HSC高速切削刀具材料的未來發展
未來超高速切削的目標是:銑削鋁為10000m/min,鑄鐵為5000m/min,普通鋼為2500m/min:而鉆削鋁、鑄鐵和普通鋼分別為30000、20000與10000r/min。因此,今后要發展具有更加優異高溫力學性能、高化學穩定性和熱穩定性及高抗熱震性的刀具材料。
將繼續發展提高性能,廣泛使用于加工鋁合金和高硬度非金屬材料,但人工合成單晶金剛石和金剛石厚膜涂層將發展更快,視其成本,將逐步取代PCD。高速超精密鏡面切削領域,天然金剛石刀具仍有重要作用,但部分將被人造單晶金剛石代替。目前限制PCD刀具加工鋁合金切削速度的主要是機床的主軸轉速及其功率。
涂層刀具材料在高速切削領域有巨大潛力,繼續研究新的涂層技術和涂層物質,提高性能,擴大使用。但主要發展粉末涂層,即在硬質合金與粉末冶金高速鋼粉體(晶粒)上涂層高性能耐磨材料的新一代涂層刀具,可以重磨而不影響其性能,對復雜刀具特別有意義。我們初步研制成功的、在硬質合金粉末上涂層Al2O3的涂層刀片說明其可行性和優越性。
對于某些很難加工而應用又多的工件材料(如鈦合金),因其切削時,即使在中速下,溫度也很高,研究不污染環境的氣冷(如氮氣)方法,降低切削溫度以實現高效切削,是一個可行而具有應用前景的方向。