在21世紀(jì)初
刀具材料的發(fā)展將有兩個(gè)重要的趨勢(shì)。
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(jiǎn)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(duì)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(guò)程*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*佳的刀具。隨著汽車(chē)、航空航天、電子、軍工等部門(mén)對(duì)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(kāi)發(fā)刀具涂層技術(shù)自從問(wèn)世以來(lái),對(duì)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(guò)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(jí)超薄超多層涂層和新型涂層材料的開(kāi)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(zhuān)用刀具的開(kāi)發(fā)為了發(fā)揮以車(chē)削加工中心和鏜銑類(lèi)加工中心為代表的數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高加工效率,對(duì)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(chē)、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(kāi)發(fā)的有效途徑。
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