技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显_杨忠敏技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显_杨忠敏.pdfVIP

综述与述评 ２０１４ 年第 ５ 期（总第 １４５ 期） 现 代 技 术 陶 瓷 技术创新助推新型陶瓷刀具 在机加工中的应用优势凸显 杨忠敏 （湖北十堰市化工材料科技开发公司，十堰 ４４２００１ ） 摘 　 要：随着新技术革命的发展，要求不 断 提 高 切 削 加 工 生 产 率 和 降 低 生 产 成 本，特 别 是 数 控 机 床 的发展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。针对新型陶瓷切削刀具的应用前景广 阔，分析了切削刀具材料的种类及其特点，研 究 了 新 型 陶 瓷 切 削 刀 具 的 性 能 突 显，介 绍 了 新 型 陶 瓷 切 削 刀具运用实例，提出了陶瓷切削刀具材料的研发应用方向。 关键词：新型陶瓷刀具；应用优势；研发方向 　　 新 型 陶 瓷 切 削 刀 具 是 使 用 精 密 陶 瓷 高 压 研 制而成，故称陶瓷刀，作为现代高科技的产物，具 有传统金白色陶瓷刀属刀具所无法比拟的优点。 采用高科技纳米氧化锆为原料，因此陶瓷刀又叫 “锆宝石刀”，它的高雅和名贵可见一斑。市面上 的陶瓷刀大 多 是 用 一 种 纳 米 材 料“氧 化 锆”加 工 而成。用氧化锆粉末在 ２０００℃ 高温下用 ３００ｔ 的 重压配上模具压制成刀坯，然后用金刚石打磨之 后配上刀 柄 就 做 成 了 成 品 陶 瓷 刀。随 着 新 技 术 革命的发展，要求不断提高切削加工生产率和降 低生产成本，特 别 是 数 控 机 床 的 发 展，要 求 开 发 比硬质合 金 刀 具 切 速 更 高、更 耐 磨 的 新 型 刀 具。 日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温 的难以切削的新材料日益增多，硬质合金刀具对 其中不少新材料的加工难以胜任，陶瓷刀具就是 在这样的背景下发展起来的，因此引起业内的广 泛重视。 １ 　 新 型 陶 瓷 切 削 刀 具 的 应 用 前 景 广阔 　　 众所周知，切削刀具的性能是影响金属机械 加工效率、精度、表面质量等的决定性因素之一。 在现代化机加工过程中，提高加工效率的最有效 方法是采用高速切削加工技术；随着现代科学技 术和生产的发展，越来越多地采用超硬难加工材 料，以提高机器设备的使用寿命和工作性能。而 陶瓷刀具则以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳 定性，在高速切削领域和难加工材料方面显示了 传统刀具 无 法 比 拟 的 优 势。新 型 陶 瓷 刀 具 更 由 于有很高的硬度（ ＨＲＡ９３ — ９５ ），从而可加工硬度 高达 ＨＲＣ６５ 的各 类 难 加 工 材 料，免 除 退 火 加 工 所消耗的电 力 和 时 间；可 提 高 工 件 硬 度，延 长 机 械设备的使用寿命。 金属切 削 加 工 是 工 业 生 产 中 最 基 本、最 广 泛、最重水 平 直 接 关 系 到 机 械 加 工 的 效 率、产 品 的质量和制造要的工艺，它直接影响工业生产的 效率及成 本 消 耗。金 属 切 削 刀 具 作 为 切 削 加 工 的基础装备 之 一，其 发 展 的 成 本，对 机 械 制 造 技 术的发展 速 度 起 着 关 键 性 的 作 用。随 着 新 刀 具 材料如陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼、涂层硬质 合金等的相继出现，金属切削及刀具技术作为现 代制造技 术 的 基 础 工 艺 及 装 各 也 进 入 了 以 发 展 ８２ 综述与述评 现 代 技 术 陶 瓷 ２０１４ 年第 ５ 期（总第 １４５ 期） 高速切削，开 发 新 的 切 削 工 艺、加 快 刀 具 结 构 变 革为特征的发展新阶段。 在世界范围的工业中，刀具消耗的比例大概 是：高速钢刀具占 ３５％ ，金刚石和立方氮 化 硼 刀 具占 １０％ ，而焊接硬质合金刀具、整体硬 质 合 金 和可转位硬质合金则占了余下部分。例如，如果 我们运用 含 钴 的 高 性 能 高 速 钢 甚 至 粉 末 冶 金 高 速钢来 Ｐ ／ ＭＨＳＳ 代替现在普遍使用的普通高速 钢，我们的高速钢刀具制造水平同样能上一个台 阶。在世界范围的工业中，刀具消耗的比例大概 是：高速钢刀具占 ３５％ ，金刚石和立方氮 化 硼 刀 具占 １０％ ，而焊接硬质合金刀具、整体硬 质 合 金 和可转位 硬 质 合 金 则 占 了 余 下 部 分。根 据 国 外 有关资料报道，陶瓷刀具在工业发达国家的发展 应用非常快，有的已达到刀具总构成比的 １０％ 以 上。美 国 用 热 压 陶 瓷 刀 具 加 工 冷 硬 铸 铁 （ ＨＲＣ６６ ）和高 温 合 金 时，采 用 的 切 削 用 量 很 高， 大大地提高了生产率。 据了 解，我 国 国 内 消 耗 的 国 产 刀 具 中，约 ６９％ 是高速钢刀具，硬质合金刀具只占到约 ２８％ 其余为工 具 系 统、金 刚 石 和 立 方 氮 化 硼