隨著制造技術(shù)的發(fā)展,超硬刀具行業(yè)近年來(lái)也取得了很大的進(jìn)步,進(jìn)入了以發(fā)展高速切削、開發(fā)新的切削工藝和加工方法、提供成套技術(shù)為特征的發(fā)展新階段。它是制造業(yè)中重要工業(yè)部門,如汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、能源工業(yè)、軍事工業(yè)和新興的模具工業(yè)、電子工業(yè)等部門主要的加工技術(shù),也是這些工業(yè)部門迅速發(fā)展的重要因素。專家分析,當(dāng)前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經(jīng)顯示很多的優(yōu)點(diǎn)和強(qiáng)大的生命力,成為制造技術(shù)提高加工效率和質(zhì)量、降低成本的主要途徑。
因此,超硬材料刀具在高速切削領(lǐng)域獨(dú)占優(yōu)勢(shì),其實(shí)際應(yīng)用與日俱增。在這類刀具中PCD(聚晶金剛石)刀具是高速切削鋁合金和非金屬材料的最佳選擇,而金剛石涂層刀具則不僅已經(jīng)實(shí)用化且增長(zhǎng)勢(shì)頭很猛;PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具適于以更高速度切削鑄鐵、淬硬鋼等材料,CBN(立方氮化硼)涂層刀具也有望在近期取得重大技術(shù)突破。
要實(shí)現(xiàn)高速切削,刀具材料是關(guān)鍵。高速切削材料主要有硬質(zhì)合金、涂層刀具、金屬陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具。它們各有優(yōu)點(diǎn),適合不同的工件材料和不同的切削速度范圍。必須注意的是刀具材料和工件材料副之間有一個(gè)適配性問(wèn)題,即一種刀具材料與工件材料時(shí)性能良好,但加工另一種工件材料時(shí)卻不理想,換句話說(shuō),不存在一種萬(wàn)能刀具材料可適用于所有工件材料的高速加工。
各種刀具所適合加工的工件材料
金剛石刀具適合于加工非金屬材料、有色金屬及其合金。由于金剛石的熱穩(wěn)定性差,切削溫度達(dá)到800℃時(shí),就會(huì)失去其硬度。因?yàn)榻饎偸丸F有很強(qiáng)的化學(xué)親和力,在高溫下鐵原子容易與碳原子相互作用使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu),刀具極容易損壞,因此金剛石刀具不適合于加工鋼鐵類材料。立方碳化硼(CBN)刀具既能勝任淬硬鋼、軸承鋼、高速鋼、冷硬鑄鐵的粗、精車,又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削。CBN刀具是實(shí)現(xiàn)以車代磨的最佳刀具之一。
富耐克研發(fā)生產(chǎn)的整體聚晶(FBN)CBN刀具以其:加工尺寸可以控制在±0.01mm,粗糙度可控制在Ra0.8-1.6μm以下,降低了購(gòu)置磨床設(shè)備的投資,一次裝夾可以完成一系列復(fù)雜加工工序,縮短了生產(chǎn)節(jié)拍。成功實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保“以車代磨”加工方式,在淬火鋼和鑄鐵加工領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。