高性能新型金刚石薄膜刀具

金刚石薄膜刀具是90年代前后研制成功的一种新型刀具,其特点是:切削速度高,切削深度和进给量大,生产率高;切削力小,温升低,加工精度高可用于高速微切削精加工中;耐磨性好,耐用度是普通硬质合金刀具的50～100倍。目前它应用在有色合金、复合材料和许多非金属材料的切削加工中,正与多晶金刚石(polycrystalline diamond——PCD)、硬质合金和陶瓷刀具争夺市场。日美两国已开发成功各类金刚石薄膜车刀(指铣刀、钻头等刀具)。美国在短期内对这类刀具的销售额就达到7500万美元。金刚石薄膜是通过化学气相沉积(CVD)方法,使金刚石晶体沉积在碳化钨或陶瓷基底上,其厚度一般不大于50μm。目前的CVD方法以微波辅助CVD系统应用最多。该系统的金刚石薄膜沉积原理是:将氢气     

金刚石刀具高速精密切削加工的研究

采用聚晶金刚石刀具和天然金刚石刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验 ,系统研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响规律。结果表明 ,在比常用切削速度高 8倍的高速切削速度范围内(v=80 0～ 12 0 0m/min) ,采用圆弧刃天然金刚石刀具可获得Ra0 0 4～ 0 0 6 μm的高光洁加工表面 ;采用直线刃聚晶金刚石刀具可获得Ra0 0 7～ 0 1μm的光洁加工表面。切削速度对加工表面粗糙度的影响主要受到机床动态特性的制约 ;进给量的选择范围较大 ;背吃刀量对加工表面质量影响极大 ,为获得较小表面粗糙度必须合理选用背吃刀量     

刀具材料的新发展 上

一、概述在全属切削加工中，刀具材料占有极其重要的地位，它是决定切削速度和生产率的最重要因素，对切削加工技术的进步具有决定性的作用．可以说，切谢加工技术发展、革新的历史就是刀具材料发展的历史．1900年以前，用碳素工具钢作为刀具材料，由于其间热性很低（200℃左右），加工钢铁时允许的切削速度不超过10m／min。刀具材料由20世纪初期出现高速钢、硬质合金发展到现代的涂层硬质合金、刀具陶瓷及超硬刀具材料，耐热性由500～600C、800～1000t提高到1000～1200t以上，允许的切削速度超过T1000m／min，使以机动时间计算的车削加工…     

PCD刀具加工氮化硅基工程陶瓷的合理切削速度

从切削速度对切削力、已加工表面粗糙度、刀具耐用废、切削长度的影响的角度，探讨了聚晶金刚石刀具（PCD）切削加工氮化硅（Si_3N_4）基工程陶瓷时合理切削速度的选择问题。指出，在一定的切削条件下，当切削速度v=30～40m／min时，可获得良好的综合效益。     

PCD和硬质合金刀具车削钛基复合材料时刀具磨损特征研究

以原位生成晶须和颗粒混合增强钛基复合材料为车削对象,在切削速度为60~120m/min的条件下,对聚晶金刚石（PCD）和硬质合金刀具开展了车削性能试验研究。研究表明,PCD刀具的切削力为硬质合金刀具的77%～88%,其切削温度为硬质合金刀具的65%～82%。无论是高速切削,还是低速切削,PCD刀具都经历初期剧烈磨损而后稳定磨损的过程,而硬质合金刀具仅有急剧磨损的过程。刀具磨损特征方面,PCD刀具主要发生磨粒磨损和黏结磨损,硬质合金刀具主要发生月牙洼磨损、黏结磨损和扩散磨损。     

切削速度对轴向车铣TC4钛合金刀具磨损的影响

为研究高速轴向车铣TC4钛合金时硬质合金刀具的磨损特性,选择S30T硬质合金刀片分别在100m/min、150m/min和200m/min三种切削速度下对TC4进行了轴向车铣试验,分析了不同切削速度对刀具使用性能的影响。研究结果表明:高速轴向车铣TC4钛合金外圆时刀具磨损主要发生在刀片的刀尖刃口及后刀面;磨损形式以粘结磨损为主;刀具的磨损速度随着速度的增加而增大;S30T刀片在100m/min的切削速度下具有较好的刀具耐用度,在150m/min、200m/min的切削速度刀具磨损较快,不适于实际切削加工。     

PCD刀具在非金属材料加工中的应用

1 引言 PCD刀具泛指用人造复合聚晶金刚石片(简称PCD)制造的切削刀具.人造复合聚晶金刚石片是将聚晶金刚石微粉通过高温高压烧结压制在硬质合金基体上形成的硬质合金-金刚石复合材料.用其制作的PCD刀具既具有金刚石的高硬度、高强度同时又具有硬质合金的韧性.     

陶瓷刀具材料的新进展与应用（上）

切削加工生产率和刀具寿命的高低、加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等，在很大程度上取决于刀具材料的合理选择。目前应用的刀具材料主要有金刚石、立方氮化硼、陶瓷、TiC（N）基硬质合金（金属陶瓷）、硬质合金、高速钢及各种涂层刀具。它们各有各自的特点，适应不同的工件材料和不同的切削速度范围。     

高速车削中切削速度对PCBN刀具性能影响的试验研究

用五种自制的PCBN刀具和一种国外产刀具进行了GCrl5淬硬轴承钢的高速干式连续切削试验。以崩刃作为刀具失效的判据,研究了高速切削中切削速度对PCBN刀具的切削性能的影响,对这六种刀具的高速切削性能进行了对比分析,并给出了各刀具所适用的切削条件。试验结果表明,56^#和53^#刀具更适合在较低的切削速度（〈200m／min）下工作,54#适宜在较高速度下（〉200m／min）工作,在更高速度条件下（〉230m／min）,可选用A^#和56^#。     

碳纤维复合材料专用CVD金刚石涂层刀具的制备及试验研究

碳纤维增强复合材料(简称碳纤维复合材料)是以石墨纤维或碳纤维为增强材料的复合材料,具有耐磨性好、耐高温、强度高、密度小、比刚度高和低温性能好等优点,但在钻削过程中易使普通的硬质合金刀具磨损。而金刚石涂层刀具在钻削较硬金属材料和非金属材料时,具有良好的切削加工性。通过CVD金刚石刀具与普通的硬质合金刀具对碳纤维复合材料的钻削试验对比以及两种刀具的磨损研究可以得出,CVD金刚石涂层刀具的钻削性能明显好于普通的硬质合金刀具。     

用复合金刚石刀具车削硬质合金

本文对用国产复合金刚石刀具车硬质合金材料作了一些试验研究，试验表明，硬质合金可 以用复合金刚石刀具车削。加工出秀面粗糙度较低，可代替磨削加工。     

金刚石薄膜涂层刀具切削性能与磨损过程的研究

金刚石薄膜具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨性和高导热性能。金刚石薄膜涂层刀具高速干切削硅铝合金可提高生产率。通过金刚石薄膜涂层刀具的切削试验和考察其磨损过程，表明了金刚石薄膜涂层刀具的使用寿命明显高于未涂层的硬质合金刀具，金刚石薄膜涂层刀具的磨损是由薄膜的显微断裂而逐渐脱落的过程。     

硬质合金刀具切削Ti6Al4V的磨损机理及特征

为研究硬质合金刀具在不同切削速度下切削钛合金时,刀具材料中的合金成分对刀具磨损机理及特征的影响,采用YG8、YT15和YW2三种牌号的硬质合金刀具进行干切削Ti6Al4V试验。研究切削速度分别为48 m/min、71 m/min、100 m/min时,三种硬质合金刀具的磨损形貌与磨损机理,分析在低、中、高速切削时三种刀具的磨损机理对其磨损速度的影响。结果表明:低速切削时三种刀具均以黏结磨损为主;高速切削时YG8刀具仍以黏结磨损为主,YT15刀具在发生黏结磨损的同时会产生一定程度的扩散磨损和氧化磨损,YW2刀具的磨损中黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损占据同样地位;高速切削时选用YW类刀具更为适合。     

金刚石涂层刀具切削性能的研究

金刚石涂层是一种新型材料,相对于硬质合金具有更高的切削性能。文中通过实验,将金刚石涂层和硬质合金的刀具寿命进行了比较,结果表明,该涂层刀具具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热性等的优异性能,与未涂层刀具相比,大幅提高了刀具的耐用度。     

晶粒细化对金刚石涂层刀具切削性能的影响

金刚石涂层具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨性和高导热性能。本文着重介绍了金刚石涂层刀具的发展动向及现状,并通过金刚石涂层刀具的切削试验表明了金刚石涂层刀具的使用寿命明显高于未涂层的硬质合金刀具,采用金刚石涂层刀具进行切削可以获得更高的表面加工质量和生产率。     

硬质合金刀具铣削Ti6Al4V时刀具磨损及切削力研究

对硬质合金刀具在干切削状态下铣削Ti6Al4V磨损机理和切削力进行了试验研究,切削速度分别为40、80、120、160m／min。分析了切削力与切削方式、切削速度、切削路程的关系。最后,对刀具的磨损形态和磨损机理进行了探讨。结果表明粘结、扩散是硬质合金铣刀的主要磨损机理。     

高速切削加工的刀具材料及其合理选择

刀具技术的不断发展是高速切削加工得以实施的工艺基础。高速切削的刀具技术包括刀具材料、刀具结构的优化和刀具的装夹技术等。刀具材料影响着高速切削加工技术的广泛应用。刀具材料的发展是高速钢——硬质合金——陶瓷——超硬材料，高性能材料不断取代低性能材料，切削速度和加工效率不断提高。目前适用于高速切削的刀具主要有：涂层刀具、陶瓷刀具、金属陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具、聚晶金刚石(PCD)刀具以及性能优异的高速钢和硬质合金复杂刀具等。     

不同参数对汽车Ti-6Al-4V气门座圈切削刀具磨损的影响

以汽车Ti-6Al-4V气门座圈为研究对象,研究了PCD金刚石刀具在切削加工中的切削力、进给力、刀具寿命及表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的变化规律。试验表明:常规冷却下的刀具切削力随着切削速度的增加而增加,在切削速度207m/min、冷却压力20MPa时取得最小切削力;进给力随着冷却压力的增加先增加后减小,且在切削速度为262m/min时进给力最小;刀具寿命随着切削速度的增加而减小,常规冷却下刀具寿命最短,在切削速度150m/min、冷却压力为20MPa时,刀具寿命最大;表面粗糙度随着切削速度和冷却压力的增加先减小后增大,在冷却压力为10MPa和200m/min时,粗糙度最小。     

刀具磨损与切削用量关联度应用与试验研究

通过对 POLMAX 材质试件在不同切削条件下的加工试验,重点分析了涂层刀具的磨损形式,总结出了切削用量影响刀具磨损的规律。研究结果表明：YG 类涂层硬质合金刀具加工淬硬 POLMAX 不锈钢时,低速阶段主要表现为粘结磨损,高速阶段主要表现为氧化磨损与扩散磨损;切削用量中切削速度对刀具磨损影响最大,当切削速度较低时(小于50 m/ min)刀具磨损量几乎保持在同样的水平,而当切削速度达到120 m/ min 以上时,刀具磨损量急剧上升。     

用PCBN刀具车削硬质合金

硬质合金模具硬度高,常用磨削、电火花或超声波等特种加工方法进行加工,这些加工方法效率均较低。随着超硬材料刀具技术的不断发展,相继产生复合超硬材料刀具,用以车削加工硬质合金材料,这种刀具材料既有超硬材料的高硬度,又有硬质合金刀片基体的抗弯强度,所以可车削硬质合金的模具。目前复合超硬材料刀具有复合聚晶金刚石（PCD）刀具和复合聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具两种。一、PCBN刀具车削硬质合金的有关数据