技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显_杨忠敏VIP免费

综述与述评２０１４年第５期（总第１４５期）现代技术陶瓷技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显杨忠敏（湖北十堰市化工材料科技开发公司，十堰４４２００１）摘要：随着新技术革命的发展，要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本，特别是数控机床的发展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。针对新型陶瓷切削刀具的应用前景广阔，分析了切削刀具材料的种类及其特点，研究了新型陶瓷切削刀具的性能突显，介绍了新型陶瓷切削刀具运用实例，提出了陶瓷切削刀具材料的研发应用方向。关键词：新型陶瓷刀具；应用优势；研发方向新型陶瓷切削刀具是使用精密陶瓷高压研制而成，故称陶瓷刀，作为现代高科技的产物，具有传统金白色陶瓷刀属刀具所无法比拟的优点。采用高科技纳米氧化锆为原料，因此陶瓷刀又叫“锆宝石刀”，它的高雅和名贵可见一斑。市面上的陶瓷刀大多是用一种纳米材料“氧化锆”加工而成。用氧化锆粉末在２０００℃高温下用３００ｔ的重压配上模具压制成刀坯，然后用金刚石打磨之后配上刀柄就做成了成品陶瓷刀。随着新技术革命的发展，要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本，特别是数控机床的发展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温的难以切削的新材料日益增多，硬质合金刀具对其中不少新材料的加工难以胜任，陶瓷刀具就是在这样的背景下发展起来的，因此引起业内的广泛重视。１新型陶瓷切削刀具的应用前景广阔众所周知，切削刀具的性能是影响金属机械加工效率、精度、表面质量等的决定性因素之一。在现代化机加工过程中，提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技术；随着现代科学技术和生产的发展，越来越多地采用超硬难加工材料，以提高机器设备的使用寿命和工作性能。而陶瓷刀具则以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性，在高速切削领域和难加工材料方面显示了传统刀具无法比拟的优势。新型陶瓷刀具更由于有很高的硬度（ＨＲＡ９３—９５），从而可加工硬度高达ＨＲＣ６５的各类难加工材料，免除退火加工所消耗的电力和时间；可提高工件硬度，延长机械设备的使用寿命。金属切削加工是工业生产中最基本、最广泛、最重水平直接关系到机械加工的效率、产品的质量和制造要的工艺，它直接影响工业生产的效率及成本消耗。金属切削刀具作为切削加工的基础装备之一，其发展的成本，对机械制造技术的发展速度起着关键性的作用。随着新刀具材料如陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼、涂层硬质合金等的相继出现，金属切削及刀具技术作为现代制造技术的基础工艺及装各也进入了以发展８２综述与述评现代技术陶瓷２０１４年第５期（总第１４５期）高速切削，开发新的切削工艺、加快刀具结构变革为特征的发展新阶段。在世界范围的工业中，刀具消耗的比例大概是：高速钢刀具占３５％，金刚石和立方氮化硼刀具占１０％，而焊接硬质合金刀具、整体硬质合金和可转位硬质合金则占了余下部分。例如，如果我们运用含钴的高性能高速钢甚至粉末冶金高速钢来Ｐ／ＭＨＳＳ代替现在普遍使用的普通高速钢，我们的高速钢刀具制造水平同样能上一个台阶。在世界范围的工业中，刀具消耗的比例大概是：高速钢刀具占３５％，金刚石和立方氮化硼刀具占１０％，而焊接硬质合金刀具、整体硬质合金和可转位硬质合金则占了余下部分。根据国外有关资料报道，陶瓷刀具在工业发达国家的发展应用非常快，有的已达到刀具总构成比的１０％以上。美国用热压陶瓷刀具加工冷硬铸铁（ＨＲＣ６６）和高温合金时，采用的切削用量很高，大大地提高了生产率。据了解，我国国内消耗的国产刀具中，约６９％是高速钢刀具，硬质合金刀具只占到约２８％其余为工具系统、金刚石和立方氮化硼刀具等。即使加上进口刀具，在我国的刀具消耗中，有约５３％为高速钢刀具，而硬质合金刀具为４５％，而金刚石和立方氮化硼刀具仅占比２％。我国虽然已经成为世界第一大规模的机床消费国和同样是世界第一大规模的刀具消费国，但我们的刀具消费结构甚至无法达到世界平均水平。我们的现状是：虽然我们的机床产值数控化率和机床产量数控化率...