新型刀具材料与切削工艺的变革

本文采用大量的数据,对采用新型刀具材料及传统刀具材料时切削加工效率、质量及刀具寿命等技术与经济问题进行了对比分析,说明了新型刀具材料必然要取代传统刀具材料。新型刀具材料的应用将促进机床制造技术的不断革新、切削加工工艺的相互替代及切削加工工艺流程的变革。刀具材料的发展方向是:(1)开发含有氮化物的新型刀具材料;(2)发展涂层刀具;(3)改善刀具基体,采用细晶粒硬质合金来提高刀刃强度。高速—精密切削加工技术是切削加工技术发展的必须趋势。图2幅。     

高温合金切削刀具的研究现状及进展

高温合金具有较高的强度、抗高温氧化性等性能,被广泛应用于各种领域中,其加工时切削温度高、加工硬化严重、刀具磨损严重,是最难加工的材料之一。本文综述了国内外高温合金切削刀具的研究现状。阐述了高温合金的切削特性,重点对高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、PCVB这几类高温合金切削刀具材料的研究现状进行了分析;同时,也对国内外切削高温合金刀具的结构、切削加工工艺参数以及磨损机理的研究现状进行了概述。在此基础上,发现高温合金切削刀具虽然已经研发设计出了多种新刀具材料、新切削工艺参数,但仍然需要进一步了解影响刀具性能的因素及刀具磨损机理。因此,本文提出了建立评估刀具使用性能体系和研发高性能的刀具材料是高温合金切削刀具的主要研究方向。     

切削铸铁的复合刀具及涂层刀具

介绍了复合材料的特点和影响铸铁材料切削性能的因素.切削铸铁的复合刀具包括:PCBN刀具、氧化物复合刀具、氧化物/碳化物复合刀具和金属陶瓷复合刀具.切削铸铁的复合刀具涂层的制备方法可以是气相沉积、电火花沉积和离子注入.     

新型刀具材料和纳米涂层刀具在干切削中的应用研究

在干切削中,刀具遇到的突出问题是严重的摩擦和高温。本文研究了新型陶瓷刀具材料和纳米涂层刀具,并进行了相应的试验,试验结果表明新型陶瓷刀片具有良好的抗机械冲击和热冲击性能,以及极高的耐磨性和抗破损能力,是用于干切削的理想刀具。随着新型刀具材料的出现,再伴以刀结构的相应改变以及涂层新技术的发展,可以有效提高干切削刀具的耐用度,使干切削像湿切削一样在生产中顺利进行。     

切削难加工材料的解决方案——PCD和CBN刀具

聚晶金刚石（PCD）刀具和立方氮化硼（CBN）刀具为难加工材料的切削难题提供了解决方案。对切削刀具材料中这两种先进概念刀具的加工挑战已尽人皆知。不同设计的CBN刀具被用于对淬硬黑色金属进行连续或断续切削,以及切削加工焊接金属和复合金属。而PCD刀具被广泛应用于铣削有色金属、复合材料、塑料以及极其难加工的超级合金。     

PCBN刀具的新进展及趋势展望

1．PCIIN刀具材料的优势 在机械加工制造领域，切削加工技术已经进入以高速铣削、CNC多功能切削、微细形状／超精切削等为代表的变革创新时期。与此同时，切削刀具的变革创新也有了新的进展。现阶段的刀具材料以涂层硬质合金为主导，最高切削速度范围300～600m／min。可以预测，今后切削高速化的发展会更加迅猛，当1000m／min以上的超高速切削时代到来时，PCBN将成为最强有力的刀具材料，具有极大的优势。     

高速切削加工中刀具材料的合理选择

随着现代制造技术的发展,高速切削已成为先进制造技术中最重要的加工工艺之一,其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量,而刀具材料是实现这一工艺的关键,结合国内外研究情况,文章分析了高速切削对刀具材料的要求,以及在高速切削加工中常用的刀具材料的类型和性能,并对常用的被加工材料在高速切削时刀具材料的选择方法进行了阐述.     

PCBN刀具的新进展及趋势展望

PCBN刀具材料的优势在机械加工制造领域，切削加工技术已经进入以高速铣削、CNC多功能切削、微细形状／超精切削等为代表的变革创新时期。与此同时，切削刀具的变革创新也有了新的进展。图1以采用球头立铣刀铣削模具钢（硬度HRCS0）为例，展示了切削刀具材料和切削条件（切削速度、进给速度）的现状及今后的发展预测。现阶段的刀具材料以涂层硬质合金为主导，最高切削速度范围300～603m／min。可以预测，今后切削高速化的发展会更加迅猛，当1000m／min以上的超高速切削时代到来时，PCBN将是最强有力的刀具材料，具有极大的优势。     

模具高速切削刀具技术研究概况

系统地介绍了模具高速切削刀具技术在各个领域的发展现状，包括：刀具材料、刀具磨损、刀具动平衡、刀具与机床的连接、刀具的可靠性、刀具的监测技术和刀具的几何参数。指出发展模具高速切削刀具技术，要从以下几个方面展开工作：研制和开发新的刀具材料，同时进行PCBN刀具切削性能的研究，推广其应用范围；进行模具高速切削刀具磨损机理的研究，进一步提高刀具寿命；做好刀具的动平衡，防止刀具的破损，保证工作人员的安全；进一步加强刀具监测技术的研究，以获得良好的加工质量；建立模具高速切削数据库，以便有效地利用刀具，提高刀具的寿命；大力推进有限元模拟技术在高速切削刀具技术中的应用。     

用整体硬质合金丝锥高速同步攻丝

切削热是刀具的大敌。但不幸的是,在刀具／工件界面处,刀具往往需要承受足以缩短刀具寿命和限制刀具性能的切削高温。为了解决这一问题,人们开发了各种各样的刀具材料,其中最常用的是高速钢和硬质合金。高速钢刀具具有十分出色的强度和韧性,而硬质合金刀具则以较高的硬度和红硬性（在切削高温下保持硬度的能力）而更胜一筹。一般来说,整体硬质合金刀具的切削速度至少可达到高速钢刀具的4倍以上,并且刀具寿命更长。     

高速切削刀具材料研究与选用

介绍了高速切削技术的概念,探讨了高速切削刀具材料的性能要求,重点对硬质合金、金刚石、陶瓷和立方碳化硼等高速切削刀具材料进行了研究.最后给出了高速切削刀具材料的选用方法.     

高速切削加工刀具材料

介绍了高速切削加工技术及模具高速切削所使用的陶瓷刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具、涂层刀具的性能特点及应用,探讨了模具高速切削刀具材料的发展方向.     

高速切削加工刀具材料

论述了高速切削的概念和优越性,介绍了高速切削加工所使用的先进刀具材料和刀具如：陶瓷刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具、涂层刀具的性能特点及其应用,探讨了高速切削刀具材料的发展前景和研究方向。     

PcBN的切削性能研究

本用我院研究、生产的PcBN材料与国外产品及其它刀具材料在连续和断续切削加工中进行了对比试验研究;给出了该PcBN刀具与其它刀具材料的对比切削结果;讨论了PcBN所具有的性能;给出了该产品推荐使用的切削条件。     

基于Fitnet的刀具磨损量预测方法研究

针对切削难加工材料时刀具磨损对加工质量的影响,通过实验研究PCBN刀具切削硬质合金YG10材料的刀具磨损机制,在一定的切削参数条件下,利用Fitnet神经网络预测刀具磨损规律,获得较好的磨损量预测精度,为刀具加工补偿提供了理论依据。     

聚晶立方氮化硼刀具磨损与寿命研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)是一种超硬刀具材料,由于其具有硬度高、化学稳定性和热稳定性好等优点,已经被广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域的机械零部件加工。文中分析了PCBN刀具的主要磨损形式及其原因,并从刀具材料构成和几何形状、工件材料以及切削条件3个方面总结了影响PCBN刀具磨损和寿命的主要因素,最后介绍了切削参数优化和添加涂层等方法在提高刀具耐磨性与寿命方面的应用。     

影响不锈钢加工的几点因素

文章针对不锈钢材料在切削加工中切削力大、切削温度高、加工硬化严重以及容易粘刀,致使刀具磨损严重,影响生产效率,提高了刀具使用成本且很难获得较好的表面光洁度等特点,论述了通过根据具体零件加工的实际条件来合理选择适合的刀具材料,刃磨合适的刀具几何角度,选择适合的切削用量来解决不锈钢材料的切削问题.     

PCBN刀具切削性能和磨损机理研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具是继聚晶金刚石刀具之后的又一种超硬刀具,以其独特的“以车代磨”、“硬态加工”、“干式切削”等方式被誉为21世纪的绿色环保刀具。PCBN刀具在金属切削方面具有广泛的应用,主要用来加工各种淬硬钢、耐磨铸铁等铁基材料。本文介绍了PCBN刀具成分、几何形状、切削参数等对其切削性能的影响,在此基础上分析了不同材料加工时刀具的主要磨损机理,还简单对比了硬质合金和PCBN刀具切削性能上的差异。      

PCD和CVD金刚石刀具切削性能对比及失效机理初探

通过切削实验,观察切削前后刀具的表面和刃口形貌、金刚石刀片组成成分、以及被加工工件表面粗糙度,比较两种刀具的切削性能,探讨其失效机理。结果表明:在同等条件下,CVD金刚石刀具的切削性能要明显优于PCD刀具。在车削过程中,PCD刀具的失效机理主要是结合剂与被加工材料中化学成分发生化学反应使结合剂流失,导致刀具结构疏松,从而导致磨粒团脱落。CVD刀具的失效机理为产生变质层磨损。切削过程中随着加工时间的进一步延长,切削区温度不断升高,当达到热化学反应温度时,就会在刀具表面形成变质层,从而带来切削过程中刀具的磨损;同时高温状态下CVD金刚石的晶界疲劳破坏,也可能会造成CVD金刚石刀具的磨损失效。     

切削钛及钛合金刀具材料选择

主要介绍钛及钛合金的基本综合物理机械性能和切削的特点,合理选择车、铣、钻、刨、磨等切削的刀具材料选择,研究对钛及钛合金切削加工的可能性。