復合刀具的發(fā)展與應用

一、復合刀具的類型、特點和適合范圍

復合刀具是將兩把或兩把以上的同類或不同類的孔加工刀具組合成一體的專用刀具，它能在一次加工的過程中，完成鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔和鏜孔等多工序不同的工藝復合，具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特點。復合刀具的結構形式有：整體式、裝配式、可轉位式、組合式；組合類型有：復合鉆、復合鉸、復合擴、復合鏜、復合锪；鉆锪、鉆擴、鉆倒角、擴鏜、鉆擴鉸、擴鉸、擴锪、鉆鏜、鉆擴锪、鉆鉸鉸、鏜鉸等。

復合刀具有以下特征：1)可同時或順序加工幾個表面，減少機動和輔助時間，提高生產率；2)可減少工件的安裝次數(shù)或夾具的轉位次數(shù)，以減小和降低定位誤差；3)降低對機床的復雜性要求，減少機床臺數(shù)，節(jié)約費用，降低制造成本；4)可保證加工表面間的相互位置精度，加工質量高。

復合刀具在組合機床、自動線和專用機床上應用相當廣泛，較多地用以加工汽車發(fā)動機、摩托車、農用柴油機、箱體等機械零部件。

二、復合刀具的創(chuàng)新與發(fā)展

隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，機械加工難度愈來愈大，加工精度要求越來越高，在自動線上的復合刀具，既要滿足生產節(jié)拍要求，又要具有可靠性和高壽命，要適應發(fā)展的需要，就要對傳統(tǒng)的老式的復合刀具進行改革創(chuàng)新，就需要應用新技術、新材料來提高復合加工刀具的使用性能。

新材料在復合刀具上的應用

傳統(tǒng)的復合刀具一般采用的刀具材料為普通高速鋼和硬質合金，而新型的復合刀具則采用鈦基硬質合金(金屬陶瓷)、高性能高速鋼(含Co高速鋼、粉末高速鋼、含Al高速鋼)、復合陶瓷、CBN、,PCD等新材料，對復合刀具實施不同材料的組合：高性能高速鋼與硬質合金的組合、通用高速鋼與鈦基硬質合金的組合、高性能高速鋼與CBN刀片組合、硬質合金與PCD刀片組合、硬質合金與陶瓷刀片的組合，可使復合刀具在同一轉速狀態(tài)下，實現(xiàn)鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔、鏜孔不同工藝對可靠性的要求，如我廠曾為天津某企業(yè)設計制造了高性能高速鋼材料的鉆鉸復合刀具，其價格為普通高速鋼刀具的5倍，但其使用性能比普通高速鋼刀具提高了10倍以上，雖然單個刀具成本提高了，但其性能價格比優(yōu)勢得到體現(xiàn)。

超精鏡面磨削技術在復合刀具上的應用

復合刀具的刃口質量及前、后刀面的表面粗糙度是影響加工工件的精度、表面粗糙度、加工一致性的主要因素。降低刃口及前、后刀面的表面粗糙度，提高其刃口及前、后刀面的表面質量，以減少切屑與刀具刃面摩擦和粘接，可實現(xiàn)復合加工代替磨削加工。應用超精鏡面磨削技術，可解決刃口產生微形鋸齒形的難題，使復合刀具的刃口質量達鏡面，被加工工件表面粗糙度可達Ra0.05μm～0.2μm，加工精度達IT5級。

中文名稱

金剛石復合刀具

英文名稱

diamond composite cutting tool

定　　義

以人造金剛石為磨料，以金屬粉、樹脂粉、陶瓷等為結合劑，制成的各種型號、規(guī)格、用途的割切工具。

應用學科

材料科學技術（一級學科），無機非金屬材料（二級學科），晶體材料（三級學科）

《高性能刀具及涂層刀具材料的切削性能》介紹了高速鋼切削刀具、硬質合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金剛石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能，同時介紹了各系列涂層刀具，包括單一涂層刀具、多元復合涂層刀具及多元多層復合涂層刀具的切削性能以及不同刀具涂層的制備技術。全書共分13章：第1章介紹了各種高性能切削刀具的特點及綜合性能；第2～6章分析了高速鋼切削刀具、硬質合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金剛石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能；第7～8章介紹了涂層刀具的特性、研究進展及應用；第9～12章分析了單一涂層刀具、多元復合涂層刀具及多元多層復合涂層刀具的切削性能及刀具涂層的各種制備技術；第13章探討了我國涂層刀具存在的問題及解決對策。

《高性能刀具及涂層刀具材料的切削性能》可供從事切削加工技術及刀具材料生產的科技工作者閱讀，也可供高等院校材料類、機械類、表面工程類專業(yè)的本科生和研究生參考。

這本《刀具材料和刀具的選用》由鄭文虎編著，以簡明的文字、圖和表，較系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代刀具材料和刀具的選用。全書分為刀具材料、刀具材料的選用、刀具幾何參數(shù)和切削用量的選用、可轉位刀片與刀具和數(shù)控刀具及使用等五章，共151個題目。工件材料除普通材料外，還有各種難切削材料的加工。

《刀具材料和刀具的選用》內容除供機械加工技術工人學習外，還可供機械加工技術工藝人員和相關專業(yè)學校師生參考。

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