在21世紀初
刀具材料的發(fā)展將有兩個重要的趨勢。
一是
硬質(zhì)合金刀具應用范圍繼續(xù)擴大,碳氮化鈦基硬質(zhì)合金(金屬陶瓷)、超細顆粒硬質(zhì)合金、梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金與高速鋼兩種粉末復合的材料等將代替相當一部分高速鋼刀具,包括
鉆頭、立
銑刀、絲錐等簡單通 用刀具和齒輪滾刀、拉刀等精密復雜刀具,高速鋼刀具的比例進一步減少。這樣,硬質(zhì)合金將在刀具材料中占主導地位,覆蓋大部分常規(guī)的加工領(lǐng)域。
二是超硬刀具材料的使用將明顯增加,CBN由于硬度高、化學穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、導熱率高等優(yōu)點,將成為高速加工黑色金屬、難加工材料以及進行干切削、硬切削的主要刀具材料。隨著其韌性的進一步改善,它在切削刀具中的比例將有很大的提高。此外,CBN還是對黑色金屬實現(xiàn)超高速切削,突破C.Salomon提出的臨界速度,從本質(zhì)上改善切削過程*有希望的刀具材料。PCD和單晶金剛石是高效精密加工有色金屬、陶瓷、玻璃、石墨等非金屬材料*佳的刀具。隨著汽車、航空航天、電子、軍工等部門對這些材料需求的增加,PCD的應用也將更加廣泛。加快涂層技術(shù)的開發(fā)刀具涂層技術(shù)自從問世以來,對刀具性能的改善和加工技術(shù)的進步起著非常重要的作用,涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標志,在刀具中的比例已超過50%。在21世紀初,涂層刀具的比例將進一步增加,有望在技術(shù)上突破CBN 涂層技術(shù),并且實用化,使CBN的優(yōu)良性能在更多的刀具和切削加工中得到應用,甚至精密復雜刀具和成形刀具,這將全面提高加工黑色金屬的切削水平。
此外,納米級超薄超多層涂層和新型涂層材料的開發(fā)應用的速度將加快,涂層將成為改善刀具性能的主要途徑。加快多功能及專用刀具的開發(fā)為了發(fā)揮以車削加工中心和鏜銑類加工中心為代表的數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢,提高加工效率,對復雜零件的加工要求在一次裝夾中進行多工序的集中加工,并淡化傳統(tǒng)的車、銑、鏜、螺紋加工等不同切削工藝的界限,是當前提高數(shù)控機床效率、加快產(chǎn)品開發(fā)的有效途徑。
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