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加工中心刀具材料立方氮化硼和金剛石

日期：2009年12月17　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    立方氮化硼(CBN)是用六方氮化硼(俗稱白石墨)為原料，利用超高溫高壓技術(shù)轉(zhuǎn)化而成。它是20世紀(jì)70年代發(fā)展而起來的新型刀具材料，晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似。加工中心立方氮化硼刀片具有很好的“紅硬性”，機床可以高速切削高溫合金，切削速度要比硬質(zhì)合金高3～5倍，在1300~C高溫下能夠輕快鋒利地切削，性能無比卓越，使用壽命是硬質(zhì)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種鋼材，獲得很高的尺寸精度和極好的表面粗糙度，實現(xiàn)以車代磨。它有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，加工中心適用于加工鋼鐵類材料。雖然它的導(dǎo)熱性比金剛石差，但比其他材料高的多，抗彎強度和斷裂韌性介于硬質(zhì)合金和陶瓷之間，所以立方氮化硼材料非常適合數(shù)控機床加機床工用刀具。
    金剛石刀具有天然金剛石、人造聚晶金剛石和復(fù)合金鋼石刀片三類。金剛石有極高的硬度、良好的導(dǎo)熱性及小的摩擦因數(shù)。該類刀具有優(yōu)秀的耐用度(比硬質(zhì)合金刀具壽命高幾十倍以上)，穩(wěn)定的加工尺寸精度(可加工幾千到幾萬件)，以及良好的工件表面粗糙度(車削有色金屬可達(dá)到只。0．06}xm以上)，并可在納米級穩(wěn)定切削。金剛石刀具超精密加工廣泛用于激光掃描器和高速攝影機的掃描棱鏡、加工中心特形光學(xué)零件，電視、錄像機、照相機零件，計算機磁機床盤，電子工業(yè)的硅片等領(lǐng)域。除少數(shù)超精密加工及特殊用途外，工業(yè)上多使用人造聚晶金剛石(PCD)作為刀具材料或磨具材料。
    人造聚晶金剛石(PCD)是用人造金鋼石顆粒通過添加C。、硬質(zhì)合金、NiCr、Si—SiC以及陶瓷結(jié)合劑在高溫(1200~C以上)、高壓下燒結(jié)成形的PCD刀具。加工中心PCD刀具主要加工對象是有色金屬，如鋁合金、銅機床合金、鎂合金等，也用于加工鈦合金、金、銀、鉑、各種陶瓷制品。對于各種非金屬材料，如石墨、橡膠、塑料、玻璃、含有A120，層的竹木材料，使用PCD刀具加工效果都很好。PCD刀具加工鋁制工件具有刀具壽命長、機床金屬切除率高等優(yōu)點。其缺點是刀具價格昂貴，加工成本高，這一點在機械制造業(yè)已形成共識。但近年來PCD刀具的發(fā)展與應(yīng)用情況已發(fā)生了許多變化，PCD刀具的價格已大幅下降50％以上。加工中心上述變化趨勢將導(dǎo)致PCD刀具在鋁材料加工中的應(yīng)用日益增多。

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