隨著制造技術的發展,超硬刀具行業近年來也取得了很大的進步,進入了以發展高速切削、開發新的切削工藝和加工方法、提供成套技術為特征的發展新階段。它是制造業中重要工業部門,如汽車工業、航空航天工業、能源工業、軍事工業和新興的模具工業、電子工業等部門主要的加工技術,也是這些工業部門迅速發展的重要因素。專家分析,當前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經顯示很多的優點和強大的生命力,成為制造技術提高加工效率和質量、降低成本的主要途徑。
因此,超硬材料刀具在高速切削領域獨占優勢,其實際應用與日俱增。在這類刀具中PCD(聚晶金剛石)刀具是高速切削鋁合金和非金屬材料的最佳選擇,而金剛石涂層刀具則不僅已經實用化且增長勢頭很猛;PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具適于以更高速度切削鑄鐵、淬硬鋼等材料,CBN(立方氮化硼)涂層刀具也有望在近期取得重大技術突破。
要實現高速切削,刀具材料是關鍵。高速切削材料主要有硬質合金、涂層刀具、金屬陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具。它們各有優點,適合不同的工件材料和不同的切削速度范圍。必須注意的是刀具材料和工件材料副之間有一個適配性問題,即一種刀具材料與工件材料時性能良好,但加工另一種工件材料時卻不理想,換句話說,不存在一種萬能刀具材料可適用于所有工件材料的高速加工。
各種刀具所適合加工的工件材料
金剛石刀具適合于加工非金屬材料、有色金屬及其合金。由于金剛石的熱穩定性差,切削溫度達到800℃時,就會失去其硬度。因為金剛石和鐵有很強的化學親和力,在高溫下鐵原子容易與碳原子相互作用使其轉化為石墨結構,刀具極容易損壞,因此金剛石刀具不適合于加工鋼鐵類材料。立方碳化硼(CBN)刀具既能勝任淬硬鋼、軸承鋼、高速鋼、冷硬鑄鐵的粗、精車,又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質合金及其他難加工材料的高速切削。CBN刀具是實現以車代磨的最佳刀具之一。
富耐克研發生產的整體聚晶(FBN)CBN刀具以其:加工尺寸可以控制在±0.01mm,粗糙度可控制在Ra0.8-1.6μm以下,降低了購置磨床設備的投資,一次裝夾可以完成一系列復雜加工工序,縮短了生產節拍。成功實現綠色節能環保“以車代磨”加工方式,在淬火鋼和鑄鐵加工領域得到廣泛運用。