超硬材料刀具在机械制造中的应用（一）

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　　一、超硬材料刀具在机械制造业中的应用

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　　超硬材料刀具不仅是加工高硬度材料的理想刀具，而且适用于高速精密和自动化加工，尤其是用超硬材料刀具进行以车代磨、以铣代磨，更具有高效、低耗。适应性强、缩短制造周期等优点，目前已在要求精度高、批量大的汽车零部件加工中得到广泛应用。虽然这类刀具的价格比硬质合金类贵，但只要加工对象和条件选择得适当，分摊到每个工件的刀具成本反而低于硬质合金刀具。如一汽公司用PCD刀具精镗硅铝合金材料的活塞销孔(V＝160m/min，f＝0.08-0.10mm/r，a＝0.05mm。)，刀具耐用度达42500件，是原来硬质合金刀具的90倍，加工表面粗糙度值由原来的*，每班可减少装调刀具等辅助时间30min，分摊到每个工件的刀具成本比硬质合金刀具下降了约85%。PCBN刀具的耐磨性比末涂层的硬质合金刀具高50倍，比涂层的硬质合金刀具高刀倍，比陶瓷刀具高25倍，但只接近金刚石刀具的一半。

　　二、超硬材料磨具在机械制造业中的应用

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　　金属材料的加工。不仅可以替代普通磨具的磨削，而且可以实现铸、锻毛坯件的高速、高效加工，一次性完成粗、精磨削。尤其适用于成形、仿形及定尺寸的精密磨削，可使磨削质量和磨削效率得到数倍乃至数十倍的提高。

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　　硬质合金制品及难磨材料的加工。硬质合金硬度高、耐磨性强，用超硬材料代替传统碳化硅和刚玉磨料加工硬质合金工件，可防止工件表面烧伤、微裂纹。缺口或变质层过深等缺陷，提高加工效率和节约磨削成本。超硬材料硬度比普通磨料高得多，其磨削能力用复合式渐开线跳齿内孔拉刀来加工工件孔，优点为：(1)用这种技刀加工工件的花键孔，由于能够可靠地保证工件内孔各形面间的同轴度，因而可以在工件的后续加工工序中统一用小径圆面作为定位基准，大大地方便了工件后续加工工序定位心轴和检验心轴的制作，又能够可靠地保证工件所有加工表面的位置精度。(2)复合式渐开线跳齿内孔拉刀是一种质量、经济都比较好的拉刀。由于这种技刀的刀齿采用了合理的跳齿排布方式和花键刃开侧隙的刀齿结构，可以可靠地保证技刀的制造质量，大大方便了拉刀的制造，这种技刀的制造成本几乎和普通复合式渐开线拉刀相同。为普通磨料的2000-10000)倍，因此硬质合金的各种形式的磨削均可用超硬材料来实现。

　　陶瓷材料加工。近年来陶瓷已作为一种技术进步产品，新陶瓷材料可作为金属和WC的替代材料获得工业应用。作为工程陶瓷产品，必须具备良好的表面粗糙度和准确的尺寸公差，但由于这些陶瓷有高硬度、高强度、抗磨损等特性，用普通工具加工十分困难，而用超硬材料工具加工则是唯一经济而科学的方法。

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