齒輪，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種標(biāo)志，齒輪制作水平直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量。本文從齒輪制作在工業(yè)中重要意義動(dòng)身，著重介紹了齒輪加工工藝、光滑技能的蕞新開(kāi)展情況，以及齒輪加工用光滑介質(zhì)的技能要求和挑選辦法。

1 導(dǎo)言

眾所周知，齒輪傳動(dòng)是近代機(jī)器中常見(jiàn)的一種機(jī)械傳動(dòng)，是機(jī)械產(chǎn)品的重要根底零部件。它與其他機(jī)械傳動(dòng)方式（鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等）傳動(dòng)相比，具有功率范圍大、傳動(dòng)功率高、傳動(dòng)經(jīng)確、運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)等特色。因而，它已成為許多機(jī)械產(chǎn)品不行缺少的傳動(dòng)部件，也是機(jī)器中所占比重蕞大的傳動(dòng)方式。

齒輪的設(shè)計(jì)與制作水平將直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，例如，在現(xiàn)代蓬勃的轎車工業(yè)中，一般每輛轎車中有18~30個(gè)齒部，齒輪的質(zhì)量直接影響轎車的噪聲、平穩(wěn)性及運(yùn)用壽數(shù)。齒輪的加工技能和設(shè)備一般極大的影響了工業(yè)范疇中所能達(dá)到的蕞高制作水平，現(xiàn)代工業(yè)興旺的先進(jìn)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)和日本等也是齒輪加工技能和設(shè)備的制作強(qiáng)國(guó)。因而，齒輪在工業(yè)開(kāi)展中的位置一向比較突出，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種標(biāo)志。從這個(gè)視點(diǎn)來(lái)看，重視齒輪的先進(jìn)加工技能和開(kāi)展趨勢(shì)具有極其重要意義。

2 齒輪加工技能的新開(kāi)展

一般來(lái)說(shuō)，齒輪制作工藝進(jìn)程包含資料制備、齒坯加工、切齒、齒面熱處理和齒面精加工等五個(gè)階段。齒形加工和熱處理后的精加工是齒輪制作的要害，也反映了齒輪制作的水平。而齒輪制作工藝的開(kāi)展，很大程度上表現(xiàn)在精度等級(jí)與出產(chǎn)功率的前進(jìn)兩方面。現(xiàn)在世界各國(guó)主要從齒輪加工工藝和加工設(shè)備的開(kāi)展兩個(gè)方面來(lái)不斷地前進(jìn)齒輪的制作水平。

2.1

硬齒面滾齒技能

在傳統(tǒng)辦法中，齒輪的硬齒面的加工需求經(jīng)過(guò)齒面的磨削加工，由于磨齒加工功率太低，加工成本過(guò)高，尤其對(duì)一些大直徑，大模數(shù)的齒輪在加工上難度更大，因而從20世紀(jì)80年代起，國(guó)內(nèi)外企業(yè)已逐步選用硬齒面刮削作為淬硬齒輪(40～65HRC)的半精、精加工辦法。

硬齒面滾齒技能也稱刮削齒加工，這種工藝，是選用一種特別的硬質(zhì)合金滾刀，對(duì)滲碳淬火后齒面硬度為HRC58-62的齒輪齒面進(jìn)行刮削，刮削精度可達(dá)到7級(jí)。這種辦法可加工任意螺旋角、模數(shù)1～40mm的齒輪。普通精度(6～7級(jí))硬齒面齒輪，一般選用“滾—熱處理—刮削”工藝，粗、精加工在同一臺(tái)滾齒機(jī)上即可完成；齒面粗糙度要求較高的齒輪，可在刮削后安排珩齒加工；對(duì)于齒輪，則選用“滾—熱處理—刮削—磨”工藝，用刮削作半精加工工序代替粗磨，切除齒輪的熱處理變形，留下小而均勻的余量進(jìn)行精磨，能夠節(jié)約1/2～5/6的磨削工時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。對(duì)于大模數(shù)、大直徑、大寬度的淬硬齒輪，因無(wú)相應(yīng)的大型磨齒機(jī)，一般只能選用刮削加工。

硬齒面刮削蕞大的特色是出產(chǎn)功率要比磨齒高5-6倍，除此以外，可對(duì)熱處理滲碳淬火齒輪過(guò)大的變形量進(jìn)行磨齒前的修刮，不僅消除了齒輪的變形量，確保了齒輪在磨齒加工中的平穩(wěn)，并且前進(jìn)了磨削功率，保護(hù)了磨齒設(shè)備的精度。

選用硬齒面滾齒技能進(jìn)行齒輪加工時(shí)，溫度操控極為重要，由于過(guò)高的溫度會(huì)使刀具磨損加快且易崩刀；因而需求經(jīng)過(guò)金屬加工液來(lái)冷卻，一起沖走刀具和工件上的切削，前進(jìn)刀具壽數(shù)和工件外表加工粗糙度。一般選用專用的油基切削液作為冷卻光滑介質(zhì)，如KR-C20，經(jīng)過(guò)對(duì)粘度的適當(dāng)操控和選用優(yōu)異環(huán)保的極壓抗磨劑來(lái)滿意工藝中冷卻、清洗和光滑等方面的要求。

2.2干切削技能

干式切削加工即無(wú)光滑切削加工，是金屬切削加工的開(kāi)展趨勢(shì)之一。該技能在上世紀(jì)80年代即開(kāi)始研究，但一向受到機(jī)床、刀具資料的限制而開(kāi)展緩慢，近十幾年來(lái)跟著機(jī)床設(shè)計(jì)技能、硬質(zhì)合金刀具和外表涂層技能、新式套瓷刀具、工藝?yán)碚撗芯康拈_(kāi)展，干式切削在大幅度提升出產(chǎn)功率、顯著改進(jìn)外表質(zhì)量的一起，也使出產(chǎn)成本有所下降。

高速干式切削是在無(wú)冷卻、光滑油劑的效果下，選用很高的切削速度進(jìn)行切削加工。高速干式切削有必要選用適當(dāng)?shù)那邢鳁l件。首先，選用很高的切削速度，盡量縮段刀具與工件間的接觸時(shí)刻，再用緊縮空氣或其他類似的辦法移去切屑，以操控工作區(qū)域的溫度。實(shí)踐證明，當(dāng)切削參數(shù)設(shè)置正確時(shí)，切削發(fā)生的熱量80%可被切屑帶走。

高速干式切削法不僅使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，并且極大地改進(jìn)了加工環(huán)境和下降了加工費(fèi)用。在齒輪加工中，為進(jìn)一步延伸刀具壽數(shù)、前進(jìn)工件質(zhì)量，可在齒輪干式切削進(jìn)程中，每小時(shí)運(yùn)用10～1000ml光滑油進(jìn)行微量光滑。這種辦法發(fā)生的切屑能夠認(rèn)為是干切屑，工件的精度、外表質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量光滑油的幅面影響，還能夠用自動(dòng)操控設(shè)備進(jìn)行進(jìn)程監(jiān)測(cè)。

據(jù)資料顯示，美國(guó)、日本、德國(guó)等興旺國(guó)家選用干式切削的總成本是傳統(tǒng)切削工藝的70%左右。據(jù)美國(guó)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，在會(huì)集冷卻加工體系中，切削液占總成本的14%～16%，而刀具成本只占2%～4%。據(jù)測(cè)算，假如20%的切削加工選用干式加工，總的制作成本可下降1.6%。干切技能的優(yōu)勢(shì)還表現(xiàn)在零件外表質(zhì)量的前進(jìn)和幾許精度的改進(jìn)。國(guó)外資料表明，干切工藝的工件外表粗糙度值能夠下降40%左右，除此之外，干式切削對(duì)于資源和環(huán)境的重要意義也是顯而易見(jiàn)的。德國(guó)在高速干式切削范疇中處于令先位置，現(xiàn)有8％左右的企業(yè)選用干式切削，這預(yù)示著高速干式滾齒技能將是未來(lái)齒輪加工開(kāi)展的一個(gè)方向。

能夠預(yù)見(jiàn)，國(guó)內(nèi)涵滾齒、插齒、成型磨等加工范疇選用干式切削技能將極具潛力，跟著齒輪機(jī)床、齒輪資料、齒輪刀具、加工工藝的前進(jìn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝只是時(shí)刻問(wèn)題。

2.3

齒輪的無(wú)屑加工

與滾齒、插齒、剃齒和磨齒等傳統(tǒng)的齒輪齒形成形方式不同，齒輪的無(wú)屑加工辦法是運(yùn)用金屬的塑性變形或粉末燒結(jié)使齒輪的齒形部分終究成形或前進(jìn)齒面質(zhì)量的。該辦法能夠分為工件在常溫下進(jìn)行加工的冷態(tài)成形和把工件加熱到1000℃左右進(jìn)行加工的熱態(tài)成形兩類。前者包含冷軋、冷鍛等；后者包含熱軋、精細(xì)模鍛、粉末冶金等。

無(wú)屑加工齒輪能夠使資料運(yùn)用率從切削加工的40～50％前進(jìn)到80～95％以上，出產(chǎn)率也可成倍增長(zhǎng)。但因受模具強(qiáng)度的限制，現(xiàn)在一般只能加工模數(shù)較小的齒輪或其他帶齒零件，一起對(duì)精度要求較高的齒輪，在用無(wú)屑加工成形后仍需求運(yùn)用切削加工終精整齒形。無(wú)屑加工齒輪需求選用專用的工藝配備，初始投資較大，只要在出產(chǎn)批量較大時(shí)(一般達(dá)萬(wàn)件以上)才干顯著下降出產(chǎn)成本。

多位專家解讀五軸加工技術(shù)，這個(gè)必定要看

五軸加工(5 Axis Machining)，望文生義，數(shù)控機(jī)床加工的一種方式。選用X、Y、Z、A、B、C中任意5個(gè)坐標(biāo)的線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，五軸加工所選用的機(jī)床一般稱為五軸機(jī)床或五軸加工中心。但是你真的了解五軸加工嗎？

五軸技術(shù)的展開(kāi)

幾十年來(lái), 人們普遍認(rèn)為五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、平滑、凌亂曲面的委一手法。一旦人們?cè)谝?guī)劃、制造凌亂曲面遇到無(wú)法處理的難題, 就會(huì)求諸五軸加工技術(shù)。但是.....

五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度蕞大、運(yùn)用規(guī)劃廣的技術(shù), 它集核算機(jī)控制、高功用伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體, 運(yùn)用于凌亂曲面的、精密、自動(dòng)化加工。國(guó)際上把五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)作為一個(gè)國(guó)家出產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)水平的標(biāo)志。由于其特別的地位,特別是對(duì)于航空、航天、軍事工業(yè)的重要影響, 以及技術(shù)上的凌亂性, 西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一直把五軸數(shù)控系統(tǒng)作為戰(zhàn)略物資實(shí)施出口許可證原則, 對(duì)我國(guó)實(shí)施禁運(yùn), 限制我國(guó)、軍事工業(yè)展開(kāi)。

前次金屬加工小編發(fā)的關(guān)于“東芝機(jī)床事件”就是根據(jù)這個(gè)關(guān)閉原則！

與三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工相比, 從工藝和編程的視點(diǎn)來(lái)看, 對(duì)凌亂曲面選用五軸數(shù)控加工有以下利益：

（1）前進(jìn)加工質(zhì)量和功率

（2）擴(kuò)展工藝規(guī)劃

（3）滿意復(fù)合化展開(kāi)新方向

但是，哈哈，又但是了。。。五軸數(shù)控加工由于干與和刀具在加工空間的位姿控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比三軸機(jī)床凌亂得多。所以，五軸說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)略，實(shí)在結(jié)束真的很難！別的要操作運(yùn)用好真的更難！

說(shuō)到五軸，真的不得不說(shuō)一說(shuō)真假五軸？小編前段時(shí)間發(fā)布了一個(gè)“假五軸or真五軸？與三軸有什么差異呢？”的文章，其實(shí)文章中首要敘述了真假5軸的差異首要在于是否有RTCP功用，為此，小編專門去查找了這個(gè)詞！

RTCP,解釋一下，F(xiàn)idia的RTCP是的縮寫，字面意思是“旋轉(zhuǎn)刀具中心”，業(yè)界往往會(huì)稍加轉(zhuǎn)義為“盤繞刀具中心轉(zhuǎn)”，也有一些人直譯為“旋轉(zhuǎn)刀具中心編程”，其實(shí)這只是RTCP的成果。PA的RTCP則是前幾個(gè)單詞的縮寫。海德漢則將相似的所謂晉級(jí)技術(shù)稱為，刀具中心點(diǎn)處理。還有的廠家則稱相似技術(shù)為TCPC，刀具中心點(diǎn)控制。

從Fidia的RTCP的字面意義看，假設(shè)以手動(dòng)辦法定點(diǎn)履行RTCP功用，刀具中心點(diǎn)和刀具與工件表面的實(shí)踐接觸點(diǎn)將堅(jiān)持不變，此時(shí)刀具中心點(diǎn)落在刀具與工件表面實(shí)踐接觸點(diǎn)處的法線上，而刀柄將盤繞刀具中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，對(duì)于球頭刀而言，刀具中心點(diǎn)就是數(shù)控代碼的政策軌跡點(diǎn)。為了到達(dá)讓刀柄在履行RTCP功用時(shí)可以單純地盤繞政策軌跡點(diǎn)（即刀具中心點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)的目的，就有必要實(shí)時(shí)補(bǔ)償由于刀柄滾動(dòng)所構(gòu)成的刀具中心點(diǎn)各直線坐標(biāo)的偏移，這樣才華夠在堅(jiān)持刀具中心點(diǎn)以及刀具和工件表面實(shí)踐實(shí)踐接觸點(diǎn)不變的情況，改動(dòng)刀柄與刀具和工件表面實(shí)踐接觸點(diǎn)處的法線之間的夾角，起到發(fā)揮球頭刀的蕞佳切削功率，并有用逃避干與等作用。因此RTCP好像更多的是站在刀具中心點(diǎn)（即數(shù)控代碼的政策軌跡點(diǎn)）上，處理旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的改變。

     不具備RTCP的五軸機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)有必要依靠CAM編程和后處理，事前規(guī)劃好刀路，相同一個(gè)零件，機(jī)床換了，或者刀具換了，就有必要從頭進(jìn)行CAM編程和后處理，因此只能被稱作假五軸，國(guó)內(nèi)許多五軸數(shù)控機(jī)床和系統(tǒng)都屬于這類假五軸。當(dāng)然了，人家硬撐著把自己稱作是五軸聯(lián)動(dòng)也無(wú)可厚非，但此（假）五軸并非彼（真）五軸！

小編因此也咨詢了職業(yè)的專家，簡(jiǎn)而言之，真五軸即五軸五聯(lián)動(dòng)，假五軸有或許是五軸三聯(lián)動(dòng)，別的兩軸只起到定位功用！

這是淺顯的說(shuō)法，并不是標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)法，一般說(shuō)來(lái)，五軸機(jī)床分兩種：一種是五軸聯(lián)動(dòng)，即五個(gè)軸都可以一同聯(lián)動(dòng)，別的一種是五軸定位加工，實(shí)踐上是五軸三聯(lián)動(dòng)：即兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)定位，只需3個(gè)軸可以一同聯(lián)動(dòng)加工，這種俗稱3 2方式的五軸機(jī)床，也可以理解為假五軸。

怎樣？關(guān)于真假五軸的情況您了解了嗎？有新的說(shuō)法，歡迎留言探討！

本次對(duì)于RTCP功用也沒(méi)有進(jìn)行翔實(shí)的描繪，假設(shè)你對(duì)這方面感興趣，小編決議下次多收集一些這方面的材料，給您回答！需求的話歡迎留言！

展開(kāi)五軸數(shù)控技術(shù)的難點(diǎn)及阻力

我們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到五軸數(shù)控技術(shù)的優(yōu)越性和重要性。但到現(xiàn)在為止, 五軸數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用仍然局限于少數(shù)資金雄厚的部門, 而且仍然存在尚未處理的難題。

下面小編收集了一些難點(diǎn)和阻力，看是否跟您的情況對(duì)應(yīng)？

1.五軸數(shù)控編程抽象、操作困難

這是每一個(gè)傳統(tǒng)數(shù)控編程人員都深感頭疼的問(wèn)題。三軸機(jī)床只需直線坐標(biāo)軸, 而五軸數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)方式多樣;同一段NC 代碼可以在不同的三軸數(shù)控機(jī)床上獲得相同的加工作用, 但某一種五軸機(jī)床的NC代碼卻不能適用于一切類型的五軸機(jī)床。數(shù)控編程除了直線運(yùn)動(dòng)之外, 還要協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)核算, 如旋轉(zhuǎn)視點(diǎn)行程查驗(yàn)、非線性過(guò)失校核、刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)核算等, 處理的信息量很大, 數(shù)控編程極端抽象。

五軸數(shù)控加工的操作和編程技術(shù)密切相關(guān), 假設(shè)用戶為機(jī)床增添了特別功用, 則編程和操作會(huì)更凌亂。只需反復(fù)實(shí)踐, 編程及操作人員才華把握必備的知識(shí)和技術(shù)。經(jīng)驗(yàn)豐盛的編程、操作人員的短少, 是五軸數(shù)控技術(shù)遍及的一大阻力。

國(guó)內(nèi)許多廠家從國(guó)外購(gòu)買了五軸數(shù)控機(jī)床, 由于技術(shù)培訓(xùn)和效力不到位, 五軸數(shù)控機(jī)床固有功用很難結(jié)束, 機(jī)床運(yùn)用率很低, 許多場(chǎng)合還不如選用三軸機(jī)床。

2.對(duì)NC 插補(bǔ)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求十分嚴(yán)厲

五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是五個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的組成。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的參與, 不光加劇了插補(bǔ)運(yùn)算的背負(fù), 而且旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的細(xì)微過(guò)失就會(huì)大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的運(yùn)算精度。

五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性要求伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有很好的動(dòng)態(tài)特性和較大的調(diào)速規(guī)劃。

3.五軸數(shù)控的NC 程序校驗(yàn)尤為重要

要前進(jìn)機(jī)械加工功率，迫切要求挑選傳統(tǒng)的“試切法”校驗(yàn)辦法

。在五軸數(shù)控加工傍邊，NC 程序的校驗(yàn)作業(yè)也變得十分重要， 由于一般選用五軸數(shù)控機(jī)床加工的工件價(jià)格十分貴重， 而且磕碰是五軸數(shù)控加工中的常見(jiàn)問(wèn)題：刀具切入工件；刀具以極高的速度磕碰到工件；刀具和機(jī)床、夾具及其他加工規(guī)劃內(nèi)的設(shè)備相磕碰；機(jī)床上的移動(dòng)件和固定件或工件相磕碰。五軸數(shù)控中，磕碰很難猜想，校驗(yàn)程序有必要對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)及控制系統(tǒng)進(jìn)行概括分析。

假設(shè)CAM 系統(tǒng)檢測(cè)到過(guò)錯(cuò), 可以立即對(duì)刀具軌跡進(jìn)行處理;但假設(shè)在加工進(jìn)程中發(fā)現(xiàn)NC 程序過(guò)錯(cuò)，不能像在三軸數(shù)控中那樣直接對(duì)刀具軌跡進(jìn)行批改。在

三軸機(jī)床上, 機(jī)床操作者可以直接對(duì)刀具半徑等參數(shù)進(jìn)行批改。而在五軸加工中, 情況就不那么簡(jiǎn)略了，由于刀具標(biāo)準(zhǔn)和方位的改變對(duì)后續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡有直接影響。

加工（High Performance Machining，HPM）是在確保零件精度和質(zhì)量的前提下，通過(guò)對(duì)加工進(jìn)程的優(yōu)化和進(jìn)步單位時(shí)間資料切除量來(lái)進(jìn)步加工效率和設(shè)備使用率、下降生產(chǎn)成本的一種高功用加工技能。在某些程度上，可以以為加工涵蓋了高速加工。

在加工體系中，刀具是完結(jié)切削加工的東西，直觸摸摸工件并從工件上切去一部分資料，使工件得到契合技能要求的形狀、尺度精度和外表質(zhì)量。在整個(gè)加工進(jìn)程中，刀具直接與工件觸摸，會(huì)呈現(xiàn)嚴(yán)重的刀具磨損現(xiàn)象，因而刀具也是加工進(jìn)程中的一大消耗品。刀具技能的內(nèi)在包含刀具資料技能、刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃和成形技能、刀具外表涂層技能等，也包含了上述單項(xiàng)技能歸納交叉構(gòu)成的高速刀具技能、刀具可靠性技能、綠色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作為機(jī)械制作工藝配備中重要的一類根底部件，其技能開(kāi)展又構(gòu)成智能制作、精細(xì)與微納制作、仿生制作等根底機(jī)械制作技能，以及液密氣密、齒輪、軸承、模具等根底部件技能的支撐技能。

刀具在切削進(jìn)程中承受深重的負(fù)荷，包含高的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、沖擊和振蕩等，如此惡劣的工作條件對(duì)刀具功用提出了高要求。在現(xiàn)代切削加工中，率的尋求以及大量難加工資料的呈現(xiàn)，對(duì)刀具功用提出了進(jìn)一步的應(yīng)戰(zhàn)。因而，挑選刀具資料、規(guī)劃刀具結(jié)構(gòu)、開(kāi)展刀具涂層和高功用刀具技能成為進(jìn)步切削加工水平的要害環(huán)節(jié)。

加工刀具

刀具資料

刀具資料對(duì)刀具壽數(shù)、加工效率和加工質(zhì)量等有著重要影響。目前，刀具資料首要有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬資料等。

高速鋼（HSS）是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的東西鋼，其熱處理工藝較為雜亂，有必要通過(guò)淬火、回火等一系列進(jìn)程。高速鋼合金元素含量較多，總量可達(dá)10%~25%。

按所含合金元素不同可分為：鎢系高速鋼、鎢鉬系高速鋼、高鉬系高速鋼、釩高速鋼和鈷高速鋼。含鈷高速鋼一般是在通用高速鋼的根底上參加5%~8% 鈷，可顯著進(jìn)步鋼的硬度、耐熱性和耐性。粉末冶金高速鋼安排均勻，晶粒細(xì)微，消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析，因而比相同成分的熔鑄高速鋼具有更高的耐性和耐磨性，一起還具有熱處理變形小、鍛軋功用和磨削功用良好等優(yōu)點(diǎn)。高速鋼資料首要用于制備各種成形拉刀（整體式、組合式）、高速滾刀、剃（插）齒刀、輪槽刀等，大量應(yīng)用在轎車、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電設(shè)備等制作職業(yè)，加工高強(qiáng)度、高硬度鑄鐵（鋼）合金。

陶瓷資料首要是離子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，其結(jié)合力是比較強(qiáng)的正負(fù)離子間的靜電引力或共用電子對(duì)，所以熔點(diǎn)高、硬度高，具有優(yōu)異的絕緣性和化學(xué)安穩(wěn)性。

按化學(xué)成分，淘瓷刀具資料可分為氧化物基陶瓷、碳化物基陶瓷、碳氮化物基陶瓷和硼化物基陶瓷。因?yàn)榫哂懈叩挠捕?、?qiáng)度與耐磨性，淘瓷刀具可用來(lái)加工淬火鋼、高強(qiáng)度鋼、不銹鋼以及各種合金鋼和碳鋼，還可以加工各種高硬度的合金鑄鐵?？墒翘源傻毒呔哂幸粋€(gè)共性，就是易崩刃，故而應(yīng)用規(guī)模比較局限。

聚晶金剛石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN）、立方氮化硼（CBN）、單晶金剛石等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)，已敏捷應(yīng)用于高硬度、高強(qiáng)度、難加工有色金屬（合金）及有色金屬- 非金屬?gòu)?fù)合資料零部件的高速、、干（濕）式機(jī)械切削加工職業(yè)中。

天然金剛石作為超精細(xì)加工刀具不行代替的資料，應(yīng)用于各種精細(xì)儀器透鏡、反射鏡、計(jì)算機(jī)磁盤等工件的精細(xì)（超精、納米級(jí)）車削加工。

PCD 刀具與天然金剛石刀具功用挨近，具有優(yōu)異的耐磨性，可用來(lái)加工有色金屬和非金屬資料，還可用來(lái)精加工難加工資料，如硬質(zhì)合金和歸呂合金。

立方氮化硼（CBN）是硬度僅次于金剛石的超硬資料。它不但具有金剛石的許多尤秀特性，而且有更高的熱安穩(wěn)性和對(duì)鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性，可用于加工金剛石刀具不能加工的黑色金屬及其合金資料。

刀具結(jié)構(gòu)規(guī)劃

刀具結(jié)構(gòu)包含刀具自身及各功用部件外部形狀、裝夾辦法、切削刃區(qū)幾許角度和截形。

刀具許規(guī)劃首要針對(duì)刀刃強(qiáng)度，刀具的容屑、斷屑，刀具可靠性、安全性等基本刀具幾許功用，也是刀具規(guī)劃的首要打破方向。

未來(lái)開(kāi)展中，在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)了針對(duì)難加工資料的變螺旋角規(guī)劃、變齒距規(guī)劃以及可下降切削振蕩的消振棱規(guī)劃技能，而刃口鈍化處理技能和負(fù)倒棱規(guī)劃技能可顯著進(jìn)步刀刃強(qiáng)度，且隨著微納制作研討領(lǐng)域的打破逐步構(gòu)成產(chǎn)業(yè)化技能。

刀具物理規(guī)劃方面目前以刀具資料功用的改進(jìn)為主，并逐步開(kāi)端朝著針對(duì)特定加工條件、工件資料進(jìn)行定制化規(guī)劃刀具物理功用的方向開(kāi)展。

現(xiàn)代刀具技能的開(kāi)展，應(yīng)一起滿足刀具功用和綠色、低耗的要求，刀具幾許規(guī)劃和物理規(guī)劃都趨于精細(xì)化、專用化、智能化、柔性化。在確保刀具功用的前提下，有利于完成刀具收回再使用的規(guī)劃與成形技能將受到重視。

刀具涂層

刀具外表涂層以增效和延壽為意圖，是將耐高溫、耐磨損的資料涂覆在刀具基體資料外表。涂層作為一個(gè)化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，然后減少了刀具的月牙槽磨損。涂層刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化學(xué)功用安穩(wěn)、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性。

目前，常用的刀具涂層辦法有化學(xué)氣相堆積法（CVD）、物理氣相堆積法（PVD）、等離子體化學(xué)氣相堆積法（PCVD）、熱噴涂法和離子束輔佐堆積法（IBAD），其間以PVD 和CVD 應(yīng)用為廣泛。

刀具的涂層技能目前現(xiàn)已成為進(jìn)步刀具功用的要害技能。在涂層工藝方面，CVD 仍然是可轉(zhuǎn)位刀片的首要涂層工藝，開(kāi)發(fā)了中溫CVD、厚膜Al2O3 等新工藝，在基體資料改進(jìn)的根底上，使CVD 涂層刀具的耐磨性和耐性都得到進(jìn)步。CVD涂層技能的未來(lái)開(kāi)展方向是高功用CVD 刀具涂層工藝技能及配備制作技能，包含制備厚膜α-Al2O3 的要害工藝技能、微粒潤(rùn)滑的Al2O3 膜的制備技能；防腐真空獲得體系及氣體輸入體系的研討開(kāi)發(fā)；潔凈反應(yīng)源的研討及廢棄（氣）物后處理技能。PVD 同樣取得了重大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)了適應(yīng)高速切削、干切削、硬切削的耐熱性更好的涂層，如納米、多層結(jié)構(gòu)等，從早的TiN 涂層到TiCN、TiAlN、A l2O3、C r N、Z r N、C r A l N、T i S i N、TiAlSiN、AlCrSiN 等硬涂層及超硬涂層資料。PVD 涂層技能的未來(lái)開(kāi)展方向是類金剛石涂層、CBN 涂層、大面積等離子涂層技能。等離子體化學(xué)氣相堆積法（PCVD）是將高頻微波導(dǎo)入含碳化物氣體發(fā)生高頻高能等離子，或許通過(guò)電極放電發(fā)生高能電子使氣體電離成為等離子體，由氣體中的活性碳原子或含碳基團(tuán)在合金的外表堆積的一種涂層制備辦法。等離子體對(duì)化學(xué)反應(yīng)有促進(jìn)作用，使等離子體化學(xué)氣相堆積法可以把堆積溫度降至600℃以下。在該溫度下，刀具基體與涂層資料之間不會(huì)發(fā)生擴(kuò)散、交換反應(yīng)或相變，刀具基體可以堅(jiān)持原有的強(qiáng)耐性。

刀具涂層技能向物理涂層附加大功率等離子體方向開(kāi)展；功用薄膜向著多元、多層膜的方向開(kāi)展；并研討集硬度、化學(xué)安穩(wěn)性、抗癢化性于一體且具有低內(nèi)應(yīng)力和高附著力的薄膜制備技能。圖5（a）為多層涂層，其內(nèi)層的TiCN 與基體有較強(qiáng)的結(jié)合力和強(qiáng)度，中心的Al2O3 作為一種有用的熱屏障可答應(yīng)有更高的切削速度，外層的TiCN 確?？骨暗睹婧秃蟮睹婺p能力，外一薄層金黃色的TiN 使得簡(jiǎn)單區(qū)分刀片的磨損狀態(tài)；圖5（b）中納米涂層與傳統(tǒng)涂層相比，具有超硬度、超模量和高紅硬性效應(yīng)，而且顯微硬度可超過(guò)40GPa ；圖5（c）納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層（nc-Ti1-xAlxN）/（α-Si3N4）在強(qiáng)等離子體作用下，納米TiAlN 晶體被鑲嵌在非晶態(tài)的Si3N4 體內(nèi)，當(dāng)TiAlN晶體尺度小于10nm 時(shí)，位錯(cuò)增殖源難于啟動(dòng)，而非晶態(tài)相又可阻止晶體位錯(cuò)的搬遷，即便在較高的應(yīng)力下，位錯(cuò)也不能穿越非晶態(tài)晶界。這種結(jié)構(gòu)薄膜的硬度可以到達(dá)50GPa 以上，并可堅(jiān)持相當(dāng)優(yōu)異的耐性，且當(dāng)溫度到達(dá)900~1100℃時(shí)，其顯微硬度仍可堅(jiān)持在30GPa 以上。

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