超硬材料網(wǎng)

　　在21世紀(jì)初刀具材料的發(fā)展將有兩個重要的趨勢。
　　一是硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大，碳氮化鈦基硬質(zhì)合金(金屬陶瓷)、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金與高速鋼兩種粉末復(fù)合的材料等將代替相當(dāng)一部分高速鋼刀具，包括鉆頭、立銑刀、絲錐等簡單通 用刀具和齒輪滾刀、拉刀等精密復(fù)雜刀具，高速鋼刀具的比例進(jìn)一步減少。這樣，硬質(zhì)合金將在刀具材料中占主導(dǎo)地位，覆蓋大部分常規(guī)的加工領(lǐng)域。
　　二是超硬刀具材料的使用將明顯增加，CBN由于硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱率高等優(yōu)點(diǎn)，將成為高速加工黑色金屬、難加工材料以及進(jìn)行干切削、硬切削的主要刀具材料。隨著其韌性的進(jìn)一步改善，它在切削刀具中的比例將有很大的提高。此外，CBN還是對黑色金屬實(shí)現(xiàn)超高速切削，突破 C.Salomon提出的臨界速度，從本質(zhì)上改善切削過程最有希望的刀具材料。PCD和單晶金剛石是高效精密加工有色金屬、陶瓷、玻璃、石墨等非金屬材料最佳的刀具。隨著汽車、航空航天、電子、軍工等部門對這些材料需求的增加，PCD的應(yīng)用也將更加廣泛。加快涂層技術(shù)的開發(fā)刀具涂層技術(shù)自從問世以來，對刀具性能的改善和加工技術(shù)的進(jìn)步起著非常重要的作用，涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志，在刀具中的比例已超過50%。在21世紀(jì)初，涂層刀具的比例將進(jìn)一步增加，有望在技術(shù)上突破CBN涂層技術(shù)，并且實(shí)用化，使CBN的優(yōu)良性能在更多的刀具和切削加工中得到應(yīng)用，甚至精密復(fù)雜刀具和成形刀具，這將全面提高加工黑色金屬的切削水平。　　此外，納米級超薄超多層涂層和新型涂層材料的開發(fā)應(yīng)用的速度將加快，涂層將成為改善刀具性能的主要途徑。加快多功能及專用刀具的開發(fā)為了發(fā)揮以車削加工中心和鏜銑類加工中心為代表的數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢，提高加工效率，對復(fù)雜零件的加工要求在一次裝夾中進(jìn)行多工序的集中加工，并淡化傳統(tǒng)的車、銑、鏜、螺紋加工等不同切削工藝的界限，是當(dāng)前提高數(shù)控機(jī)床效率、加快產(chǎn)品開發(fā)的有效途徑。為此，也對刀具提出了多功能的新要求，要求一種刀具能完成零件不同工序的加工，減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，還可減少刀具的數(shù)量和庫存量，有利于管理和降低制造成本。較常見有多功能車刀、銑刀，還有鏜銑刀、鉆銑刀、鉆—銑螺紋—倒角等各種多功能刀具。
　　與此同時，在批量生產(chǎn)線上，針對工藝需要開發(fā)的專用刀具或智能刀具，可以提高加工效率和精度，減少投資。有的專用刀具可將零件的加工時間降至原來的十分之一以下，效果十分顯著。應(yīng)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有多刀組合并可自動進(jìn)給或調(diào)整精度的專用刀具，已成為衡量生產(chǎn)線技術(shù)水平的重要因素。在上世紀(jì)90 年代新建的轎車變速箱同步器齒輪加工線上，用筒式拉刀拉齒代替原來的插齒，一臺雙工位的拉床可代替幾臺插齒機(jī)，加工一個齒輪只要13秒，比原工藝提高幾倍，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，還節(jié)省了廠房面積。開發(fā)通用的多功能刀具和針對用戶需要的專用刀具應(yīng)成為未來工具產(chǎn)品的重要組成部分。為用戶提供成套切削技術(shù)工具制造業(yè)要加快觀念更新，把為用戶提供成套切削加工技術(shù)、革新加工方法作為發(fā)展方向和服務(wù)的內(nèi)容。