随着制造技术的发展,超硬刀具行业近年来也取得了很大的进步,进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。它是制造业中重要工业部门,如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术,也是这些工业部门迅速发展的重要因素。专家分析,当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示很多的优点和强大的生命力,成为制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。
因此,超硬材料刀具在高速切削领域独占优势,其实际应用与日俱增。在这类刀具中PCD(聚晶金刚石)刀具是高速切削铝合金和非金属材料的最佳选择,而金刚石涂层刀具则不仅已经实用化且增长势头很猛;PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具适于以更高速度切削铸铁、淬硬钢等材料,CBN(立方氮化硼)涂层刀具也有望在近期取得重大技术突破。
要实现高速切削,刀具材料是关键。高速切削材料主要有硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。它们各有优点,适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。必须注意的是刀具材料和工件材料副之间有一个适配性问题,即一种刀具材料与工件材料时性能良好,但加工另一种工件材料时却不理想,换句话说,不存在一种万能刀具材料可适用于所有工件材料的高速加工。
各种刀具所适合加工的工件材料
金刚石刀具适合于加工非金属材料、有色金属及其合金。由于金刚石的热稳定性差,切削温度达到800℃时,就会失去其硬度。因为金刚石和铁有很强的化学亲和力,在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构,刀具极容易损坏,因此金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料。立方碳化硼(CBN)刀具既能胜任淬硬钢、轴承钢、高速钢、冷硬铸铁的粗、精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。CBN刀具是实现以车代磨的最佳刀具之一。
富耐克研发生产的整体聚晶(FBN)CBN刀具以其:加工尺寸可以控制在±0.01mm,粗糙度可控制在Ra0.8-1.6μm以下,降低了购置磨床设备的投资,一次装夹可以完成一系列复杂加工工序,缩短了生产节拍。成功实现绿色节能环保“以车代磨”加工方式,在淬火钢和铸铁加工领域得到广泛运用。