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機械刀具的發展

機械刀具的發展

當前，我國的機械加工業迅速發展，一些切割難度比較大的材料在材料工業和精密機械工業中得到了廣泛的應用。而要想滿足現代機械加工業的發展需求，還需要科學使用一些強度高、韌性好的工具。因此，硬質材料刀具便逐漸應用到機械加工業中。本篇文章針對硬質材料刀具的發展歷程，著重探討了硬質材料刀具在機械加工中的應用，以供同行業朋友相互參考借鑒。

現代制造技術隨著激烈的市場競爭迅速發展，機械制造業對機械設備零件的要求也日益提高，尤其是對于機械零件結構性能的要求不斷提升。因此，社會上便逐漸出現了具備各種性能的新材料，這些新材料不僅對傳統的機械加工刀具提出了嚴峻的挑戰，而且加工難度相當大。

硬質合金由難熔金屬化合物（如WC、TiC）和金屬粘結劑（Co）經粉末冶金法制成。

因含有大量熔點高、硬度高、化學穩定性好、熱穩定性好的金屬碳化物，硬質合金的硬度、耐磨性和耐熱性都很高。硬度可達HRA89～93，在800～1000 °C還能承擔切削，耐用度較高速鋼高幾十倍。當耐用度相同時，切削速度可提高4～10倍。唯抗彎強度較高速鋼低，沖擊韌性差，切削時不能承受大的振動和沖擊負荷。碳化物含量較高時，硬度高，但抗彎強度低；粘結劑含量較高時，抗彎強度高，但硬度低。硬質合金以其切削性能優良被廣泛用作刀具材料（約占50％）。如大多數的車刀、端銑刀以至深孔鉆、鉸刀、齒輪刀具等。

硬質合金刀具在采用合金工具鋼時，刀具的切削速度提高到約8米/分，采用高速鋼時，又提高兩倍以上，到采用硬質合金時，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質量和尺寸精度也大大提高。

　　由于高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間,美國開始在車刀上采用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1972年，美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。