| 陶瓷刀具的发展与应用 |
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| 日期：2007-8-20 21:13:26 人气：85 [大 中 小] |
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陶瓷刀具的切削性能 - Al2O3陶瓷刀具的切削性能Al2O3系陶瓷刀具的硬度达91～95HRA ，在高温下有较好的化学稳定性、耐磨性和耐热性，高温硬度高，在1200 ℃ 高温下仍能进行切削(此时硬度为80HRA) ，如果加入一定的稳定剂并采用热压成形技术，可使刀具在1800 ℃ 高温下仍能保持硬度和耐磨性，且高温时刀具与工件间不产生化学反应，月牙洼磨损率较低，表面粗糙度小。
- Si3N4系陶瓷刀具的切削性能
- 在众多陶瓷材料中，Si3N4陶瓷具有最佳的耐热性，这使得它即使在1200～1450℃高温下进行长时间切削仍能保持一定硬度和强度。因此，用Si3N4系陶瓷刀具加工时允许采用远高于硬质合金刀具的切削速度，实现高速切削(其切削速度可比硬质合金刀具提高3～10 倍)。
4 陶瓷刀具的应用- 陶瓷刀具的应用范围
- Al2O3系陶瓷刀具主要用于加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁等)和各种钢料(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、淬硬钢等)；也可加工铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。由于铝元素的化学亲合作用，Al2O3陶瓷刀具不适于加工铝合金和钛合金。
- Al2O3陶瓷制造的滚刀、铰刀、成形车刀等各类刀具不仅可用于普通车床加工，而且由于其稳定可靠的切削性能，特别适用于数控机床和自动生产线加工，尤其对高精度、高硬度以及大型工件的切削具有良好效果。
- Si3N4系陶瓷刀具的加工范围与Al2O3系陶瓷刀具近似，但是Si3N4系陶瓷刀具不适合加工产生长屑的钢料。Si3N4系陶瓷刀具特别适合加工灰铸铁(铸铁加工用刀具有一半可被Si3N4系陶瓷刀具替代), 其中Sialon陶瓷刀具主要用于加工铸铁(含冷硬铸铁)与高温合金。
- 陶瓷刀具的应用现状
- 由于使用陶瓷刀具可以改变传统的机械加工工艺，解决各行业难加工材料的切削加工问题，提高加工效率，节约生产硬质合金刀具所需的大量贵重金属(如W、Co，及Ti等)，因此，在国外陶瓷刀具的应用越来越广泛，并且大量应用于数控机床。在美国，陶瓷刀具占全部刀具市场份额的3%～4%，在日本该份额为8%～10% ，在德国约为12%。在一些特殊加工过程中，陶瓷刀具所占比例更大。据估计，今后陶瓷刀具占整个刀具市场的份额可能增加到15%～20%。
- 虽然我国陶瓷刀具的研究水平与国外相当，但实际应用发展较慢。目前我国陶瓷刀具的应用还处于起步阶段，陶瓷刀具主要用于硬质合金刀具难以切削的工件粗加工，在精密加工中应用较少。由于人们普遍认为陶瓷刀具性能不稳定，目前国内陶瓷刀具占总刀具使用量的比例不超过1%。实际上，由于我国推广使用陶瓷刀具的时间不长，在陶瓷刀具的几何参数、切削用量以及使用技术方面均缺乏成熟的理论与经验，使得陶瓷刀具的优良性能远远没有发挥出来。
5 陶瓷刀具选用要点陶瓷刀具的应用是一项需要综合多方面技术的系统工程，因此必须考虑陶瓷刀具本身具有的物化特性、切削性能以及与普通刀具的差异。陶瓷刀具不是万能刀具，只有正确使用才能充分发挥其优越性。鉴于陶瓷刀具的特性，选用时必须注意以下几方面的问题： - 选择良好的系统刚性
- 陶瓷刀具对冲击和振动载荷比较敏感，系统刚性差是陶瓷刀具耐用度降低或引起崩刃的主要原因。系统刚性是指由机床—工件—刀具组成的工艺系统的刚性，而不是孤立的一台机床的刚性，因此必须考虑工件、夹具、顶尖、刀具等影响因素。系统刚性越差，振动越大，刀具耐用度越低。因此，任何环节的刚性不足都将大幅度降低陶瓷刀具的切削性能和加工效率。实践证明，适于陶瓷刀具加工的机床必须具有良好的刚性、足够的功率和较高的转速。重型机床的刚性好，有足够的转速及功率，采用陶瓷刀具的成功率往往较高。中型机床在精加工、半精加工时因振动较小，使用陶瓷刀具效果也较好，而粗加工时往往很难发挥陶瓷刀具的优越性。
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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