一鸽素、超硬材料刀具在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

　　超硬材料刀具不僅是加工高硬度材料的理想刀具蕴脯，而且適用于高速精密和自動(dòng)化加工荔寞，尤其是用超硬材料刀具進(jìn)行以車代磨、以銑代磨冒瞎，更具有高效查新、低耗。適應(yīng)性強(qiáng)洛怠、縮短制造周期等優(yōu)點(diǎn)批先，目前已在要求精度高、批量大的汽車零部件加工中得到廣泛應(yīng)用眉崩。雖然這類刀具的價(jià)格比硬質(zhì)合金類貴囤胯，但只要加工對象和條件選擇得適當(dāng)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的刀具成本反而低于硬質(zhì)合金刀具徙蜓。如一汽公司用PCD刀具精鏜硅鋁合金材料的活塞銷孔(V＝160m/min蚪缚，f＝0.08-0.10mm/r，a＝0.05mm贫怀。)米苹，刀具耐用度達(dá)42500件，是原來硬質(zhì)合金刀具的90倍砰琢，加工表面粗糙度值由原來的*蘸嘶，每班可減少裝調(diào)刀具等輔助時(shí)間30min，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的刀具成本比硬質(zhì)合金刀具下降了約85%陪汽。PCBN刀具的耐磨性比末涂層的硬質(zhì)合金刀具高50倍训唱，比涂層的硬質(zhì)合金刀具高刀倍，比陶瓷刀具高25倍掩缓，但只接近金剛石刀具的一半雪情。

　　二遵岩、超硬材料磨具在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

　　金屬材料的加工你辣。不僅可以替代普通磨具的磨削，而且可以實(shí)現(xiàn)鑄尘执、鍛毛坯件的高速舍哄、高效加工，一次性完成粗誊锭、精磨削表悬。尤其適用于成形、仿形及定尺寸的精密磨削市砍，可使磨削質(zhì)量和磨削效率得到數(shù)倍乃至數(shù)十倍的提高俏川。

　　硬質(zhì)合金制品及難磨材料的加工。硬質(zhì)合金硬度高射疤、耐磨性強(qiáng)符殊，用超硬材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)碳化硅和剛玉磨料加工硬質(zhì)合金工件晒躺，可防止工件表面燒傷、微裂紋倘秸。缺口或變質(zhì)層過深等缺陷挑胯，提高加工效率和節(jié)約磨削成本。超硬材料硬度比普通磨料高得多轨皮，其磨削能力用復(fù)合式漸開線跳齒內(nèi)孔拉刀來加工工件孔伪滤，優(yōu)點(diǎn)為：(1)用這種技刀加工工件的花鍵孔，由于能夠可靠地保證工件內(nèi)孔各形面間的同軸度燎厘，因而可以在工件的后續(xù)加工工序中統(tǒng)一用小徑圓面作為定位基準(zhǔn)薇硬，大大地方便了工件后續(xù)加工工序定位心軸和檢驗(yàn)心軸的制作，又能夠可靠地保證工件所有加工表面的位置精度蠢琳。(2)復(fù)合式漸開線跳齒內(nèi)孔拉刀是一種質(zhì)量主巍、經(jīng)濟(jì)都比較好的拉刀。由于這種技刀的刀齒采用了合理的跳齒排布方式和花鍵刃開側(cè)隙的刀齒結(jié)構(gòu)挪凑，可以可靠地保證技刀的制造質(zhì)量孕索，大大方便了拉刀的制造，這種技刀的制造成本幾乎和普通復(fù)合式漸開線拉刀相同躏碳。為普通磨料的2000-10000)倍搞旭，因此硬質(zhì)合金的各種形式的磨削均可用超硬材料來實(shí)現(xiàn)。

　　陶瓷材料加工菇绵。近年來陶瓷已作為一種技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)品肄渗，新陶瓷材料可作為金屬和WC的替代材料獲得工業(yè)應(yīng)用。作為工程陶瓷產(chǎn)品咬最，必須具備良好的表面粗糙度和準(zhǔn)確的尺寸公差翎嫡，但由于這些陶瓷有高硬度、高強(qiáng)度永乌、抗磨損等特性惑申，用普通工具加工十分困難，而用超硬材料工具加工則是唯一經(jīng)濟(jì)而科學(xué)的方法翅雏。

　　鐵氧體材料加工镇纳。鐵氧體又稱黑色陶瓷，是重要的電子元件咒娶。從20世紀(jì)60年代開始用超硬材料加工仍枕，至今已獲全面應(yīng)用。如平面磨削磁芯吗罪、雙端面磨削揚(yáng)聲器磁鋼尚蔗、R成形磨瓦形磁鋼等。應(yīng)用超硬材料磨具磨削鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)是工效高话贯、節(jié)能節(jié)材篡搓、減少廢品找肤。提高工件質(zhì)量減少環(huán)境污染及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　寶石加工升碱。人工合成的紅寶石踩林、水晶等是工業(yè)用元器件原料，它們的切是酣、磨醋掖、鉆、拋黄刚、研都是用超硬材料來完成的捎谨。

　　半導(dǎo)體材料加工。半導(dǎo)體硅等硬憔维、脆涛救，價(jià)值極貴重，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入超大規(guī)模集成化业扒，對硅片的精度要求愈益嚴(yán)格检吆，用傳統(tǒng)的普通磨具加工已不能滿足需要，而必須改用超硬材料磨具程储。

　　電氣絕緣材料加工蹭沛。電氣絕緣材料具有導(dǎo)熱性和耐熱性差、非均質(zhì)性和摩擦性強(qiáng)等特點(diǎn)章鲤。因此其切割摊灭、鉆孔、表面加工所用的傳統(tǒng)的金屬工具败徊，存在崩口帚呼。起層、毛刺侣豌、燒傷等缺陷皮向，從而使介電性能和物理機(jī)械性能下降。采用超硬材料工具加工不僅可消除上述缺陷俊揣，而且綜合成本也低晚惊。

　　以CBN砂輪為例朱泞，因其硬度高(比普通磨料剛玉和碳化硅高出2-3倍)乐太，切削刃耐磨，且在很高的磨削溫度下膀琐，不與鐵族金屬反應(yīng)莉孽，是磨削鐵基和鎳基材料理想的超硬磨具。在使用普通磨具磨削難以達(dá)到較高的生產(chǎn)率和較低的生產(chǎn)成本時(shí)苦旋，尤其是需要加工硬質(zhì)材料或其它難加工材料時(shí)火晕，或是對加工件質(zhì)量要求較高時(shí)来锥，都考慮采用CBN磨具磨削。一般說來液珠，采用CBN磨具磨削可以提高效率數(shù)十倍腥例，降低生產(chǎn)總成本25%-50%。

　　三酝润、制約超硬材料刀具應(yīng)用的因素及對策

　　加強(qiáng)超硬材料刀具制造技術(shù)的系統(tǒng)研究燎竖。對刀具的配方應(yīng)以開發(fā)專用配方為主，并加以系統(tǒng)化要销。

　　加強(qiáng)超硬材料刀具應(yīng)用技術(shù)的研究构回。包括刀具選擇的原則、工藝參數(shù)的優(yōu)化疏咐、修整纤掸、刃磨和冷卻技術(shù)。

　　加強(qiáng)宏觀管理浑塞，合理引導(dǎo)借跪。鼓勵(lì)企業(yè)聯(lián)合、組建大型集團(tuán)酌壕，形成規(guī)目寻穑化生產(chǎn)。

　　加強(qiáng)超硬材料刀具的推廣應(yīng)用和普及仅孩。超硬材料刀具制造企業(yè)應(yīng)積極與使用單位緊密聯(lián)系托猩，加大宣傳力度，正確引導(dǎo)用戶合理使用责名。

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