目前國(guó)內(nèi)外PCD/PCBN 刀具的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,國(guó)外先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)大規(guī)模投入使用PCD/PCBN 刀具, 這與國(guó)外高速數(shù)控機(jī)床在近20 年來(lái)的快速發(fā)展是分不開的,尤其是在汽車工業(yè)中,國(guó)外PCD/PCBN 刀具已經(jīng)占到刀具市場(chǎng)份額的30% 以上。PCD/PCBN刀具以其高硬度、高耐磨性、良好的導(dǎo)熱性和低摩擦系數(shù)等優(yōu)異性能,尤其適合汽車工業(yè)這樣的數(shù)控自動(dòng)加工流水線上應(yīng)用。
與國(guó)外相比, 目前國(guó)內(nèi)PCD/PCBN 刀具并沒有很好地發(fā)展起來(lái),這是由于國(guó)內(nèi)刀具企業(yè)制造設(shè)備和制造技術(shù)水平不過關(guān),制約了這些刀具的使用和推廣;國(guó)外PCD/PCBN 刀具因其昂貴的價(jià)格原因,讓許多用戶望而卻步;企業(yè)技術(shù)人員的使用習(xí)慣和對(duì)于新技術(shù)的認(rèn)知程度不夠,對(duì)PCD/PCBN 刀具的刀具性能、加工機(jī)理和使用技術(shù)沒能完全理解和掌握等。
不過, 從借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),加上PCD/PCBN 刀具在機(jī)加工領(lǐng)域的高速、高精、以車代磨、綠色制造等優(yōu)勢(shì),必將如同高速數(shù)控機(jī)床在中國(guó)的發(fā)展過程一樣,是大勢(shì)所趨、不可阻擋的。
PCD/PCBN 刀具在汽車工業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
汽車工業(yè)是PCD/PCBN 刀具最好的應(yīng)用領(lǐng)域,近年來(lái),隨著我國(guó)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車行業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,PCD/PCBN 刀具配合高速數(shù)控機(jī)床使用,能縮短非加工時(shí)間達(dá)到一半以上,同時(shí)也減少非加工時(shí)間,增加機(jī)床使用壽命,提高加工效率。
目前, 國(guó)外PCD/PCBN 刀具在汽缸體、汽缸蓋、車軸、變速箱、軸承蓋等零件加工上應(yīng)用很多。PCBN刀具對(duì)于軸、齒輪和耐磨環(huán)來(lái)說(shuō),用車削非常便捷,以車代磨,也是國(guó)外做得很好的地方。
PCD/PCBN 刀具的發(fā)展趨勢(shì)
我們預(yù)計(jì),在十二五規(guī)劃期間,中國(guó)刀具市場(chǎng)份額將達(dá)差不多360個(gè)億,按照目前超硬材料市場(chǎng)份額占10% 以上來(lái)算, 五年之內(nèi),PCD/PCBN 刀具市場(chǎng)份額將達(dá)到近40 億,這對(duì)所有超硬材料刀具企業(yè)都是一塊巨大的有待開發(fā)的蛋糕。
PCD/PCBN 代表刀具材料發(fā)展方向,是一種較理想的切削刀具材料,這種材料替代不可再生、而且漸漸匱乏的硬質(zhì)合金材料刀具是必然趨勢(shì)。相信通過國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的不懈努力,中國(guó)超硬材料刀具事業(yè)必將擁有一個(gè)更美好的明天,PCD/PCBN 刀具會(huì)在切削加工方面會(huì)走得更遠(yuǎn)更強(qiáng)。
鄧福銘(教授、博士生導(dǎo)師)
鄧福銘,1963 年出生于湖南郴州,現(xiàn)任中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所所長(zhǎng)、教授,機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)博士生導(dǎo)師,同時(shí)兼任全國(guó)超硬材料協(xié)會(huì)專家技術(shù)委員會(huì)委員、中國(guó)工業(yè)金剛石網(wǎng)專家技術(shù)委員會(huì)委員、北京市納米光電子學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員,主要研究方向?yàn)槌膊牧?、碳納米材料、晶體生長(zhǎng)理論、粉末冶金、超高壓技術(shù)。
在國(guó)內(nèi)外正式學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文60 多篇,其中10 篇被SCI 收錄、15 篇被EI 檢索、2 篇分別獲省、市級(jí)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng),論文被SCI 論文引用80 多次。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)超硬刀具材料研究所成立于2005 年,專業(yè)從事超硬材料、碳納米材料和粉末冶金等材料的研究和制造。經(jīng)過6 年多的研究和實(shí)驗(yàn),目前,我們?cè)赑CBN 刀具材料上取得重大突破,先后于2007 年獲得北京市朝陽(yáng)區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2011 年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。尤其是近三年來(lái),礦大超硬材料研究所在國(guó)家課題的支撐下,取得了攻關(guān)性的突破,目前研制出的PCBN 材料刀具,與國(guó)外先進(jìn)品牌相比,性能已經(jīng)不相上下。我們希望通過與市場(chǎng)結(jié)合,使國(guó)內(nèi)超硬材料刀具產(chǎn)業(yè)發(fā)展更快些。