【精品】现代刀具的发展及其趋势

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1、1先进刀具使用现状11」刀具的材料11.2刀具涂层技术21.3立铳刀、丝锥、钻头等传统刀具进入高速切削发展阶段41.4可转位刀具的新进展41.5切削加工新的配套技术52先进刀具的发展趋势72」数控切削技术的发展对刀具工业提岀了更高的耍求72.2刀具新技术、新结构、新品种的发展及趋势82.3与刀具相关新技术的发展10附录：参考文献121先进刀具使用现状1.1刀具的材料当前，刀具材料进展的主要特点是：一•方面硬质合金取代髙速钢成为主要的刀具材料；另一方面超硬刀具材料使用比重人幅增加。1.硬质合金基体方面硬质合金新牌号的开发越來越具有很强的针对性，如美国Kennam

2、etal公司仅针对不同被加工材料的车削加工牌号就有：加工钢材的KC9110.加工不锈钢的KC9225、加工铸铁的KY1310、加工耐热合金的KC5410、加工淬硬材料的KC5510.加工非铁材料的KY1615,新牌号比原牌号平均可提高切削效率15%〜20%。山高公司推出的加工铸铁的TK1000、TK2000新牌号，可提高切削速度20%〜30%,而该公司为加工钢件开发的TP3000在重切削、断续切削、人进给的应用中则有很好的可靠性。铸恢和不锈钢是H前两种应用较多的工件材料，然而两者的可加工性有很大的差异，很多公司都开发出了加工这两种材料的专用牌号。如株洲钻石切削

3、刀具股份有限公司开发的黑金刚刀片系列，是专门加工铸铁的硬质合金刀片，包括可干式高速加工灰铸铁的YBD052.可高速加工球墨铸铁的YBD102.可用于中高速或铳削的YBD152及适用屮低速湿式铳削或断续条件下车削的YBD252等牌号。这些新牌号比原有的牌号可提高切削速度30%〜40%,使用寿命可提髙将近40%〜50%。在加工不锈钢方面，瑞典Sandvik公司车削奥氏体不锈钢的GC2015是具有梯度区的抗塑性变形和改进热硬性的基体，加上专为此牌号而设计的TiN-TiN/A1203（多层）-TiCN涂层，并对涂层表面进行平滑处理，提高了抗磨料磨损、抗剥落、抗积屑瘤的

4、能力。而韩国K0RL0Y公司的PC9530为铳削不锈钢的牌号，采用超细颗粒的基体和PVI）涂层。2.在新牌号的开发中重视基体和涂层的优化组合对于适合高速加工的牌号，其基体应有较高抗塑性变形的能力和富钻的表层及抗刀才磨损的涂层；对于适合断续切削的牌号，基体和涂层都要有较好的韧性。Sandvik公司车削铸铁的专用牌号GC3205、GC3210、GC3215为CVD涂层硬质合金,分别用于灰铸铁的高速加工、球墨铸铁的高速加工、各种铸铁的屮低速的断续切削加T,这三种牌号分别采用不同的硬质合金基体和不同厚度的A1203.MT-T1CN涂层。H本三菱综合材料公司开发的车削铸

5、铁用的1X5105、UC5115硬质合金CVD涂层牌号，前若用于灰铸铁或球墨铸铁的高速连续切削，采用高硬度的基体，后者用于球墨铸铁的不稳定条件加工，采用强韧的基体；两者均涂覆微粒A1203和微粒且纤维状的TiCN厚膜。蓝帜集团的B0EHLERTT公司的车削铸铁牌号CasttecLC620H采用强韧基体，可用于断续切削，而A1203的表面涂层可减小月牙洼磨损，下面述有一层互锁的中间层提高结合强度，能以400m/min高速加工灰铸铁。1.超硬刀具材料方面随着干切削、硬切削的发展，近年来，国外各公司都推出了陶瓷及超硬刀具材料的新牌号，如Kennametal公司的KY

6、4400陶瓷刀片，是一•种适合于硬车削的混合陶瓷材料，在l?m晶粒度的A12O3基体中加入了TiCN硬材料，以提高刀片的硬度和韧性，适合于精车或半精车硕度达40〜67HRC的淬火钢或铸铁。Sandvik公司的CT5005无镰金属陶瓷车刀片，是用于超精加工的新牌号，适用于高效干切削或湿切削。Tscar公司推岀了两种超细颗粒硬质合金基体加PVDT1A1N涂层的908、907牌号，前者有高的抗塑性变形的能力，适用于钻孔刀片和车螺纹刀片；后者适用耐热合金、奥氏体不锈钢和淬硬钢的低中速加工。1.2刀具涂层技术先进的涂层设备为涂层技术的发展创造了重耍条件，尤其是PVD涂层

7、工艺技术，一方面，在改进控制技术，提高等离子体密度、提高磁场强度、改进阴极靶的形状、实现过程的计算机全£1动控制等关键技术上取得了全面的进展，从而使涂层与基体的结合强度、涂层的性能有显着的提高。如PLAT1T和PVT公司采用的多弧涂层工艺及设备可对电弧产生的“液滴”进行有效控制，使刀具涂层表面的光洁度得到很人改善。CemeCon公司开发的CC800/9涂层设备采用磁控溅射技术，从根本上避免多弧工艺的“液滴”问题，为解决磁控溅射沉积速率低、结合力低的缺陷，开发了HIS（高电离化溅射）技术，并在此基础上开发了H・I.P（高电离化脉冲）技术，推出了能同时具有氧化物涂

8、层的化学稳定性及硬质涂层的物理特性的S