金属切削刀具的现状和发展

张九存

中图分类号：S683 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0083-01

目前，不同种类的切削工具材料都有所进步，包括高速工具钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼（PCBN）和聚晶金刚石（PCD）。高速工具钢（HSS）是高韧性的刀具材料，能制作成其他材料不能制作的各种复杂几何形状和尺寸的锋利切削刀具。而高耐磨性的CBN和PCD超硬材料则适用于高速、小进给量加工。介于上述两种材料之间的是硬质合金、金属陶瓷和陶瓷刀具材料，这些材料广泛使用于各种切削速度和进刀量需求的加工工业领域。与刀具材料同步发展的还有化学涂层CVD和物理涂层PVD技术，如今几乎75%的硬质合金刀具为涂层刀具，其中CVD涂层约占80%。当代CVD涂层的特点是多层涂层。其涂层结构包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3。通过对CVD工艺的良好控制，刀具制造商现在可提供质量稳定的从5μm到20μm厚度的涂层刀具，以及用于高硬度材料工件加工的单层涂层厚度不超过0.2μm的多层涂层合金刀具。PVD物理涂层技术使在金属陶瓷和硬质合金基体上的涂层厚度为2μm到5μm的硬质涂层已经进入了商业化。

高速加工的使用者要求经过动平衡的切削刀具，以便减少调整刀具平衡的时间，延长刀具使用寿命，改进被加工零件的精度以及增加主轴轴承的寿命。钻削、镗削工具系统也在不断的改进和发展。可更换钻头合金刀片已成趋势，钻尖磨损后钻头无需从刀架上卸下也可更换切削刃。现在市场已可以提供直径小到0.5英寸的这类钻头。目前工具制造商正在制造直径为0.25英寸的此类钻头。……