超硬材料网

　　在21世纪初刀具材料的发展将有两个重要的趋势。
　　一是硬质合金刀具应用范围继续扩大，碳氮化钛基硬质合金(金属陶瓷)、超细颗粒硬质合金、梯度结构硬质合金及硬质合金与高速钢两种粉末复合的材料等将代替相当一部分高速钢刀具，包括钻头、立铣刀、丝锥等简单通 用刀具和齿轮滚刀、拉刀等精密复杂刀具，高速钢刀具的比例进一步减少。这样，硬质合金将在刀具材料中占主导地位，覆盖大部分常规的加工领域。
　　二是超硬刀具材料的使用将明显增加，CBN由于硬度高、化学稳定性好、热膨胀系数小、导热率高等优点，将成为高速加工黑色金属、难加工材料以及进行干切削、硬切削的主要刀具材料。随着其韧性的进一步改善，它在切削刀具中的比例将有很大的提高。此外，CBN还是对黑色金属实现超高速切削，突破 C.Salomon提出的临界速度，从本质上改善切削过程最有希望的刀具材料。PCD和单晶金刚石是高效精密加工有色金属、陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。随着汽车、航空航天、电子、军工等部门对这些材料需求的增加，PCD的应用也将更加广泛。加快涂层技术的开发刀具涂层技术自从问世以来，对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用，涂层刀具已经成为现代刀具的标志，在刀具中的比例已超过50%。在21世纪初，涂层刀具的比例将进一步增加，有望在技术上突破CBN涂层技术，并且实用化，使CBN的优良性能在更多的刀具和切削加工中得到应用，甚至精密复杂刀具和成形刀具，这将全面提高加工黑色金属的切削水平。　　此外，纳米级超薄超多层涂层和新型涂层材料的开发应用的速度将加快，涂层将成为改善刀具性能的主要途径。加快多功能及专用刀具的开发为了发挥以车削加工中心和镗铣类加工中心为代表的数控加工技术的优势，提高加工效率，对复杂零件的加工要求在一次装夹中进行多工序的集中加工，并淡化传统的车、铣、镗、螺纹加工等不同切削工艺的界限，是当前提高数控机床效率、加快产品开发的有效途径。为此，也对刀具提出了多功能的新要求，要求一种刀具能完成零件不同工序的加工，减少换刀次数，节省换刀时间，还可减少刀具的数量和库存量，有利于管理和降低制造成本。较常见有多功能车刀、铣刀，还有镗铣刀、钻铣刀、钻—铣螺纹—倒角等各种多功能刀具。
　　与此同时，在批量生产线上，针对工艺需要开发的专用刀具或智能刀具，可以提高加工效率和精度，减少投资。有的专用刀具可将零件的加工时间降至原来的十分之一以下，效果十分显著。应用结构复杂、具有多刀组合并可自动进给或调整精度的专用刀具，已成为衡量生产线技术水平的重要因素。在上世纪90 年代新建的轿车变速箱同步器齿轮加工线上，用筒式拉刀拉齿代替原来的插齿，一台双工位的拉床可代替几台插齿机，加工一个齿轮只要13秒，比原工艺提高几倍，产品质量稳定，还节省了厂房面积。开发通用的多功能刀具和针对用户需要的专用刀具应成为未来工具产品的重要组成部分。为用户提供成套切削技术工具制造业要加快观念更新，把为用户提供成套切削加工技术、革新加工方法作为发展方向和服务的内容。