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刀具应用

CUTTING TOOLS APPLICATION

Si3N4 陶瓷刀具

面有了很大进步， 但是也未从根本上改变其弱点。 陶瓷刀片的厚度、刀尖圆弧、半径、刀尖的
实践证明，适于陶瓷刀具加工的机床必须具有良 角度是影响刀具强度的因素。刀片的厚度越小，
好的刚性、足够的功率和高的转数。从国内目前 强度越低 ; 刀尖圆弧半径越大，强度越好 ; 刀尖
机床情况来看，中型机床在精、半精加工时这三 的角度越小，强度越低。原则上粗车时选用厚度
方面都基本可满足要求。对淬硬钢或硬镍铸铁等 大，刀尖圆弧半径大，刀尖角度大。反之选用小
难加工材料的加工， 由于其选用的切削速度较低， 厚度、小半径、小角度来精加工。
即使采用陶瓷刀具来加工，其功率也是足够的。 在切削过程中，判定刀具切削性能的优劣，
而在普通钢材或铸铁精加工时往往这三方面都不 往往从刀具切削部分的材料、儿何形状和刀具结
容易满足。所以国外在汽车工业中都设计专用机 构方面进行分析，而刀具材料的分析则以传统的
床用陶瓷刀具加工汽车零件。 重型机床的刚性好， 硬质合金为主要的研究对象。随着现代工业技术
有足够的转速及功率，只要使用得当，在重型工 的不断发展，传统的硬质合金刀具很难胜任或根
业的加工中， 采用陶瓷刀具的成功率往往比较高。 本无法实现对某些高强度、高硬度材料的加工，
另外， 在分析机床刚性时， 一定要注意的是机床— 而陶瓷刀具由于具有很好的耐磨性、红硬性，适
工件—刀具工艺系统刚性，而不是孤立的一台机 干加工高硬材料。即使在 1200~1350℃的高温
床的刚性。例如 : 必须考虑工件的刚性、夹具的 下仍能继续切削，且与金属亲和力小，切屑不易
刚性、顶尖刚性及刀具刚性、刀具中心高是否与 粘刀，不易产生积屑瘤，加工表面粗糙度值小。
加工工件中心一致等。任何环节的刚性不足和操 它还可以进行高速切削，减少换刀次数和由于刀
作不当都将大幅度地降低陶瓷刀具的切削性能和 具磨损而引起的尺寸误差，大大提高生产率和产
效率。使用陶瓷刀具的机床，即使一时不太理想 品质量，因而受到人们的重视。根据国外有关资
时，也必须对原有机床进行认真检修，使之符合 料报道，陶瓷刀具在工业发达国家的发展应用非
一定质量标准才使用，切忌使用那些年久失修， 常快，有的已达到刀具总构成比的 10% 以上。
快散架的机床。 美国用热压陶瓷刀具加工冷硬铸铁 (HRC66) 和

对于那些硬度高而形状不规则的毛坯，应注 高温合金时，采用的切削用量很高大大地提高了
意必须先倒角后再用陶瓷刀具切削 ( 倒角可用硬 生产率。我国虽然在陶瓷刀具的研究水平上不比
质合金刀具在低速下进行 )。毛坯切入处的倒角， 外国差，实际应用发展较慢，在精密加工中应用
可避免陶瓷刀具刚接触工作时，承受过大的冲 更少。陶瓷刀具有许多优点，虽然所适应的加工
击载荷 ( 一般倒角的角度最好略小于刀具的主偏 材料及切削速度范围要比一般硬质合金刀具大得
角 )，造成初始损坏。毛坯切出处的倒角，主要 多，但是，随着被切削零件情况的变化，其切削
是为避免陶瓷刀具切离零件时被留下的一圈料边 性能也会出现较大的变化，因此，必须针对所切
打坏。要知道高速转动的高硬毛坯的任何一点毛 削零件的材料特性及结构情况来优选最佳的陶瓷
边，都有可能打坏陶瓷刀具，而从已车圆了的毛 刀片型号。陶瓷刀具是以地壳中最丰富的元素硅
坯开始切削，却可以长期稳定地切削，所以千万 (Si) 等为原料，陶瓷刀具具有广阔的应用前景。
不要忽略了倒角这一 “小” 问题。 čໃປր࿃llĎ

第06期 数控机床市场 ·77·