超硬工具的时代来了

超硬工具的时代来了

目前, 世界上已知材料中金刚石及立方氮化硼是最硬的两种材料。由于它们硬度大大超出其它材料数倍,因而人们将这两种材料称为超硬材料。金刚石由于性能优越, 应用不断地扩大, 已从金属加工发展到了光学玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等传统加工难进行加工的领域, 对各种工业发展将起到巨大的推动用, 金刚石工具前景十分广阔。

超硬刀具材料指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括: 单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD )、聚晶立方氮化硼(PcBN ) 及CVD 金刚石等。超硬刀具主要以金刚石立方氮化硼为材料制作刀具, 其以人造金刚石复合片(PCD )刀具及立方氮化硼复合片(PcBN ) 刀具占主导地位。许多切削加工概念, 如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具应用而起, 故超硬刀具已成为切削加工不可缺少的重要手段。随着科技进步, 制造业高速发展, CN C 加工技术迅猛发展以及数控机床普遍使用, 超硬刀具生产及应用也越来越广泛。PCD、PcBN 刀具已广泛应用于机械加工各个行业, 如汽车零部件切削加工, 强化木地板加工等, 极大地促进了切削加工及先进制造技术的飞速发展。刀具加快步伐适应现代切削需求: 随着数控机床和加工中心等高效设备应用的日渐普及, 在航空航天、汽车、高速列车、风电、电子、能源、模具等装备制造业的空前发展推动下,切削加工已迈入了一个以高速、高效和环保为标志的高速加工发展的新时期——现代切削技术阶段。

高速切削、干切削和硬切削作为当前切削技术的重要发展趋向, 其重要地位和角色日益凸显。对这些先进切削技术的应用, 不仅令加工效率成倍提高, 亦着实推动了产品开发和工艺创新的进程。例如, 精密模具硬质材料的型腔, 采用高转速、小进给量和小吃深加工, 既可获得很高的表面质量, 又能够省却磨削、EDM 和手工抛光或减少相应工序的时间, 从而缩短生产工艺流程, 提高生产率。

过去一些企业制作复杂模具时, 基本上都需要3～ 4 个月才能交付使用, 而现在采用高速切削加工后, 半个月便可完成。据调查, 一般的工模具, 有60% 的机加工量可用高速加工工艺来实现。

高速加工时, 不但要求刀具可靠性高、切削性能好、能稳定地断屑和卷屑、还要能达成高精度, 并能实现快换或自动更换等。因此, 对刀具材料、刀具结构、以及刀具的装夹都提出了更高要求。(生意社)