【機(jī)床商務(wù)網(wǎng) 機(jī)床上下游】近年來(lái)，隨著材料工程的發(fā)展和新材料的不斷涌現(xiàn)，對(duì)制造業(yè)加工的材料技術(shù)和制造工藝的升級(jí)換代迫在眉睫，2017年，中國(guó)制造對(duì)陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會(huì)有一個(gè)大的提升。
 

　　在航空航天及大尺度加工體加工方面，隨著難加工材料的被采用程度的加深和復(fù)合材料不斷涌現(xiàn)，以及隨著數(shù)控機(jī)床的大規(guī)模普及、數(shù)字化智能化加工工藝的普及，高速加工和超長(zhǎng)時(shí)間加工越來(lái)越占據(jù)地位。而陶瓷和金屬陶瓷刀具的出現(xiàn)正對(duì)應(yīng)了制造業(yè)對(duì)于高速加工的迫切需求。對(duì)于處在轉(zhuǎn)型期的“中國(guó)制造”來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)前期的技術(shù)積累和工藝探索，隨著“C919大型客機(jī)”和“運(yùn)-20戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)”等國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的投入量產(chǎn)并以此為代表，在材料技術(shù)和制造工藝的升級(jí)換代要求迫在眉睫的需求下，2017年，中國(guó)制造對(duì)陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會(huì)有一個(gè)大的提升。
 

　　同時(shí)，隨著刀具技術(shù)和機(jī)床技術(shù)的相互結(jié)合，工件材料與刀具材料的互相促進(jìn)，航空航天制造業(yè)也在不斷發(fā)展。可以說(shuō)刀具材料不斷發(fā)展是航空航天制造業(yè)不斷發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。目前航空航天制造業(yè)廣泛應(yīng)用的刀具材料牌號(hào)多達(dá)上千種，根據(jù)刀具材料來(lái)劃分，不外乎以下幾大類：工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料。碳素工具鋼適于制造手動(dòng)工具，碳素工具鋼T10A和T12A應(yīng)用較廣泛。
 

　　航空制造業(yè)中，硬質(zhì)合金刀具所占比重大。硬質(zhì)合金刀具在航空制造中是主導(dǎo)刀具，應(yīng)用范圍則相當(dāng)廣泛，在數(shù)控刀具材料中占主導(dǎo)地位。硬質(zhì)合金成為主要的刀具材料，使切削加工實(shí)現(xiàn)了向硬質(zhì)合金時(shí)代的過(guò)渡，由于不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金性能特點(diǎn)不同，因而其應(yīng)用范圍也不同。硬質(zhì)合金不但可用于制造各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質(zhì)合金刀具分為普通硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金。
 

　　YT類硬質(zhì)合金具有YG類和YW類的大部分優(yōu)良性能，在航空制造業(yè)應(yīng)用較廣。涂層硬質(zhì)合金有比基體更高的硬度、耐磨性、耐熱性，應(yīng)用廣泛。超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金可以大范圍地運(yùn)用于斷續(xù)切削。碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金主要用于鋼件的連續(xù)表面的精加工和半精加工。
 

　　隨著新技術(shù)革命的發(fā)展，要求不斷提高切削加工生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本.，特別是數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，要求開(kāi)發(fā)比硬質(zhì)合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各種高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據(jù)文獻(xiàn)估計(jì)，這類材料己占上加工總數(shù)的50%以上.，硬質(zhì)合金刀具對(duì)其中不少新材料的加工難以勝任。另一方面，現(xiàn)在上硬質(zhì)合金產(chǎn)量己達(dá)20000- 25000t。每年消耗大量的金屬，如W、Co、Ta和Nb等。這些金屬的礦產(chǎn)資源正日益減少，價(jià)格上漲，按日前消耗速度，用不了幾十年.有些資源將耗盡。陶瓷刀具就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的。
 

　　早在1912-1913年.英國(guó)和德國(guó)己出現(xiàn)了氧化鋁陶瓷刀具，但其在生產(chǎn)上的應(yīng)用則始于1950年。由于其強(qiáng)度、韌度低，較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)于做連續(xù)切削精加工用.，且切削速度和進(jìn)給量都較低。直到1968年才出現(xiàn)第2代陶瓷刀具-復(fù)合氧化鋁刀具，在強(qiáng)度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯提高，可以在較高的速度和較大的進(jìn)給量下切削各種工件.得到了較廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代末到80年代初出現(xiàn)了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復(fù)合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強(qiáng)度和抗熱震性。陶瓷刀片在各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。
 

　　我國(guó)自20世紀(jì)60年代中開(kāi)始批量生產(chǎn)復(fù)合氧化鋁刀片，目前年生產(chǎn)量為14-15萬(wàn)片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀(jì)70年代中就開(kāi)始研究，由于性能欠佳，不能滿足需求。近幾年來(lái)，隨著對(duì)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域研究的不斷深入，使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高，從而使氮化硅陶瓷刀具在我國(guó)迅速發(fā)展起來(lái)。
 

　　雖然我國(guó)陶瓷刀具的研究水平不比國(guó)外差，但實(shí)際應(yīng)用發(fā)展較慢。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，目前國(guó)內(nèi)陶瓷刀具占總刀具使用量的比例不超過(guò)1%。氮化硅陶瓷刀具是近年來(lái)才在生產(chǎn)中推廣使用的一種新型刀具。因此，不論在刀具的幾何參數(shù)、切削用量以及使用技術(shù)方面，均缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)陶瓷刀具在可轉(zhuǎn)位刀具中比重很小，年產(chǎn)量不到硬質(zhì)合金的0. 1%。從切削性能上看，我國(guó)陶瓷刀具正向高硬度合金鑄鐵粗加工、斷續(xù)切削方向發(fā)展。
 

　　陶瓷刀具特點(diǎn)：
 

　　1、耐磨性好，可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料，因而可免除退火加工所消耗的電力；并因此也可提高工件的硬度，延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的使用壽命；
 

　　2、不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車(chē)等沖擊力很大的加工；
 

　　3、陶瓷刀片切削時(shí)與金屬摩擦力小，切削不易粘接在刀片上.不易產(chǎn)生積屑瘤.加上可以進(jìn)行高速切削。所以在條件相同時(shí)，工件表而粗糙度比較低。
 

　　4、刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)，保證被加工工件的小錐度和高精度；
 

　　5、耐高溫，紅硬性好。可在1200攝氏度下連續(xù)切削。所以陶瓷刀具的切削速度可以比硬質(zhì)合金高很多。可進(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車(chē)、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高3-10倍，達(dá)到節(jié)約工時(shí)、電力、機(jī)床數(shù)30-70%或更高的效果；
 

　　6、氮化硅陶瓷刀具主要原料是自然界很豐富的氮和硅，用它代替硬質(zhì)合金，可節(jié)約大量W、Co、Ta和Nb等重要的金屬。
 

　　目前我國(guó)陶瓷刀具的應(yīng)用還處于起步階段，實(shí)際應(yīng)用發(fā)展較慢。陶瓷刀具主要用于硬質(zhì)合金刀具難以切削的工件粗加工。航空制造業(yè)推廣使用陶瓷刀具的時(shí)間不長(zhǎng)，在陶瓷刀具的幾何參數(shù)、切削用量以及使用技術(shù)方面需要積累經(jīng)驗(yàn)。陶瓷材料與硬質(zhì)合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性。陶瓷刀具化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化能力等均優(yōu)于硬質(zhì)合金，非常適合干式連續(xù)高速切削高溫合金、淬硬剛、軸承鋼、高強(qiáng)度鋼等難加工材料。航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金應(yīng)用很多，盤(pán)軸類零件較多，正是陶瓷刀具發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的地方。實(shí)現(xiàn)加工，以陶瓷刀具替代部分硬質(zhì)合金刀具，是完全可行的。陶瓷刀具不是刀具，只有正確使用才能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。
 

　　陶瓷刀具品牌榜：
 

　　德利爾 - 德國(guó)  創(chuàng)立于1818年，是德國(guó)一家高科技工程集團(tuán)，在材料技術(shù)領(lǐng)域獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。
 

　　住友 - 日本  Sumitomo 住友電工是日本大的綜合性刀具生產(chǎn)廠商之一，擁有超過(guò)100多年的制造刀具的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
 

　　山特維克 - 瑞典  1862年在瑞典山特維肯鎮(zhèn)創(chuàng)立
 

　　KOMET - 德國(guó)   位于世界行列
 

　　海默 - 德國(guó)
 

　　泰珂洛(TUNGALOY) - 日本
 

　　三菱  - 日本
 

　　特固克 - 韓國(guó)  韓國(guó)大的綜合刀具制造商
 

　　尤尼莫克(現(xiàn)已被京瓷收購(gòu)) - 丹麥
 

　　(原標(biāo)題：行業(yè)視點(diǎn)：陶瓷刀具將規(guī)模替代硬質(zhì)合金刀具)