刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具献雅，又稱切削工具碉考。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具挺身。絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的侯谁，但也有手用的。由于機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料章钾，所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具墙贱。  

　　制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強(qiáng)度贱傀、沖擊韌性和化學(xué)惰性惨撇，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)窍箍，并不易變形串纺。  

　　通常當(dāng)材料硬度高時(shí)，耐磨性也高椰棘；抗彎強(qiáng)度高時(shí)纺棺，沖擊韌性也高榄笙。但材料硬度越高，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低助苫。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性晶聂，以及良好的可加工性，現(xiàn)代仍是應(yīng)用最廣的刀具材料条馍，其次是硬質(zhì)合金顶恍。  

　　聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬寓鳄，及合金蔼处、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀跛孕、板牙和絲錐等工具铭能。  

　　硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學(xué)氣相沉積涂覆碳化鈦、氮化鈦舟鲁、氧化鋁硬層或復(fù)合硬層励螺。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)合金刀具，也可用于高速鋼刀具坡沿，如鉆頭糊探、滾刀、絲錐和銑刀等河闰。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)的障壁科平，使刀具在切削時(shí)的磨損速度減慢，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上淤击。  

　　由于在高溫匠抗、高壓、高速下污抬，和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件汞贸，其應(yīng)用的難加工材料越來越多，切削加工的自動(dòng)化水平和對(duì)加工精度的要求越來越高印机。為了適應(yīng)這種情況矢腻，刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)用新的刀具材料；進(jìn)一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術(shù)射赛，在高韌性高強(qiáng)度的基體上沉積更高硬度的涂層多柑，更好地解決刀具材料硬度與強(qiáng)度間的矛盾；進(jìn)一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)楣责；提高刀具的制造精度平俘，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別，并使刀具的使用實(shí)現(xiàn)最佳化玻温。  

　　刀具材料大致分如下幾類：高速鋼猴豁、硬質(zhì)合金湃改、金屬陶瓷、陶瓷悲碰、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石丧足。  

　　金剛石刀具在超精切削中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展，金剛石作為切削刀具材料具有最優(yōu)異的性能(如它的硬度泻磅、熱導(dǎo)性以及鋒利刃口的成形性)蜗胖。超精金剛石切削刀具就利用了這些特點(diǎn)和性能，它們可以實(shí)現(xiàn)新型光電零部件加工工藝中甚至最高精度的成形加工能力煞松。  

　　近年來袄雷，在光學(xué)微電子設(shè)備市場(chǎng)上，隨著裝備小型化和高性能化的發(fā)展趨勢(shì)备则，對(duì)基于超精金剛石刀具的微切削加工需求越來越大碳扯。在光學(xué)裝置用塑料零件的金屬模具加工中城也，要求達(dá)到亞微米級(jí)的成形精度和納米級(jí)的表面粗糙度隐锭。此外，加工對(duì)象不僅僅有平面和圓柱面计贰，也有三維曲面形狀钦睡，并要求達(dá)到微米級(jí)精度。  

　　為了滿足這些需求躁倒，我們開發(fā)了世界上最小級(jí)別的超精密金剛石切削刀具(UPC微納成形刀具)荞怒。本文將介紹我們制造的UPC(超精切削刀具)的性能，以及在三維形狀微加工中的應(yīng)用秧秉。  

　　超精金剛石切削刀具采用單晶金剛石作為刀具材料褐桌。由于利用了金剛石材料的優(yōu)異特性，切削刃非常鋒利和耐用象迎，可將超精加工機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精確復(fù)映到被加工工件材料上荧嵌，因此可用于高精度三維形狀和鏡面表面的加工。  

　　尺寸范圍從亞微米到納米級(jí)的超微細(xì)切削要求達(dá)到以下切削條件：①鋒利的切削刃砾淌，刀尖圓弧半徑達(dá)到10納米左右啦撮；②切削刃的光潔度要求達(dá)到1納米的水平。  

　　刀尖圓弧半徑越小汪厨，切削深度也就越小例是，切屑的切削和去除過程才能平穩(wěn)進(jìn)行而不會(huì)損壞加工表面，此外蛙檐，因工件彈性變形而導(dǎo)致的切削厚度變化也越小狐怯，從而可實(shí)現(xiàn)高精密切削加工。UPC刀具的切削刃圓弧可達(dá)到50納米或更小贪犁。  

　　如果刀具輪廓的精加工表面完全復(fù)映到工件上颜肥，則刀具切削刃的粗糙度將決定加工表面的粗糙度鳖进。因此，切削刃的光潔程度和形狀精度就變得異常重要奴万。 

　　另外陶瓷刀具屬于高技術(shù)陶瓷葵斗，具有高強(qiáng)度、高韌性和高耐磨性个荔，用于機(jī)械加工行業(yè)大大提高了生產(chǎn)效率杂虐，有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)在已被越來越多的用戶所認(rèn)識(shí)易贿，因此市場(chǎng)前景廣闊意沸。傳統(tǒng)熱壓燒結(jié)陶瓷刀具工藝復(fù)雜，能耗很高烦租。微波燒結(jié)生產(chǎn)出的陶瓷刀具延赌，其主要性能指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，且工藝易控叉橱，產(chǎn)品一致性好挫以。微波工藝技術(shù)與設(shè)備受到用戶單位相當(dāng)高的評(píng)價(jià)，同時(shí)窃祝，該技術(shù)與設(shè)備也可應(yīng)用于陶瓷密封件掐松、陶瓷軸承、陶瓷刀粪小、陶瓷噴咀等耐磨大磺、耐腐蝕、耐高溫制品的生產(chǎn)探膊，應(yīng)用十分廣泛杠愧。  

　　陶瓷用于切削刀具的時(shí)間比硬質(zhì)合金早，但由于其脆性逞壁，發(fā)展很慢流济。但自上世紀(jì)70年代以后，還是得到了比較快的發(fā)展侄侨。陶瓷刀具材料主要有兩大系兄哮，即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具气凫，具有成本低参匀、硬度高、耐高溫性能好等優(yōu)點(diǎn)市协，有很好的前景昭仓。目前國(guó)內(nèi)國(guó)外產(chǎn)品差別很大，刀具算是高技術(shù)的消費(fèi)品!

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