金属切削刀具技术现状及其发展趋势展望

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1、金属切削刀具技术现状及其发展趋势展望66刘杰华杨雁文章编号!"##$%"&’()’##"*#+%#,&-%#$金属切削刀具技术现状及其发展趋势展望刘杰华杨雁摘要!对国内外金属切削刀具技术的现状和最新进展进行了概述.分析和探讨/指出了我国刀具业目前的现状和存在的问题/并对当今世界刀具技术的发展趋势和前沿进行了预测0关键词!国内外1金属切削1刀具技术1发展趋势中图分类号!23+"’123+#’文献标识码!4刘杰华教授涂层/中层为:;<%2>:?涂层/内层为:;<%"国外金属切削刀具技术的现状2>?涂层/在涂层和基体间有

2、一富钴层/因而刀具的898刀具材料抗破损能力得到了很大的提高0近年来德国也非常"9"9"涂层硬质合金刀具材料注重涂层技术的开发和应用/3QRS>GT公司"5,#年涂层硬质合金刀材是在韧性较好的硬质合金基开发了2>?涂层/"5,5年开发了2>:?.2>4@?涂体上/利用化学气相沉积法):;<*或物理气相沉积层/"55#年开发了金刚石涂层/"55-年开发了以法)=;<*在硬质合金基体上涂覆一薄层耐磨性高的PUV’为涂层材料的软涂层新工艺/从实验结果看/难熔金属化合物而成0涂层硬质合金刀具与硬质合采用软涂层新工艺的刀具无

3、论是切削性能还是刀具金刀具相比/无论在强度.硬度和耐磨性方面均有了寿命均远远高于只涂2>?或2>:?的刀具0很大的提高/早期的涂层技术采用的是单涂层技术/此外/近年来一些厂家靠改进涂层材料与比例常用的涂层材料有2>:.2>?.4@’A&等0为了获得的方法也使得涂层刀具的性能有极大的提高/如美更为优良的综合性能/涂层技术正朝着多涂层和复国.日本一些厂家采用瑞士4@2>?涂层材料和新涂合涂层工艺方面发展0层专利技术生产的刀片/硬度高达$-##W$5##D;/日本和美国是较早开发涂层技术的国家/其涂在切温高达"-##W"

4、7##X:时仍然硬度不降低.不层技术已由早期开发的单涂层技术)’#世纪7#年氧化0刀片寿命为一般涂层刀片的$倍/而成本只为代末*发展为多涂层技术.超多涂层技术.复合涂层其&#Y/且附着力好/可用于复杂形状刀具的涂层9技术和厚涂层技术等许多方面/正朝着多元化发展0如用4@2>?涂层的球形立铣刀/可以$5,9-7CF如日本三菱公司近年开发的新的:;<涂层技术/C>G的速度加工硬度达$+W-’DE:的模具钢0其涂层厚度达"’BC/为一般:;<涂层的几倍/因PQ@O>%4SZ公司采用2>4@?%E新配方材料)其而刀具的耐磨

5、性和寿命得到了较大的提高0日本不主要改进是增加氧化铝含量*涂层/刀片硬度由普通二越公司开发的多涂层硬质合金立铣刀.钻头等刀涂层的’7##D;提高到$-##D;/红硬性得到了极具/其表演的切速)切削DE:$#钢*就分别高达大提高/其耐热性达"$-#X:/故可用于高速加工各$-#CFC>G和&,#CFC>G/日本日立工具公司表演种高温合金等难加工材料0的多涂层硬质合金立铣刀铣削加工/切速高达7#&"9"9’陶瓷刀具材料CFC>G0日本住友公司提供的超多涂层HIJ立铣陶瓷刀具具有很高的硬度和耐磨性/其化学性刀K其涂层更是

6、多达’###层/硬度高达$###D;0能稳定/摩擦系数低且价格低廉0使用正常时/耐用近年来美国LMGGNCMON@公司开发的L:系列度极高/切速可比硬质合金提高’W-倍/特别适合产品如L:+’-P.L:+5’P等牌号的硬质合金涂层高硬度材料加工.精加工以及高速切削加工0常用的刀片/其中L:+’-P就是采用=;<法多涂层有氧化铝基陶瓷.氮化硅基陶瓷.金属陶瓷和晶须增)2>?F2>:?F2>?*的/其耐热.耐磨性均很高/可用韧陶瓷0早期的陶瓷刀具材料由于强度低.韧性差.于加工结构钢.合金钢和奥氏体不锈钢/干切或湿切抗热

7、振能力差.刀具刃口易破损而应用范围极其有均可正常使用0L:+5’P是采用=;?采用新的制做工艺/陶瓷材料的抗弯强度和韧性均有了很大的提高0收稿日期!"5556#,6"7万方数据[,&-[中国机械工程第)+卷第<期+$$)年<月日本是研究!开发和应用陶瓷刀具材料较早的而成4进入B$年代后"日!美等工业发达国家竟相研国家"其在材料的纯度"材料晶粒的超细微化和压制究金刚石薄膜涂层刀具"成功开发出了采用化学气工艺上均

8、有长足进展"其研制的陶瓷刀具材料不但相沉积法0:A>2!物理气相沉积法0=A>2!等离子广泛应用于机夹可转位车刀"而且还应用于铣刀!钻化学气相沉积法0=:A>2!离子束沉积等工艺方法头甚至滚刀"如近年日本阿兹密公司开发的金属陶在硬质合金或陶瓷表面生成金刚石薄膜涂层的刀瓷滚刀"其切速可高达#$$%&%’("是整体硬质合金具"经涂层的金刚石薄膜刀具"其寿命是硬质