高速切削刀具材料.pdf

M E T A L W O R K I N G F E A T U R E S 金 加 专 题 高速切削刀具材料 介绍了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，探讨了高速切削刀具材料的发展方向。 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 李长河 青岛理工大学机械工程学院 丁玉成 侯亚丽 随着科学技术的发展，对切削 刀具、金刚石刀具、立方氮化硼 以及难加工材料的切削加工。陶瓷 加工提出了越来越高的要求，如 (CBN)刀具、涂层刀具等。 刀具可以高效加工传统刀具根本不 对加工效率、加工精度和表面质 “ 能加工的高硬材料，实现 以车代 1 陶瓷刀具 量的要求，高速切削正是适应这 ” 磨 ；陶瓷刀具的最佳切削速度可 种需求而发展起来的加工技术。目 陶瓷刀具与硬质合金刀具相 以比硬质合金刀具高2~10倍，从而 前，高速切削加工技术已在汽车、 比，它的硬度高、耐磨性好；刀具 大大提高了切削加工生产效率；陶 飞机、模具、轻工和信息等产业部 耐用度可比硬质合金高几倍以至十 瓷刀具材料使用的主要原料是地壳 门得到非常广泛的应用，并取得了 几倍。陶瓷刀具在1 200 ℃以上的 中最丰富的元素，因此陶瓷刀具的 巨大的技术与经济效益。高速切削 高温下仍能进行切削，这时陶瓷的 推广应用对提高生产率、降低加工 加工技术为机械制造企业快速响应 硬度与200~600 ℃时硬质合金的硬 成本、节省战略性贵重金属具有十 市场信息提供了强有力的支持，其 度相当。陶瓷刀具优良的高温性能 分重要的意义。当前，陶瓷刀具材 发展与应用是现代制造业发展的必 使其能够以比硬质合金刀具高3~10 料的进展集中在提高传统刀具陶瓷 然趋势。各国学者对高速切削摩擦 倍的切削速度进行加工。它与钢铁 材料的性能、细化晶粒、组分复合 学、刀具磨损机理、刀具寿命、切 金属的亲和力小、摩擦因数低、抗 化、采用涂层、改进烧结工艺和开 削力、切削温度以及刀具几何参 粘结和抗扩散能力强，加工表面质 发新产品等方面，以期获得耐高温 数、刀具切削用量、冷却润滑条件 量好。另外，它的化学稳定性好， 性能、耐磨损性能和抗崩刃性能， 等的影响进行了大量有效的研究。 陶瓷刀具的切削刃即使处于赤热状 且能适应高速精密切削加工的要 研究方法除了传统的解析法、经验 态也能长时间连续使用，这对金属 求。 法及切削试验法外，有限差分法 高速切削有着重要的意义。近几年 1 （ ）氧化铝陶瓷刀具 FDM 来，由于材料科学与制造技术的 Al O 为主要 （ ）用于切削温度分布的研 氧化铝陶瓷是以 2 3 究，神经网络法用于刀