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陶l瓷刀片技術(shù)

盡管絕大多數(shù)切削刀片都用硬質(zhì)合金制造，但用其他材料制造的刀片正日益增多。其中，陶l瓷刀片可能是一種的非硬質(zhì)合金刀片。隨著耐熱合金材料(如Inconel合金)在航空工業(yè)和其他行業(yè)零部件中的應(yīng)用日趨廣泛，陶l瓷刀片在對(duì)這些難加工材料的加工中表現(xiàn)出了優(yōu)異的切削性能。陶l瓷刀片的制造工藝與硬質(zhì)合金刀片非常相似。由于陶瓷不像其他材料那樣容易粘結(jié)，因此在燒結(jié)時(shí)必須采用高得多的溫度和壓力。

通常，在陶l瓷刀片中使用碳化硅(SiC)晶須能夠增加其強(qiáng)度。這些細(xì)小的纖維可以起到用鋼筋來強(qiáng)化混凝土的相同作用。過去，在陶瓷中添加SiC的強(qiáng)化效果相對(duì)較小，但近年來的技術(shù)突破已經(jīng)改變了這種狀況。新的工藝可使SiC晶須定向于特定的方向，從而大大提高了強(qiáng)化效果。與其他刀片材料相比，陶瓷的脆性更大，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺陷。加入正確定向的SiC晶須可以顯著減緩陶l瓷刀片的碎裂失效過程，因?yàn)榈镀械奈⒘鸭y需要更大的能量，才能穿過整齊排列的晶須。隨著這種技術(shù)和其他類似技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，陶l瓷刀片將成為一種適合各種加工的、更具可行性的解決方案。

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刀片幾何形狀的作用

一提到切削刀片的幾何形狀，大多數(shù)刀具制造商都會(huì)馬上開始描述刀片的宏觀幾何形狀(物理外形)。而一個(gè)近年來快速發(fā)展的研究領(lǐng)域——刀片切削刃微觀幾何形狀的優(yōu)化——值得予以高度重視。在宏觀水平上，刀片幾何形狀的優(yōu)化主要涉及為實(shí)現(xiàn)切屑控制而可能采用的外形。根據(jù)不同的工件材料和加工方式，采用不同的刀片形狀和角度能夠提供斷屑和將切屑從切削區(qū)排出的結(jié)果。刀片宏觀幾何形狀的設(shè)計(jì)與優(yōu)化已是一個(gè)相當(dāng)成熟的技術(shù)領(lǐng)域，大部分主要的刀具制造商都精通此道。

刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

先進(jìn)的刀具結(jié)構(gòu)能大大提高切削效率，如高速鋼數(shù)控銑削刀具在結(jié)構(gòu)上已較多采用波形刃和大螺旋角結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具則采用了內(nèi)冷卻、刀片立裝式、模塊可換和可調(diào)式結(jié)構(gòu)，而如內(nèi)冷卻結(jié)構(gòu)，則是一般普通機(jī)床無法應(yīng)用的。

刀具優(yōu)材料的廣泛應(yīng)用

為延長l刀具使用壽命，提高刀具強(qiáng)度，很多數(shù)控刀具的刀體材料都采用了高強(qiáng)度合金鋼，并進(jìn)行熱處理（如氮化等表面處理），使其能適用于大切削用量，且刀具壽命也得以顯著提高（普通刀具一般采用的是經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的中碳鋼）。在刀具刃部材料上，數(shù)控刀具則更多選用了各種新牌號(hào)的硬質(zhì)合金（細(xì)顆?；虺?xì)顆粒）和超硬刀具材料。

刀片的發(fā)展史：

在20世紀(jì)70年代，的建議是使用大尺寸、強(qiáng)壯的刀片。那個(gè)時(shí)代所使用的硬質(zhì)合金雖硬，但韌性不夠好。刀片的強(qiáng)度通過其尺寸（大刀片=厚刀片=強(qiáng)度高的刀片）來保證。一個(gè)刀片要求其切削刃長度至少大于切削深度的三倍。兩樣?xùn)|西已經(jīng)在同時(shí)發(fā)生了改變。一方面，用于車削的平均切削深度已經(jīng)明顯降低。由山高刀具開展的一項(xiàng)研究表明，當(dāng)今車削加工的平均切削深度約為2.5~3mm.另一方面，當(dāng)今的第四代硬質(zhì)合金（以TP2500為例）具有很好的韌性，而且同時(shí)其硬度（耐磨性）更高。這意味著對(duì)于今日的刀片，切削刃長度和切削深度之間的關(guān)系能發(fā)生徹底的改變。一代（以MF5為例）的刀片幾何角度顯然能適合這種新的形勢(shì)。

刀片的差異:

當(dāng)你根據(jù)它們?cè)谑褂弥械哪p方式來審視刀片時(shí)，形勢(shì)真的變得清晰起來。切削刃磨損的正確形式是后刀面安全、可預(yù)計(jì)和可控制的磨損。切削刃不應(yīng)該破l裂。切削刃破l裂是因?yàn)椴徽_的使用或者是切削刃的不當(dāng)選用。在被丟到裝磨損切削刃的盒子之前，切削刃必須是被“磨損”的。還沒有用于加工就被丟棄的“新”切削刃總是惹人注目的。除了好的刀具涂層好的切削液外，還有切斷熱電流回路這種新工藝。眾所周知，金屬切削過程中由于切屑變形和摩擦，使切削區(qū)域產(chǎn)生了高溫，同時(shí)由于刀具和工件材料不同，構(gòu)成了熱電偶的兩極而產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生了直流熱電流。熱電流容易強(qiáng)化刀具工作表面的氧化過程，加速了刀具的磨損。在一定條件下，刀具與機(jī)床、工件與機(jī)床的接觸區(qū)中，以及機(jī)床本身的磨擦副之間的接觸區(qū)中也會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)--熱電流。切削過程中還產(chǎn)生熱磁效應(yīng)和電磁效應(yīng)，在高溫接觸區(qū)表面還會(huì)產(chǎn)生電子發(fā)射--放電現(xiàn)象。