金刚石涂层木工刀具的研究——涂层刀具摩擦系数及切削力试验

1．引青高速工具钢和硬质合金是木材工业最受欢迎的刀具材料。随着木质复合材料的发展和难加工材料的出现，以上刀具材料的耐磨性不能满足生产的需要。在正常切削过程中，常常出现工件表面起毛、纤维援起、撕裂，甚至烧焦发黑等现象。这是因为刀具很快磨损变钝所致高温高压合成的聚晶金刚石是用来制造刀具的一种超硬材料。尽管其韧性很差，但硬度很高，红硬性好，耐磨性大约是碳化钨硬质合金刀具的IOO～250倍。金刚石涂层刀具是把金刚石的高硬度和抗磨性与传统刀具材料的韧性和抗冲击性结合起来，既具备良好的冲击韧性，又有极高的耐磨性…     

湖南超硬材料发展现状及未来规划

湖南省围绕工程机械对高强度结构钢、高性能刀具、耐磨材料等的需求,重点组织实施三类材料工程：超细晶高精度硬质合金以及超粗晶、耐磨损、长寿命硬质合金工程;功能梯度硬质涂层材料工程;精密超硬材料磨具与刀具（人造金刚石及制品、金刚石复合片、立方氮化硼复合片）、高性能工程陶瓷材料工程。     

木工刀具材料的现状和发展

近几年来木材工业不断涌现了新型的木质系复合材料,它们都是一些难切削的材料,诸如水泥刨花板、竹材胶合板、竹材硬质纤维板等。因而,常规工具材料——碳系工具钢,合金工具钢等制造的刀具切削这些材料会很快磨损变钝,从而增加换刀次数,降低机床的利用率。为此必须研制和开发新型的刀具材料。目前,硬质合金已成为刀具制造业的热门材料。此外,陶瓷、金属陶瓷、聚晶金刚石,立方氮化硼(CBN)等材料也逐渐引起广大刀具制造业的兴趣。     

汽车行业刀具消费趋势

在刀具材料方面,由于汽车零部件材料本身的要求提高,超硬刀具材料如cBN（立方氮化硼）、PCD（聚晶金刚石）刀具和新型硬质合金刀具被大量采用。在国内汽车用户所选择的刀具材料中,使用最多的仍然是硬质合金刀具,占64．1％。     

汽车行业中金刚石刀具应用大量增加

汽车行业采用大批量、流水线生产，加工条件相对比较固定，对刀具的加工效率、使用寿命和稳定性提出了非常苛刻的要求。近年来，随着汽车制造业大量应用轻型材料，如铝合金、复合材料等，金刚石刀具的应用也大量增加：如在变速箱壳体的某些工序加工中，将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具，刀具寿命甚至可提高到数万件，其经济效益是非常明显的。     

木质材料切削加工技术

木质材料是一类包括木材和以木材（或其废料）为主要原料,经过机械加工、物理化学处理而得到的具有木材基本特性和主要组分的材料。木材、改性木材、木质人造材料和木质复合材料都属于木质材料。用于加工木质材料的刀具统称为木工刀具,其特点是要求在高速并且承受冲击载荷的切削条件下,长时间保持刀具切削刃的锋利,不仅要具有较好的硬度和耐磨性,还要有足够的强度和韧性。由于木质材料性质的特殊性,切削必须要考虑树种、密度、含水率、木材纹理、纤维方向等因素,这也使得木工刀具的材料选择和结构设计都有较强的针对性。     

复合材料木工刀具激光制备工艺与性能分析

为进一步扩大硬质合金材料在木工刀具中的使用范围，文章采用激光熔覆工艺制备硬质合金-45钢复合材料。选用SEM电镜观察激光熔覆试样冶金质量与金相组织特征，与GHO10-82型电刨刀具材料进行显微硬度与耐磨性对比。试验发现，经激光熔覆后硬质合金熔覆层与45钢基体间能实现良好冶金结合，无气孔与裂纹等缺陷存在，熔覆层显微组织包含白亮的细小WC晶粒和树枝状的（W,Ti）C固溶体晶粒。在试样硬化层到基体方向上测试显微硬度，硬度值呈现由高到低良好过渡变化，GHO10-82型刀具材料为分层式阶梯变化。用硬质合金-45钢复合材料制备木工刀具，兼具熔覆层的高硬度、高耐磨性和基体的塑性、韧性，可良好适应木材切削加工要求。     

金刚石刀具的应用和修磨

天然金刚石刀具目前主要用于紫铜及铜合金和金、银、铑等贵重有色金属,以及特殊零件的超精密镜面加工,如录相机磁盘、光学平面镜、多面镜和二次曲面镜等。但其结晶各向异性,刀具价格昂贵。PCD的性能取决于金刚石晶粒及钴的含量,刀具寿命为硬质合金(WC基体)刀具的10~500倍,主要用于车削加工各种有色     

日本开发木质复合材料

日本木质复合材料技术研究会开始研制高功能木质复合材料。该研究会计划在一九九三年到一九九六年的四年间,研究通过异种材料复合来制造功能性木质复合建筑材料,用碳材料制造功能性木质材料,以及开发倾斜功能木质材料等。这次木质复合材料技术研究会所要进行的研究开发,是要使木材的防潮、隔热、隔     

日进工具加工高硬度材料用cBN立铣刀

为了满足高硬度材料精加工的要求,日本日进工具公司开发了比硬质合金立铣刀精度更稳定、寿命更长的cBN系列刀具,现将其特性简介如下。     

农机行业推广机夹刀具展望

机夹刀具是目前国外普遍采用的技术经济效益显著的先进刀具。日前,美国、瑞典、西德等国机夹刀具的使用而已经达到90～95%,而且已经广泛地采用涂层硬质合金刀具,涂层硬质合金刀片的使用面已经达到60～70%。涂层刀片已经发展到第三代产品,即 Tic Al_2O_3 TiN 三层涂层,瑞典山德维克公司第四代硬质合金涂层材料 GC415正成为广泛宣传的新型涂层材料。据美国 Kennametal 公司预测,硬质合金及其涂层材料在九十年代仍然是     

新型的木质复合材料

木质复合材料是随现代科技发展应运而生的新型材料,为木质材料与其它非木质材料复合而成的多相固体材料,其复合有层积、混合、渗透等形式.一些具有优良性能、满足特定使用要求的木质复合材料已经实现了工业化生产,一些更新型的木质复合材料则有待进一步研究开发.木质复合材料将成为木材工业的前进方向,具有广阔的发展前景.     

浅谈木工硬质合金锯片选用及刃磨方法

浅谈木工硬质合金锯片选用及刃磨方法杨廷成（天津林业工具厂）硬质合金材料自本世纪２０年代在德国问世以来，由于它的高耐磨性等优良性能使它成为主要的刀具材料之一。国内外木材加工业应用硬质合金刀具已越来越多。尤其是硬质合金圆锯片的应用日益增多，这主要是它有锯...     

木质复合材料研究现状及发展趋势

将木材与其他材料复合形成新的复合材料,是木材改性最有效的手段之一。木质复合材料不仅可以减少或克服木材的不良性质,而且能够使这种新型材料具有原来单一组分材料所不具有的优良品质,从而扩展了木材的应用领域,亦为木材工业提供了新的发展方向。 本文依木质复合材料的分类逐一介绍它的研究现状及发展趋势。1 木质复合材料中的人造板 木质复合材料是天然高分子组成的木质单元、与人工有机高分子或无机物等粘合物组合而成的材料,其中的木质单元本身就是天然复合材料。在制造工艺上,木质复合材料是通过先剖分木材至木质单元,再把它们重新组合成     

木工刀具硬质合金化及其应用

本文对国内木工刀具硬质合金化基本情况，硬质合金化所使用的刀具材料及性能，木工硬质合金刀具的应用进行阐述，主要供使用这类刀具的人员参考。     

金刚石刀具的应用

德国Lach spezial公司,八年前在木材加工工业中,首先应用了金刚石刀具,为加工刨花板、中密度纤维板、硬质纤维板和胶合板等材料,已经研制了数控镂铣机,双面开榫机等。这些新机床需要配备耐磨的刀具,金刚石刀具即应运而生了。 现在金刚石刀具除用于上述材料的加工外,还用于栎木、槭木、核桃木和软材等实木的加工。在美国,成型材料和型边装饰材料加工尚未采用金刚石刀具。尽管金刚石刀具初始投资较大,但使用硬质合金刀具要比使用金刚石刀具昂贵得多。金刚石刀具较大的初始投资,能在几个月内收回,这是因为金刚石刀具的使用寿命要比硬质合金刀具长达200倍。另外,金刚石刀具加工表面平滑,减少了工件对刀具的摩擦。使用金刚石刀具还可以大大减少换刀时间,从而提高了生产效率。     

常用硬质合金刀具材料的选用分析

硬质合金是高硬度、难溶的金属化合物(主要是WC、Ti C等,又称高温碳化物)微米数量级的粉末,用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。与高速钢相比,它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性;与超硬材料相比,它具有较高的韧性。由于硬质合金具有良好的综合性能,因此在刀具行业得到了广泛应用。     

现代木工刀具材料(续)

刀具材料磨损机理研究的进展 刀具用材料的物理机械性能,固然是影响其使用寿命的主要因素,但是,被切削木材及木质人造材料的化学成分;物理状态;切削热以及散热条件等,也都极大地影响刀具材料物理机械性能变化,因而造成刀具不同的磨损。 (一)木材的化学成份对刀具寿命的影响 木材是有机物质,由于它生长的地理条件不同,因而生长在不同的地方,虽是同一树种而化学构成却有差异,例如,东南亚一些木材中含有大量的SiO_2,用普通锯很难切削,且锯齿机械磨损严重。     

木材切削刀具材料的选择

要求刀具高度锋利,楔角小,切削速度高,但在强力切削时,刀具切削刃的散热条件又不好。因而,木工刀具刀刃材料的选择极为重要,世界各国都增加了高合金钢和硬质合金刀具的生产。 用高合金钢和硬质合金刃具加工不同的木材时,效果并不相同。有些情况下,可不用或少用硬质合金刃具,并可获得一定的使用性能。为提高刀具的使用寿命,可采用改进切削规范,改进刀具结构和刀具的处理方法或调整机械设备等方法来实现。     

木工刀具对腐蚀磨损的敏感性

在切削湿材过程中,木工刀具产生了独特的问题:木材内的水、水溶物和非同质的多组元的切削刀具材料发生电化学腐蚀。它和机械磨损成为刀具磨损的两个活跃因素。根据每个磨授机理的简单数学模型,来分析刀具寿命试验数据以决定机械和电化学磨损的相对大小。在容易发生电化学作用的条件下,作者认为刀具磨损主要是腐蚀作用造成的。将刀具浸入不同木材内的典型水溶物内,测量刀具材料各组元之间的电势差,以研究决定硬质合金刀具对腐蚀的敏感性的因素。