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加工中心刀具材料立方氮化硼和金刚石


日期:2009年12月17 来源:沈阳第一机床厂 关键字:加工中心
    立方氮化硼(CBN)是用六方氮化硼(俗称白石墨)为原料,利用超高温高压技术转化而成。它是20世纪70年代发展而起来的新型刀具材料,晶体结构与金刚石类似。加工中心立方氮化硼刀片具有很好的“红硬性”,机床可以高速切削高温合金,切削速度要比硬质合金高3~5倍,在1300~C高温下能够轻快锋利地切削,性能无比卓越,使用寿命是硬质合金的20—200倍。使用立方氮化硼刀具可加工以前只能用磨削方法加工的特种钢材,获得很高的尺寸精度和极好的表面粗糙度,实现以车代磨。它有优良的化学稳定性,加工中心适用于加工钢铁类材料。虽然它的导热性比金刚石差,但比其他材料高的多,抗弯强度和断裂韧性介于硬质合金和陶瓷之间,所以立方氮化硼材料非常适合数控机床加机床工用刀具。
    金刚石刀具有天然金刚石、人造聚晶金刚石和复合金钢石刀片三类。金刚石有极高的硬度、良好的导热性及小的摩擦因数。该类刀具有优秀的耐用度(比硬质合金刀具寿命高几十倍以上),稳定的加工尺寸精度(可加工几千到几万件),以及良好的工件表面粗糙度(车削有色金属可达到只。0.06}xm以上),并可在纳米级稳定切削。金刚石刀具超精密加工广泛用于激光扫描器和高速摄影机的扫描棱镜、加工中心特形光学零件,电视、录像机、照相机零件,计算机磁机床盘,电子工业的硅片等领域。除少数超精密加工及特殊用途外,工业上多使用人造聚晶金刚石(PCD)作为刀具材料或磨具材料。
    人造聚晶金刚石(PCD)是用人造金钢石颗粒通过添加C。、硬质合金、NiCr、Si—SiC以及陶瓷结合剂在高温(1200~C以上)、高压下烧结成形的PCD刀具。加工中心PCD刀具主要加工对象是有色金属,如铝合金、铜机床合金、镁合金等,也用于加工钛合金、金、银、铂、各种陶瓷制品。对于各种非金属材料,如石墨、橡胶、塑料、玻璃、含有A120,层的竹木材料,使用PCD刀具加工效果都很好。PCD刀具加工铝制工件具有刀具寿命长、机床金属切除率高等优点。其缺点是刀具价格昂贵,加工成本高,这一点在机械制造业已形成共识。但近年来PCD刀具的发展与应用情况已发生了许多变化,PCD刀具的价格已大幅下降50%以上。加工中心上述变化趋势将导致PCD刀具在铝材料加工中的应用日益增多。

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