超硬材料刀具的特性及应用

本文主要介绍了单品金刚石刀具，高温高压合成的聚品金刚石（PCD）刀具，聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及化学气相沉积的金刚石膜（CVD）刀具的特性及应用。我们做了有关CVD刀具与PCD刀具耐磨性的切削试验：通过试验可以看出，CVD刀具确实有较好的耐磨性，但是在切削时间为17min时，由于CVD较PCD脆，在25倍显微镜下观察发现CVD金刚石刀具的刀口有明显的崩刃。另外发现，CVD金刚石刀具在制造及使用过程中也极易出现崩刃现象，所以目前大多数厂家仍以使用PCD刀具为主，CVD金刚石刀具的推广仍需要一个过程。     

日本菱高PCD刀具在航空航天领域的制造和修磨

航空航天产品的不断升级换代，尤其随着各种复合材料和难加工材料的普遍使用，其加工技术也正逐步提高。目前，航空航天领域中越来越多地在使用PCD和PCBN材质的刀具。PCD刀具以超强的切削性能和耐用度以及高韧性获得了一致的认可和广泛应用，但也因为其高硬度导致的刀具刃磨困难一直困扰着众多用户，PCD刀具不仅开始的采购成本高，其后期的修磨成本也是很高的，并且一般修磨周期也比较长。     

PCD刀具的研究现状

随着中国汽车以及航空航天行业的高速发展，PCD刀具研究将越来越被重视，PCD刀具也将越来越广泛的应用到各个领域。本文综述了PCD刀具的研究现状，主要介绍了金属切削和木材加工用PCD刀具的分娄、PCD刀具的研磨和线切割等的加工以及PCD刀具的焊接等制备工艺的关键工序。     

PCD刀具价格下降 未来十年需求增加

过去，价格昂贵一直是影响用户广泛接受PCD(聚晶金刚石)刀具的一个主要障碍，但现在情况发生了很大变化。业界估计，在过去的两三年中，PCD刀具的价格已下降了40％～60％。出现PCD刀具价格“跳水”的原因之一是市场供大于求。在20世纪90年代初，PCD刀具的发展势头开始超过传统的硬质合金刀具，在随后的十年中，对PCD刀具的市场需求不断增加。     

PCBN刀片新牌号的开发与应用

自从几十年前材料科学家们采用类似合成人造金刚石的工艺方法首次合成出聚晶立方氮化硼（PCBN）以来，PCBN刀具在机械加工中的应用已日渐广泛。PCBN材料的硬度仅次于金刚石，但与金刚石刀具不同的是，PCBN刀具能够用于切削加工铁族合金，甚至包括硬度高于60HRC的淬硬钢。     

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。      

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。     

PCBN刀具干车淬硬钢时倒棱前角对切削力和刀具磨损的影响

PCBN刀具磨出负倒棱是为了加强刀具的刃口强度，以减少刀具加工时可能出现的破损情况。本文通过对PCBN刀具加工淬硬轴承钢GCr15的一系列试验数据加以分析，得出倒棱前角和切削力、刀具磨损之间的关系，进而得出在实际加工情况下应该采用的最佳倒棱前角值。试验表明：当倒棱前角取15度且切削速度为125m／s时，刀具具有最好的加工效果，不但切削力可以达到最小值，刀具磨损最轻，而且刀具寿命也达到了最大值。     

PCBN超硬刀具研究与进展

现代刀具切削速度的不断提高和先进的集成制造系统的发展对现代刀具的性能提出了更高的要求,刀具材料质量、性能和可靠性直接影响生产效率和加工质量,也直接影响整个制造行业的生产技术水平和经济效益,所以开发高稳定性和良好耐磨性的超硬刀具是当今的发展趋势。本文介绍了超硬材料PCBN超硬刀具的国内外发展概况和刀具性能应用,PCBN超硬刀具材料的制备方法及刀具制造过程,PCBN超硬刀具的断屑槽、修光刃结构以及新型PCBN超硬刀具,刀具车削仿真的相关研究等;并对PCBN超硬刀具及整个刀具行业的前景进行展望。      

切削轧辊用PCBN复合材料刀具的研制

通过分析得出制造高质量的PCBN复合片刀具的必备条件，即对PCBN复合材料性能、刀具的加工和轧辊的切削技术的了解和对超高温高压技术的掌握。     

AISI 4340高强钢高速硬车削下PCBN刀具磨损机理

PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重,探究PCBN刀具的磨损机理,能够为改善刀具切削性能、提高加工效率提供指导.采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI 4340高强钢试验,研究不同切削速度下的PCBN刀具的磨损形式及磨损机理.通过对比三种切削速度(v=150 m/min、210 m/min、300 m/min)切削两种硬...     

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.     

加工汽车零件用PCBN刀具

日本住友电工HARDMETAL公司推出两类用于切削加工汽车零件的PCBN刀具。一类主要用于加工铁基粉末冶金工件和铸件，其特点是刀具材料中的CBN含量（体积百分比）在80％以上，结合剂为Co、Al化合物。该类PCBN刀具分为BN700、BN800、BN600三个牌号，硬度、强度和热传导性优异；另一类主要用于加工淬硬钢、     

刃口钝化对PCD刀具铣削钛合金表面粗糙度与刀具寿命的影响

本文通过4种钝化值PCD刀具在不同切削参数下铣削钛合金试验,研究了刃口钝化对工件表面粗糙度与刀具寿命的影响。试验中使用触针式表面粗糙度仪检测工件表面粗糙度值,利用超景深显微镜观察刀具刃口磨损状况,并以刀具后刀面磨损量大于0.2 mm或刃口崩缺时的切削距离表示刀具寿命。结果表明:钝化PCD刀具铣削钛合金表面粗糙度大于未钝化PCD刀具,表面粗糙度随钝化值增大而增大;钝化PCD刀具铣削钛合金刀具寿命高于未钝化PCD刀具,刀具寿命随钝化值增大呈先提高后降低的趋势,当钝化值为15μm时,刀具寿命最高。     

PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究

PCBN刀具用于高速切削、硬态切削、干切削以及加工自动化和难加工材料等先进切削工艺时显示出了卓越的性能,为了推动PCBN刀具在我国的推广使用,充分发挥PCBN刀具的潜能,有必要对PCBN刀具切削过程中的行为规律进行研究。目前国内外已经有很多这方面的研究报道,本文旨在对前人已进行的工作进行一个系统的总结,以期能得到PCBN硬态车削时的主要的磨损机制。     

PCBN刀具的切削性能及其应用

文章阐述了PCBN刀具的切削性能和在实际应用中应该注意的问题,为在机械加工行业中推广应用PCBN刀具作初步的探讨.     

PCBN刀具的合理选用

阐述了PCBN刀具的切削性能和在精加工中的选择与使用,为在机械加工行业中推广应用PCBN刀具作初步的探讨.     

PCBN刀具断续干式切削ADI时切削力与寿命的研究

选用DBW85、DBC50、BN250、BN700四种牌号的PCBN复合片刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁(ADI),测定了在相同几何参数下的切削力和在不同速度下的刀具寿命。试验结果表明:(1)在所选用四种牌号PCBN刀具中,高CBN含量的BN700和DBW85断续加工ADI的性能,要优于低CBN含量的BN250和DBC50,其中DBW85性能最好。(2)高CBN含量的BN700和DBW85加工ADI时,切削速度可选择偏高一些,一般要大于130m/min,低CBN含量PCBN刀具加工ADI时,切削速度要选择偏低一些,在100m/min左右。(3)黏结剂中添加W元素可以有效抑制PCBN刀具切削ADI时的化学磨损,改善刀具韧性,有利于ADI的断续切削。     

PCBN刀具断续车削淬硬钢的试验研究

为了探索PCBN刀具在断续切削条件下刀具的破损规律,选用两种不同的PCBN刀具,在不同强度的断续方式及不同的切削速度下,对淬硬钢进行车削试验研究。根据试验条件,观察了刀具前、后刀面的磨损及破损情况,分析了刀具的失效机理,比较了刀具的切削寿命。结果表明：断续强度严重影响PCBN刀具的使用寿命,断续强度越高,刀具寿命越低;在相同强度的断续条件下,切削速度影响刀具的使用寿命,切削速度越高,刀具的寿命越低;本实验所用的断续条件下,刀具的失效判据为崩刃。     

加工复合地板耐磨层时PCD刀具切削参数的研究

切削参数是影响PCD刀具切削性能的主要因素。本文采用Element Six公司的SYNDITE CTH025型聚晶金刚石(PCD)复合片制成强化复合地板用切削刀具，进行了一系列加工强化复合地板耐磨层的切削实验。通过实验研究了切削参数对刀具切削力的影响，得出了切削力随切削参数的变化规律，指出随着切削深度的增加，PCD刀具切削力增加；进给速度的增加使切削力增加；切削速度的增加将会使切削力降低。同时，分析了切削参数对刀具磨损、工件加工质量以及加工效率的影响。最后，本文总结了采用PCD刀具加工强化复合地板时加工参数的选择原则，认为当n=6000r／min、f=10000mm／min能够实现较高的加工效率，并保证工件的加工质量。