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高性能超硬切削材料刀具的应用

发布日期:2021-02-16 13:36 作者:百老汇游戏

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  4!产品与市场! 工具技术 高性能超硬切削材料刀具的应用 钴领 (常州) 刀具有限公司 (德国钴领公司中国分公司) 谢志鲁 超硬切削材料刀具主要是指金刚石和立方氮化 硼 ( !#$) 刀具, 而金刚石刀具中又以人造聚晶金刚 石 ( !%) 刀具的应用最为广泛。随着全球汽车、 航 空和模具等机械制造业的高速发展, 过去首选用于 加工传统 “难加工” 材料 (如有色金属、 增强塑料、 陶 瓷、 淬硬钢、 铸铁和高温合金等) 的硬质合金刀具, 正 越来越受到上述超硬切削材料刀具的冲击。随着超 硬刀具制造技术的发展和提高, 其加工范围也越来 越广, 已成为某些机加工领域的首选刀具。 !% 刀具的热膨胀系数约为 硬质合金的 & 6 -。因此, !% 金刚石刀具的热稳定 低的热膨胀系数 性非常好, 能长时间保持刀具的尺寸精度和锋利性。 #% 刀具的特点 很高的硬度及耐磨性能 如图 . 所示, 聚晶立 方氮化硼 ( !#) 是利用高温高压人工合成的另一种 。 超硬刀具材料, 其硬度略低于聚晶 金 刚 石 ( !%) 在加工淬硬钢时, 其耐用度是硬质合金的 &/ , 5/ 倍 左右, 切削速率可提高 . 倍以上。 !# 的耐热温 度可达 &-//7 左右, 比金刚石的耐热温度 4//7 高 一倍, 在 &///7 以下不会出现氧化现象, 在 &.//7 时也不与铁基材料起化学反应。 但 !# 的导热性低于金刚石, 比硬质合金高很多, 并且随着切削温度的提高, 它的 导热系数还会提高。 良好的导热性 优良的热稳定性和化学稳定性 图! 不同材料的硬度值 ! 超硬切削材料刀具的特点 #$ 刀具的特点 极高的硬度及寿命 如图 & 所示, 人造聚晶金 刚石 ( !%) 的硬度可达 ’()!*, 仅次于天然金刚石, 是目前世界上人工合成的最硬物质, 人造聚晶金刚 石的硬度是目前被广泛应用于汽车加工领域的硬质 在加工铝硅合金时, 人造 合金材料硬度的 + , - 倍; 聚晶金刚石刀具的使用寿命是硬质合金刀具的 ./ , &// 倍。 !% 金刚石刀具非常适合加 工铝合金、 镁合金等有色金属, 它与有色金属的摩擦 系数低于 /0+ ( 约为硬质合金的一半) , 这对切屑的 顺利排出、 杜绝积屑瘤的产生、 降低切削力和切削热 非常有利。 非常锋利的刀刃 根据不同的工艺要求, !% 很低的摩擦系数 !# 与淬硬钢之间的摩擦系 数约为硬质合金与淬硬钢之间摩擦系数的 & 6 .。 较低的摩擦系数 & 超硬切削材料刀具的应用 超硬刀具的种类 人造聚晶金刚石 ( !%) 复合刀片通常是由含量 为 (/ , 8/9 的粒度为 . 3、 &/ 3 或 .5 3 的金刚石 ! ! ! 颗粒为原料, 并以钴作为催化剂, 在大约 &-//7 的 高温和 ’/:;* 的高压下烧结在圆盘形硬质合金基 。聚晶立方氮化硼 ( !#) 刀片一般也 体上 (见图 .) 是经高温、 高压烧结在硬质合金基体上做成复合刀 片形式。 图& 人造聚晶超硬复合刀片 金刚石刀具的刃面粗糙度一般在 12 +0- , ’0/ 3左 ! 右, 如有特殊要求, 可经过表面抛光研磨处理至 12 刀刃钝圆半径可达 /0/& 3, 3 以下。 &04 , .0& ! ! 优异的导热性 !% 刀具的导热性略低于天然 这有利于降低刀 金刚石, 约为硬质合金的 + , 5 倍, 万方数据 尖部分的温度, 提高刀具的使用寿命。 根据对不同刀具的不同要求, 在高功率、 高精度 的 =% 线切割机床上采用特殊设计的软件对其进 行优化、 精密分割, 制作成各类刀具。钴领公司的超 硬刀具产品基本可覆盖整个切削类刀具, 从车刀、 机 铣刀、 铰刀及 夹刀片到旋转类刀具 (包括 !% 钻头、 可调式精密镗刀等) , 其中 !% 钻头、 立铣刀已形成


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