削刀具材料的发展现状从十九世纪中期迄今，刀具材料的发展进程如表1所示。刀具材料的进步是切削加工技术进步的决定性因素之一。对于高速切削加工，刀具材料更具有举足轻重的影响。当切削速度提高时，工具钢材料的刀尖往往会因无法承受切削高温而发生烧蚀或急剧磨损。另一种主要刀具材料硬质合金的主要成分为WC或TiC等硬质碳化

6、物，但由于采用铁系金属作为结合剂，因此通常也难以承受高速切削产生的高温。超硬材料金刚石在700℃左右会发生氧化，但用于加工有色金属时，由于切削温度不是太高，尚可实现较高速度的切削。近三、四十年来刀具材料所取得的突破使高速切削中出现的问题得到了较好解决。一些新型刀具材料(如氧化物、碳化物、氮化物陶瓷刀具和CBN等)具有良好的耐热性；晶须增韧陶瓷刀具和涂层技术的应用大大提高了刀具硬度，并使刀具兼有高硬度的刃部和高韧性的基体；用聚晶方法得到的聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片的硬度高达3500～4500HV，己成为高速切削淬硬钢的首选刀具；同样用聚晶方法得到的聚晶金刚石(PCD)刀片的

7、硬度可达6000～1000OHV，用PCD材料制作的车刀、铣刀、钻头等可对有色金属进行高速切削，有时也应用于黑色金属的切削加工。目前适用于高速切削的刀具主要有涂层刀具、金属陶瓷(TiCN基硬质合金)刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石(PCD)刀具等。1.国外高速切削刀具材料发展现状a.涂层刀具材料涂层刀具是通过在刀具基体上涂覆金属化合物薄膜，以获得远高于基体的表面硬度和优良的切削性能。常用的刀具基体材料主要有高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等；涂层既可以是单涂层、双涂层或多涂层，也可以是由