切削刀具的种类按刀具材料的成分可分为金刚石刀具课件

先进制造技术先进制造技术临沂大学临沂大学 汽车学院汽车学院 赵琳赵琳先进制造技术AdvancedManufacturingT1切削刀切削刀切削刀切削刀具材料具材料具材料具材料的种类的种类的种类的种类切削刀具切削刀具切削刀具切削刀具的发展简的发展简的发展简的发展简史史史史切削刀具切削刀具切削刀具切削刀具应具备的应具备的应具备的应具备的性能性能性能性能金刚金刚金刚金刚石刀石刀石刀石刀具具具具立方氮立方氮立方氮立方氮化硼刀化硼刀化硼刀化硼刀具具具具涂层刀具涂层刀具陶瓷刀具陶瓷刀具陶瓷刀具陶瓷刀具1234567专题五专题五 切削刀具的发展切削刀具的发展硬质合硬质合金刀具金刀具8高速钢高速钢刀具刀具切削刀具切削刀具的发展展的发展展望望910切削刀具材料的种类切削刀具的发展简史切削刀具应具备的性能金刚2一、切削刀具的种类一、切削刀具的种类一、切削刀具的种类一、切削刀具的种类1.1.1.1.按刀具材料的成分可分为：按刀具材料的成分可分为：按刀具材料的成分可分为：按刀具材料的成分可分为：金刚石刀具（金刚石刀具（金刚石刀具（金刚石刀具（DiamondDiamondDiamondDiamond）立方氮化硼刀具立方氮化硼刀具立方氮化硼刀具立方氮化硼刀具(Cubic Born Nitride Cubic Born Nitride Cubic Born Nitride Cubic Born Nitride)陶瓷刀具陶瓷刀具陶瓷刀具陶瓷刀具 (Ceramic Tools)Ceramic Tools)Ceramic Tools)Ceramic Tools)硬质合金刀具（硬质合金刀具（硬质合金刀具（硬质合金刀具（Cemented Carbide ToolsCemented Carbide ToolsCemented Carbide ToolsCemented Carbide Tools）高速钢刀具高速钢刀具高速钢刀具高速钢刀具(High Speed Steel)High Speed Steel)High Speed Steel)High Speed Steel)碳素和合金工具钢碳素和合金工具钢碳素和合金工具钢碳素和合金工具钢(Alloy Steel)Alloy Steel)Alloy Steel)Alloy Steel)一、切削刀具的种类1.按刀具材料的成分可分为：32.2.2.2.按加工方式可分为：按加工方式可分为：按加工方式可分为：按加工方式可分为：车刀车刀车刀车刀(Turning Tools)Turning Tools)Turning Tools)Turning Tools)孔加工刀具孔加工刀具孔加工刀具孔加工刀具(Drilling Tools)Drilling Tools)Drilling Tools)Drilling Tools)铣刀铣刀铣刀铣刀(Milling Tools)Milling Tools)Milling Tools)Milling Tools)齿轮刀具（齿轮刀具（齿轮刀具（齿轮刀具（Gear Cutting ToolsGear Cutting ToolsGear Cutting ToolsGear Cutting Tools）成型刀具成型刀具成型刀具成型刀具 (Formed Tools(Formed Tools(Formed Tools(Formed Tools）其它刀具其它刀具其它刀具其它刀具(Other Tools)Other Tools)Other Tools)Other Tools)一、一、切削刀具的种类切削刀具的种类切削刀具的种类切削刀具的种类2.按加工方式可分为：一、切削刀具的种类43.3.3.3.按刀具结构可分为：按刀具结构可分为：按刀具结构可分为：按刀具结构可分为：整体刀具整体刀具整体刀具整体刀具 焊接刀具焊接刀具焊接刀具焊接刀具 可转位刀具可转位刀具可转位刀具可转位刀具 其他刀具其他刀具其他刀具其他刀具一、一、切削刀具的种类切削刀具的种类切削刀具的种类切削刀具的种类3.按刀具结构可分为：一、切削刀具的种类5二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史1818世世纪纪后后期期，碳碳素素工工具具钢钢刀刀具具，耐耐热热温温度度为为200200，切切削削速速度度6-106-10m/minm/min，加加工工瓦瓦特特蒸蒸汽汽机机气气缸缸孔孔和和端端面面，需需要要大大约约1 1个月个月时间时间。18611861年年英英国国人人首首先先制制备备出出合合金金工工具具钢钢刀刀具具，耐耐热热温温度度达达到到300300左右，切削速度左右，切削速度2020m/minm/min。18981898年年美美国国人人研研制制成成功功高高速速钢钢刀刀具具，耐耐热热温温度度达达到到500500左左右，切削速度右，切削速度30-4030-40m/minm/min。高高速速钢钢刀刀具具的的出出现现，引引起起了了金金属属切切削削加加工工的的第第一一次次革革命命，新型高速机床随之出现。新型高速机床随之出现。二、切削刀具的发展简史18世纪后期，碳素工具钢刀具，耐热温度619251925年年德德国国人人首首先先发发明明了了硬硬质质合合金金刀刀具具，耐耐热热温温度度达达到到600-800600-800左左右右，切切削削速速度度40-20040-200m/minm/min。硬硬质质合合金金刀刀具具的的出现，引起了金属切削加工的又一次出现，引起了金属切削加工的又一次革命革命。2020世世纪纪3030年年代代，出出现现陶陶瓷瓷刀刀具具，但但并并未未得得到到广广泛泛应应用用，5050年年代代以以后后，逐逐步步发发展展，目目前前，耐耐热热温温度度达达到到1100-14001100-1400，切削速度切削速度500-1000500-1000m/minm/min。2020世世纪纪5050年年代代美美国国GEGE公公司司首首先先合合成成人人造造金金刚刚石石和和CBNCBN，CBNCBN硬度接近金刚石，耐热温度达到硬度接近金刚石，耐热温度达到1400-15001400-1500。自自2020世世纪纪7070年年代代初初美美国国GEGE公公司司研研制制成成功功聚聚晶晶金金刚刚石石(PCD)PCD)刀刀片，目前，在很多场合下已经替代了天然金刚石。片，目前，在很多场合下已经替代了天然金刚石。二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史二、切削刀具的发展简史1925年德国人首先发明了硬质合金刀具，耐热温度达到600-7实例：实例：加工直径为加工直径为100100mmmm，长度长度500500mmmm的碳钢棒的碳钢棒。1890 1890年，用碳素工具钢刀具，需要年，用碳素工具钢刀具，需要100100minmin。19101910年，用高速钢刀具，需要年，用高速钢刀具，需要2626minmin。现在现在，用硬质合金刀具，需要，用硬质合金刀具，需要1.51.5minmin。现在现在，用陶瓷或，用陶瓷或PCBNPCBN刀具，小于刀具，小于1.01.0minmin。实例：加工直径为100mm，长度500mm的碳钢棒。8切削刀具的种类按刀具材料的成分可分为金刚石刀具课件9硬度硬度硬度硬度硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。用硬度试验器来试验极为准确，是现代试验硬度常用的方法。用硬度试验器来试验极为准确，是现代试验硬度常用的方法。最最常用的试验法有洛氏硬度试验。常用的试验法有洛氏硬度试验。洛氏硬度试验机利用钻石冲入金洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度，冲入深度愈大，硬度愈小。属的深度来测定金属的硬度，冲入深度愈大，硬度愈小。洛氏硬度，这是由洛克威尔在洛氏硬度，这是由洛克威尔在19211921年提出来的，是使用洛氏硬度年提出来的，是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。该值没有单位，只用代号计所测定的金属材料的硬度值。该值没有单位，只用代号“HR”HR”表示。表示。洛氏硬度中洛氏硬度中HRAHRA、HRBHRB、HRCHRC中的中的A A、B B、C C为三种不同的标准。为三种不同的标准。称为标尺称为标尺A A、标尺、标尺B B、标尺、标尺C C。HRA HRA 是采用是采用60Kg60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度，用于硬度极载荷和钻石锥压入器求的硬度，用于硬度极高的材料。例如：硬质合金。高的材料。例如：硬质合金。HRB HRB 是采用是采用100Kg100Kg载荷和直径载荷和直径1.58mm1.58mm淬硬的钢球求得的硬度，淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料。例如：退火钢、用于硬度较低的材料。例如：退火钢、铸铁等。铸铁等。HRC HRC 是采用是采用150Kg150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料。例如：淬火钢等很高的材料。例如：淬火钢等 硬度硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。10三、刀具材料必备的性能三、刀具材料必备的性能1 1高的硬度和耐磨性高的硬度和耐磨性p刀具材料的硬度一般大于刀具材料的硬度一般大于6060HRCHRC（一般应大于工件材料的硬度）。一般应大于工件材料的硬度）。p刀具材料的耐磨性指抵抗磨损的能力，刀具的硬度越高、耐磨性刀具材料的耐磨性指抵抗磨损的能力，刀具的硬度越高、耐磨性一般越高。除硬度外，耐磨性还与材料的化学成分、强度、韧性一般越高。除硬度外，耐磨性还与材料的化学成分、强度、韧性及显微组织等有关。及显微组织等有关。2 2足够的强度和韧性足够的强度和韧性p切削过程中，刀具的切削部分承受很大的切削负荷，尤其在断续切削过程中，刀具的切削部分承受很大的切削负荷，尤其在断续切削过程中更要承受循环的热及机械冲击，刀具的常见损坏形式切削过程中更要承受循环的热及机械冲击，刀具的常见损坏形式为破损如崩刃、断裂等。刀具材料必须具备足够的强度和韧性。为破损如崩刃、断裂等。刀具材料必须具备足够的强度和韧性。三、刀具材料必备的性能11三、刀具材料必备的性能三、刀具材料必备的性能3 3高的热稳定性高的热稳定性p也称高的耐热性，是衡量刀具材料切削性能的重要标志，它指也称高的耐热性，是衡量刀具材料切削性能的重要标志，它指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。除刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。除了高的热稳定性，刀具材料还应具备良好的高温抗氧化能力、了高的热稳定性，刀具材料还应具备良好的高温抗氧化能力、抗扩散性能。抗扩散性能。4 4良好的热物理特性及抗热冲击性能良好的热物理特性及抗热冲击性能p良好的导热性，大的热容量有利于切削热的传出、降低切削温良好的导热性，大的热容量有利于切削热的传出、降低切削温度；度；p断续切削时，刀具受到循环的热冲击，容易产生热裂纹而断裂，断续切削时，刀具受到循环的热冲击，容易产生热裂纹而断裂，所以刀具材料应具备优良的抗热冲击性能；所以刀具材料应具备优良的抗热冲击性能；p热膨胀系数越小，则热变形越小，有利于降低热应力。热膨胀系数越小，则热变形越小，有利于降低热应力。三、刀具材料必备的性能12三、刀具材料必备的性能三、刀具材料必备的性能5 5良好的工艺性良好的工艺性指良好的锻造性能、机加工性能和热处理性能，便于刀具的制指良好的锻造性能、机加工性能和热处理性能，便于刀具的制造。造。6 6经济性经济性刀具材料的发展一定要将生产的实际需要与本国的自然资源的刀具材料的发展一定要将生产的实际需要与本国的自然资源的相结合，因地制宜。相结合，因地制宜。三、刀具材料必备的性能13四、金刚石刀具四、金刚石刀具四、金刚石刀具四、金刚石刀具天然单晶金刚石刀具天然单晶金刚石刀具人造单晶金刚石刀具人造单晶金刚石刀具金刚石金刚石刀具刀具单晶金刚石刀具单晶金刚石刀具多晶金刚石多晶金刚石刀具刀具PCD刀具刀具CVD金金 刚刚石刀具石刀具CVD金刚石金刚石薄膜涂层刀具薄膜涂层刀具金刚石金刚石厚度膜焊接刀具厚度膜焊接刀具四、金刚石刀具天然单晶金刚石刀具金刚石单晶金刚石刀具多晶金刚141.1.极高的硬度和耐磨性极高的硬度和耐磨性：金刚石的显微硬度达：金刚石的显微硬度达HV10000HV10000，是自是自然界最硬的物质。具有极高的耐磨性，天然金刚石的耐磨性然界最硬的物质。具有极高的耐磨性，天然金刚石的耐磨性为硬质合金的为硬质合金的80-12080-120倍，人造金刚石的耐磨性为硬质合金的倍，人造金刚石的耐磨性为硬质合金的60-8060-80倍。倍。2.2.各向异性能各向异性能：单晶金刚石晶体不同晶面及晶向的硬度、耐磨：单晶金刚石晶体不同晶面及晶向的硬度、耐磨性能、微观强度、研磨加工的难易程度以及与工件材料之间性能、微观强度、研磨加工的难易程度以及与工件材料之间的摩擦系数等相差很大，因此，设计和制造单晶金刚石刀具的摩擦系数等相差很大，因此，设计和制造单晶金刚石刀具时，必须正确选择晶体方向。时，必须正确选择晶体方向。3.3.具有很低的摩擦系数具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其它刀具都低，约为硬质合金刀具的一半，通常在数比其它刀具都低，约为硬质合金刀具的一半，通常在0.1-0.1-0.30.3之间。摩擦系数低可减小切削温度和切削力之间。摩擦系数低可减小切削温度和切削力。(1)(1)金刚石刀具的性能特点金刚石刀具的性能特点极高的硬度和耐磨性：金刚石的显微硬度达HV10000，是自然154.4.刀刃非常锋利刀刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，天然单晶金刚石刀具刀刃钝园半径可达纳米，能进行超薄天然单晶金刚石刀具刀刃钝园半径可达纳米，能进行超薄切削和超精密加工。切削和超精密加工。5.5.具有很高的导热性能：具有很高的导热性能：金刚石的导热系数为硬质合金的金刚石的导热系数为硬质合金的1.5-91.5-9倍，为铜的倍，为铜的2-62-6倍。由于导热系数高，切削热容易散倍。由于导热系数高，切削热容易散出，切削温度低。出，切削温度低。6.6.热胀系数低：热胀系数低：金刚石的热胀系数比硬质合金小几倍，约为金刚石的热胀系数比硬质合金小几倍，约为高速钢的高速钢的1/101/10。因此，金刚石刀具不会产生很大的热变形，。因此，金刚石刀具不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。(1)(1)金刚石刀具的性能特点金刚石刀具的性能特点刀刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，天然单晶金16（2）人造金刚石的制备工艺）人造金刚石的制备工艺(a)人造单晶金刚石的制备人造单晶金刚石的制备(b)聚晶金刚石的制备聚晶金刚石的制备石墨石墨+触媒剂触媒剂金刚石单晶粉金刚石单晶粉高温高压高温高压金刚石单晶粉金刚石单晶粉+结合结合剂剂PCD聚晶聚晶高温高压高温高压（2）人造金刚石的制备工艺(a)人造单晶金刚石的制备石墨+17（3）聚晶金刚石）聚晶金刚石(PCD)刀具刀具PCDPCD是是通通过过金金属属结结合合剂剂(如如CoCo、NiNi等等)将将金金刚刚石石微微粉粉聚聚合合而而成成的的多多晶晶体体材材料料。金金刚刚石石广广泛泛应应用用于于切切削削加加工工还还是是PCDPCD研研制制成成功功以以后。后。PCDPCD的的硬硬度度低低于于单单晶晶金金刚刚石石，但但PCDPCD属属各各向向同同性性材材料料；PCDPCD具具有有导电性，便于切割成型，成本远低于天然金刚石。导电性，便于切割成型，成本远低于天然金刚石。PCDPCD原原料料来来源源丰丰富富，价价格格只只有有天天然然金金刚刚石石的的十十几几分分之之一一，PCDPCD应用远比天然金刚石刀具广泛。应用远比天然金刚石刀具广泛。大大多多数数PCDPCD刀刀片片都都是是与与硬硬质质合合金金基基体体烧烧结结而而成成的的复复合合刀刀片片，即即在在硬硬质质合合金金的的基基体体上上烧烧结结一一层层约约0.70.7mmmm厚厚的的PCDPCD，这这种种刀刀片片的的强强度度和和硬硬质质合合金金基基本本一一致致，硬硬度度接接近近整整体体PCDPCD，可可焊焊性性好好，重重磨容易，成本低磨容易，成本低 。（3）聚晶金刚石(PCD)刀具18切削刀具的种类按刀具材料的成分可分为金刚石刀具课件19聚晶金刚石复合刀片（硬质合金基体）聚晶金刚石复合刀片（硬质合金基体）20（7）金刚石刀具的应用）金刚石刀具的应用金刚石刀具主要用于金刚石刀具主要用于加工有色金属及其合金加工有色金属及其合金。其中。其中8080以上的以上的PCDPCD刀具刀具用于加工用于加工汽车和摩托车行业的硅铝合金零部件汽车和摩托车行业的硅铝合金零部件，如：铝合金活塞的裙部、，如：铝合金活塞的裙部、销孔、汽缸体、变速箱等。销孔、汽缸体、变速箱等。由于这些零件材料含硅量较高由于这些零件材料含硅量较高(12%(12%以上以上)，且为大批量生产，对刀具的，且为大批量生产，对刀具的寿命要求较高，硬质合金刀具难以胜任，而寿命要求较高，硬质合金刀具难以胜任，而PCDPCD刀具的寿命远高于硬质刀具的寿命远高于硬质合金刀具，是硬质合金刀具寿命的几十甚至几百倍。合金刀具，是硬质合金刀具寿命的几十甚至几百倍。在加工硅含量较高的铝合金时，除在加工硅含量较高的铝合金时，除PCDPCD刀具外，其它所有的刀具都在很刀具外，其它所有的刀具都在很短的时间内产生严重的磨损而不能继续切削短的时间内产生严重的磨损而不能继续切削 。PCDPCD刀具还非常适合对刀具还非常适合对难加工非金属材料难加工非金属材料(如：木材、人造板材、强化复如：木材、人造板材、强化复合地板、碳纤维增强塑料、石墨、陶瓷、石材等合地板、碳纤维增强塑料、石墨、陶瓷、石材等)进行加工进行加工 。采用单晶金刚石刀具，在超精密车床上可实现镜面加工，目前，采用单晶金刚石刀具，在超精密车床上可实现镜面加工，目前，金刚石金刚石刀具可以实现切削厚度为纳米级的连续稳定切削刀具可以实现切削厚度为纳米级的连续稳定切削。金刚石的热稳定性比较差，金刚石的热稳定性比较差，切削温度达到切削温度达到800800时，就会失去其硬度，时，就会失去其硬度，金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料，因为，金刚石与铁有很强的化学，因为，金刚石与铁有很强的化学亲合力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构。亲合力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构。（7）金刚石刀具的应用21（7）金刚石刀具的应用）金刚石刀具的应用PCD刀具应用领域分布刀具应用领域分布PCD木工刀具主要加工对象分布木工刀具主要加工对象分布（7）金刚石刀具的应用PCD刀具应用领域分布PCD木工刀具主22五、立方氮化硼刀具五、立方氮化硼刀具五、立方氮化硼刀具五、立方氮化硼刀具 整体焊接式整体焊接式PCBN刀具刀具机夹焊接式机夹焊接式PCBN刀具刀具PCBN可转位可转位刀具刀具PCBN焊接焊接刀具刀具PCBN刀具刀具整体整体可转位可转位刀片刀片一个面一个面可转位可转位刀片刀片单刃单刃可转位可转位刀片刀片五、立方氮化硼刀具整体焊接式机夹焊接式PCBN可转位刀具P23(1)PCBN的性能特点的性能特点 1.1.高的硬度和耐磨性：高的硬度和耐磨性：PCBNPCBN晶体结构与金刚石相似，晶格常数晶体结构与金刚石相似，晶格常数相近，因此具有与金刚石相近的硬度。相近，因此具有与金刚石相近的硬度。PCBNPCBN微粉的显微硬度微粉的显微硬度为为HV8000HV800090009000，其其PCBNPCBN烧结体的硬度达到烧结体的硬度达到HV3000HV300050005000。在切削耐磨材料时其耐磨性为硬质合金刀具的在切削耐磨材料时其耐磨性为硬质合金刀具的5050倍，为涂层倍，为涂层硬质合金刀具的硬质合金刀具的3030倍。倍。PCBNPCBN特别适合于加工从前只能磨削的特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料，实现高硬度材料，实现“以车代磨以车代磨”。2.2.具有很高的热稳定性具有很高的热稳定性：PCBNPCBN的耐热性可达的耐热性可达1400140015001500，比，比金刚石的耐热性金刚石的耐热性(700-800)(700-800)几乎高一倍，因此几乎高一倍，因此PCBNPCBN刀具可刀具可用比硬质合金刀具高用比硬质合金刀具高3 35 5倍的速度高速切削淬硬钢。倍的速度高速切削淬硬钢。(1)PCBN的性能特点24(1)PCBN的性能特点的性能特点 3.3.优良的化学稳定性：优良的化学稳定性：PCBNPCBN的化学惰性大，与铁系材料到的化学惰性大，与铁系材料到1200-13001200-1300时也不起化学作用，与碳只是在时也不起化学作用，与碳只是在20002000时才起时才起反应。反应。PCBNPCBN具有很高的抗氧化能力，在具有很高的抗氧化能力，在10001000时也不会产生时也不会产生氧化现象。因此，氧化现象。因此，PCBNPCBN刀具广泛应用于高速或超高速的切削刀具广泛应用于高速或超高速的切削 。4.4.具有较好的导热性具有较好的导热性：PCBNPCBN的导热性虽然赶不上金刚石，但是的导热性虽然赶不上金刚石，但是在各类刀具材料中在各类刀具材料中PCBNPCBN的导热性仅次于金刚石，大大高于高的导热性仅次于金刚石，大大高于高速钢和硬质合金。速钢和硬质合金。PCBNPCBN的导热系数是紫铜的的导热系数是紫铜的3.23.2倍，是硬质倍，是硬质合金的合金的2020倍。倍。5.5.具有较低的摩擦系数：具有较低的摩擦系数：PCBNPCBN与不同材料间的摩擦系数约为与不同材料间的摩擦系数约为0.10.10.30.3，比硬质合金的摩擦系数，比硬质合金的摩擦系数(0.4-0.6)(0.4-0.6)小得多。低的小得多。低的摩擦系数可导致切削时切削力减小，切削温度降低，加工表摩擦系数可导致切削时切削力减小，切削温度降低，加工表面质量提高面质量提高 。(1)PCBN的性能特点25(2)PCBN刀具的应用刀具的应用PCBNPCBN刀刀具具非非常常适适合合于于干干式式切切削削、硬硬态态和和高高速速切切削削加加工工工工艺艺，特别适合数控设备及自动化生产线的使用。特别适合数控设备及自动化生产线的使用。PCBNPCBN刀具适合加工的工件材料有：刀具适合加工的工件材料有：(1)(1)硬硬度度在在HRC45HRC45以以上上的的淬淬硬硬钢钢和和耐耐磨磨铸铸铁铁(如如：淬淬硬硬钢钢HRC45-65HRC45-65、轴轴 承承 钢钢 HRC60-62HRC60-62、高高 速速 钢钢 HRCHRC 6262、工工 具具 钢钢HRC57-60HRC57-60、冷硬铸铁等冷硬铸铁等)；(2)(2)HRC35HRC35以以上上的的耐耐热热合合金金(高高温温合合金金、热热喷喷涂涂材材料料、硬硬质质合合金等金等)；(3)(3)HRC30HRC30以下而其它刀片很难加工的珠光体灰口铸铁。以下而其它刀片很难加工的珠光体灰口铸铁。被加工材料的硬度越高越能体现被加工材料的硬度越高越能体现PCBNPCBN刀具的优越性。刀具的优越性。(2)PCBN刀具的应用26(2)PCBN刀具的应用刀具的应用PCBNPCBN刀刀具具进进行行硬硬态态切切削削时时，可可以以车车、镗镗、铣铣等等替替代代磨磨削削加加工工工工艺艺，是是实实现现“以以车车代代磨磨”的的最最佳佳刀刀具具。据据报报道道日日本本PCBNPCBN刀刀具的应用有具的应用有55%55%是替代原来的磨削。是替代原来的磨削。PCBNPCBN还还是是实实现现高高速速或或干干式式切切削削的的最最佳佳刀刀具具之之一一。尤尤其其在在加加工工灰铸铁高速干切削领域。灰铸铁高速干切削领域。目目前前，PCBNPCBN刀刀具具已已用用于于车车刀刀、镗镗刀刀、铣铣刀刀等等，在在汽汽车车制制造造业业、自自动动化化生生产产线线等等方方面面PCBNPCBN刀刀具具的的使使用用量量已已达达到到了了相相当当的的比比例例据据。如如：加加工工汽汽车车发发动动机机箱箱体体、刹刹车车盘盘、传传动动轴轴、气气缸缸孔孔、发动机进出气阀座等；发动机进出气阀座等；(2)PCBN刀具的应用27(3)PCBN刀具的应用刀具的应用PCBN刀具应用领域分布刀具应用领域分布(3)PCBN刀具的应用PCBN刀具应用领域分布28六、涂层刀具六、涂层刀具六、涂层刀具六、涂层刀具 单涂层单涂层多涂层多涂层(带中间过渡层带中间过渡层)厚厚度度:(0.550 m)厚厚度度:(0.510 m)多涂层多涂层(纳米结构纳米结构)梯度涂层梯度涂层厚度厚度:(100nm)超硬涂层超硬涂层硬和软复合涂层硬和软复合涂层(CVDDP/BN)(MoS2,WC/C,石墨等石墨等)六、涂层刀具单涂层29涂层硬质合金微观结构涂层硬质合金微观结构1500倍倍a)单涂层单涂层b)多涂层多涂层涂层硬质合金微观结构1500倍30（1）涂层刀具的性能特点）涂层刀具的性能特点1.1.涂涂层层可可分分为为两两大大类类：一一类类是是“硬硬”涂涂层层，如如：TiCTiC、TiNTiN、A1A12 2O O3 3涂涂层层。硬硬涂涂层层的的主主要要优优点点是是硬硬度度高高、耐耐磨磨性性能能好好。另另一一类类是是“软软”涂涂层层，如如MoSMoS2 2、WSWS2 2等等。这这种种涂涂层层也也称称为为自自润润滑滑涂涂层，其表面摩擦系数低，可以减小摩擦。层，其表面摩擦系数低，可以减小摩擦。2.2.涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来，既保涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来，既保持了基体良好的韧性和较高的强度，又具有涂层的高硬度、持了基体良好的韧性和较高的强度，又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。高耐磨性和低摩擦系数。3.3.与未涂层刀具相比，涂层刀具的切削速度可提高与未涂层刀具相比，涂层刀具的切削速度可提高2 2倍以上，倍以上，刀具寿命可提高刀具寿命可提高2-52-5倍。倍。（1）涂层刀具的性能特点31（1）涂层刀具的性能特点）涂层刀具的性能特点3.3.涂层硬质合金一般采用涂层硬质合金一般采用化学气相沉积法化学气相沉积法(CVD)CVD)，沉积温度在沉积温度在10001000左右左右。对于精密、形状复杂、价格昂贵、不可重磨的对于精密、形状复杂、价格昂贵、不可重磨的高速钢刀具一般采用高速钢刀具一般采用物理气相沉积法物理气相沉积法(PVD)PVD)，沉积温度在沉积温度在500500左右。左右。4.4.刀具寿命与涂层厚度有关刀具寿命与涂层厚度有关。涂层太厚时易引起剥离；涂层太。涂层太厚时易引起剥离；涂层太薄时，则耐磨性能差，涂层不能有效的保护基体。薄时，则耐磨性能差，涂层不能有效的保护基体。5.5.涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间长、刀具成本相对较高。主要用于刚性高的数控机床长、刀具成本相对较高。主要用于刚性高的数控机床 。（1）涂层刀具的性能特点32（2）涂层刀具的应用）涂层刀具的应用 1.1.自自2020世纪世纪7070年代以来，刀具涂层技术取得了飞速发展，涂层年代以来，刀具涂层技术取得了飞速发展，涂层工艺越来越成熟。在日本的硬质合金和陶瓷刀片总产量中，工艺越来越成熟。在日本的硬质合金和陶瓷刀片总产量中，涂层刀片占涂层刀片占4141。2.2.西方工业发达国家使用的涂层刀片占可转位刀片的比例已由西方工业发达国家使用的涂层刀片占可转位刀片的比例已由19781978年的年的2626，增加到，增加到19851985年的年的50-6050-60。新型数控机床所。新型数控机床所用切削刀具中有用切削刀具中有8080左右使用涂层刀具。美国数控机床上使左右使用涂层刀具。美国数控机床上使用涂层硬质合金刀片比例为用涂层硬质合金刀片比例为8080。瑞典和德国车削用涂层刀。瑞典和德国车削用涂层刀片已占片已占7070以上。以上。3.3.前苏联前苏联1981-19851981-1985年期间，刀具产量增加年期间，刀具产量增加1616，硬质合金刀，硬质合金刀具增加了具增加了2929，而涂层刀具则增加了，而涂层刀具则增加了5 5倍。倍。（2）涂层刀具的应用33（2）涂层刀具的应用）涂层刀具的应用4.4.涂层刀具通用性广涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，一种涂层刀具可以，加工范围显著扩大，一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用，因而可以大大减少刀具的品种和代替数种非涂层刀具使用，因而可以大大减少刀具的品种和库存量，简化刀具管理，降低刀具和设备成本库存量，简化刀具管理，降低刀具和设备成本 。5.5.不同涂层材料的刀具，切削性能不一样。不同涂层材料的刀具，切削性能不一样。低速切削时，低速切削时，TiCTiC涂层占有优势；高速切削时，涂层占有优势；高速切削时，TiNTiN较合适；较合适；HfNHfN和和Al2O3Al2O3涂层涂层的热化学稳定性比的热化学稳定性比TiNTiN更高，适合于在更高的切削速度下工更高，适合于在更高的切削速度下工作。作。6.6.涂层刀具将是今后数控加工领域中的最重要刀具品种，预计涂层刀具将是今后数控加工领域中的最重要刀具品种，预计涂层刀具所占的比例可能达到涂层刀具所占的比例可能达到80%80%以上。以上。（2）涂层刀具的应用34七、陶瓷刀具七、陶瓷刀具七、陶瓷刀具七、陶瓷刀具 粘结相粘结相Mo,Ni,Co氧化物氧化物Al2O3,ZrO2碳化物碳化物TiC,SiC氮化物氮化物Si3N4,BN,TiN硼化物硼化物TiB2，ZrB2七、陶瓷刀具粘结相氧化物碳化物氮化物硼化物35（1）陶瓷刀具的性能特点）陶瓷刀具的性能特点1.1.硬度高、耐磨性硬度高、耐磨性：陶瓷刀具的硬度虽然不及：陶瓷刀具的硬度虽然不及PCDPCD和和PCBNPCBN高，高，但大大高于硬质合金和高速钢刀具，达到但大大高于硬质合金和高速钢刀具，达到HRA93-95HRA93-95。陶瓷陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高3-103-10倍。陶瓷倍。陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料，实现刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料，实现“以车以车代磨代磨”，陶瓷刀具适合于高速切削和硬切削，陶瓷刀具适合于高速切削和硬切削 。2.2.耐温性、耐热性耐温性、耐热性：陶瓷刀具在：陶瓷刀具在12001200以上的高温下仍能进以上的高温下仍能进行切削，具有很好的高温力学性能，在行切削，具有很好的高温力学性能，在12001200时的硬度仍时的硬度仍达到达到HRA80HRA80。随温度的升高，陶瓷刀具的高温力学性能降低随温度的升高，陶瓷刀具的高温力学性能降低很慢。很慢。3.3.AlAl2 2O O3 3陶瓷刀具的抗氧化性能特别好，切削刃即使处于赤热陶瓷刀具的抗氧化性能特别好，切削刃即使处于赤热状态，也能连续使用。因此，陶瓷刀具可以实现状态，也能连续使用。因此，陶瓷刀具可以实现干切削干切削，从而可省去切削液从而可省去切削液 。（1）陶瓷刀具的性能特点363.3.化学稳定性化学稳定性：陶瓷刀具不易与金属产生粘结，且耐腐蚀、：陶瓷刀具不易与金属产生粘结，且耐腐蚀、化学稳定性好，可减小刀具的粘结磨损化学稳定性好，可减小刀具的粘结磨损 4.4.摩擦系数摩擦系数：陶瓷刀具与金属的亲合力小，摩擦系数低，可：陶瓷刀具与金属的亲合力小，摩擦系数低，可降低切削力和切削温度，加工表面质量好降低切削力和切削温度，加工表面质量好 5.5.原料丰富原料丰富：硬质合金中所含的钨和钴等资源缺乏，价格昂：硬质合金中所含的钨和钴等资源缺乏，价格昂贵，而陶瓷刀具材料使用的主要原料氧化铝、氧化硅、碳贵，而陶瓷刀具材料使用的主要原料氧化铝、氧化硅、碳化物等是地壳中最丰富的元素，是取之不尽，用之不竭的，化物等是地壳中最丰富的元素，是取之不尽，用之不竭的，对发展陶瓷刀具材料十分有利。因此，开发和使用陶瓷刀对发展陶瓷刀具材料十分有利。因此，开发和使用陶瓷刀具，对节省战略性贵重金属具有十分重要的意义具，对节省战略性贵重金属具有十分重要的意义 （1）陶瓷刀具的性能特点）陶瓷刀具的性能特点化学稳定性：陶瓷刀具不易与金属产生粘结，且耐腐蚀、化学稳定性37（2）陶瓷刀具的主要成分）陶瓷刀具的主要成分氧化物：氧化物：A12O3、ZrO2、SiO2、MgO、Y2O3、TiO2等等碳化物：碳化物：TiC、SiC、WC、HfC、NbC、TaC、B4C等等氮化物：氮化物：TiN、Si3N4、BN、A1N、TaN、ZrN、HfN等等硼化物：硼化物：TiB2、ZrB2、NbB2、HfB、WB2等等（2）陶瓷刀具的主要成分38（3）陶瓷刀具的制备工艺）陶瓷刀具的制备工艺原料原料处理处理混料混料球磨球磨干燥干燥过筛过筛处理处理烧结烧结成型成型处理处理加工加工检验检验处理处理（3）陶瓷刀具的制备工艺39热压烧结炉热压烧结炉热压烧结炉40陶瓷刀片陶瓷刀片陶瓷刀片陶瓷刀片陶瓷刀片41（4 4 4 4）陶瓷刀具的增韧补强）陶瓷刀具的增韧补强）陶瓷刀具的增韧补强）陶瓷刀具的增韧补强缺点：缺点：强度和韧性低，抗机械和热冲击能力差。强度和韧性低，抗机械和热冲击能力差。解决办法：解决办法：1.原材料高纯化原材料高纯化2.粉末微细化粉末微细化(目前可达到目前可达到纳米级纳米级)3.采采用用增增韧韧补补强强(如如：颗颗粒粒增增韧韧、晶晶须须增增韧韧、相相变变增增韧韧、协同增韧协同增韧等等)4.新型烧结工艺新型烧结工艺(如热等静压等如热等静压等)5.复合化复合化6.梯度化梯度化（4）陶瓷刀具的增韧补强42（5 5 5 5）新型陶瓷刀具干切削）新型陶瓷刀具干切削）新型陶瓷刀具干切削）新型陶瓷刀具干切削实例实例实例实例（5）新型陶瓷刀具干切削实例43（6 6 6 6）新型陶瓷刀具硬切削实例）新型陶瓷刀具硬切削实例）新型陶瓷刀具硬切削实例）新型陶瓷刀具硬切削实例（6）新型陶瓷刀具硬切削实例44八、硬质合金刀具八、硬质合金刀具八、硬质合金刀具八、硬质合金刀具 强韧强韧TiC基刀具基刀具TiC基基刀具刀具TiN基基刀具刀具TiCN基刀具基刀具钨钴钨钴钛类钛类钨钴钨钴类类添加稀有添加稀有碳化物类碳化物类硬质合金刀具硬质合金刀具碳碳(氮氮)化钛基化钛基硬质合金刀具硬质合金刀具碳化钨基碳化钨基硬质合金刀具硬质合金刀具八、硬质合金刀具强韧TiCTiC 基刀具TiN基刀具TiCN45硬质合金的制造硬质合金的制造混料、球磨（使均匀）混料、球磨（使均匀）压制成型压制成型硬质合金的制造混料、球磨（使均匀）压制成型46硬质合金的制造硬质合金的制造不同模具压制的制品不同模具压制的制品 烧结炉烧结炉硬质合金的制造不同模具压制的制品烧结炉47硬质合金的特点硬质合金的特点p硬质合金是由高硬、难熔的金属碳化物如：硬质合金是由高硬、难熔的金属碳化物如：WCWC、TiCTiC、TaCTaC、NbCNbC等和金属粘结剂如：等和金属粘结剂如：CoCo、NiNi等经粉末冶金法制成的。特点：等经粉末冶金法制成的。特点：p硬度高（硬度高（89938993HRAHRA）、）、耐磨性好（耐用度可提高几倍到几十耐磨性好（耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时切削速度可提高倍，在耐用度相同时切削速度可提高410410倍）；耐热性高倍）；耐热性高（在（在80010008001000时仍可切削）；抗弯强度低（时仍可切削）；抗弯强度低（0.90.91.51.5GPaGPa）；）；断裂韧性低。因此承受切削振动和冲击负荷能力差。断裂韧性低。因此承受切削振动和冲击负荷能力差。p当硬质合金碳化物含量高，其硬度、耐热性和耐磨性增加，强当硬质合金碳化物含量高，其硬度、耐热性和耐磨性增加，强度、韧性降低；粘结剂增加，其性能相反变化。度、韧性降低；粘结剂增加，其性能相反变化。p碳化物（也叫硬质相）颗粒越小、分布越均匀，耐磨性越好、碳化物（也叫硬质相）颗粒越小、分布越均匀，耐磨性越好、硬度增加，但强度减小。硬度增加，但强度减小。硬质合金的特点48硬质合金微观结构硬质合金微观结构a)细晶粒细晶粒b)粗晶粒粗晶粒YG10硬质合金（硬质合金（1500倍）倍）硬质合金微观结构a)细晶粒49九、高速钢刀具九、高速钢刀具九、高速钢刀具九、高速钢刀具 钨钼钢钨钼钢钨钢钨钢高钒高钒HSS刀具刀具高碳高碳HSS刀具刀具铝铝HSS刀具刀具钴钴HSS刀具刀具高速钢刀具高速钢刀具高性能高高性能高速钢刀具速钢刀具通用型高通用型高速钢刀具速钢刀具九、高速钢刀具钨钼钢钨钢高钒HSS高碳HSS铝HSS钴HS50高速钢刀具的性能特点高速钢刀具的性能特点p高速钢高速钢(HSS)是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。的高合金工具钢。p高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能，高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能，在复杂刀具，尤其是制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉刀、在复杂刀具，尤其是制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具，高速钢仍占据主要地位。切齿刀具等一些刃形复杂刀具，高速钢仍占据主要地位。p由于由于HSS刀具中钨钴等主要元素的资源紧缺，刀具中钨钴等主要元素的资源紧缺，HSS在所有刀具在所有刀具中的比重逐渐下降，中的比重逐渐下降，1994年已下降到年已下降到45.1，预计，今后高速，预计，今后高速钢的使用比例还将逐渐减少。钢的使用比例还将逐渐减少。pHSS刀具的其发展方向包括：发展各种少钨的通用型高速钢，刀具的其发展方向包括：发展各种少钨的通用型高速钢，扩大使用各种无钴、少钴的高性能高速钢，推广使用粉末冶金扩大使用各种无钴、少钴的高性能高速钢，推广使用粉末冶金高速钢高速钢(PMHSS)和涂层高速钢。和涂层高速钢。高速钢刀具的性能特点51（2）PMHSSp普普通通高高速速钢钢和和高高性性能能高高速速钢钢都都是是用用熔熔炼炼方方法法制制造造的的。熔熔炼炼高高速速钢钢容容易易出出现现的的严严重重问问题题是是碳碳化化物物偏偏析析，碳碳化化物物在在高高速速钢钢中中分分布布不不均均匀匀，且且晶晶粒粒粗粗大大，对对高高速速钢钢刀刀具具的的耐耐磨磨性性、韧韧性性及及切削性能产生不利影响。切削性能产生不利影响。pPM PM HSSHSS是是2020世世纪纪7070年年代代发发展展起起来来的的，它它是是将将高高频频感感应应炉炉熔熔炼炼出出的的钢钢液液，用用高高压压氩氩气气或或纯纯氮氮气气使使之之雾雾化化，再再急急冷冷而而得得到到细细小小均均匀匀的的结结晶晶组组织织(高高速速钢钢粉粉末末)，再再将将所所得得的的粉粉末末在在高高温温、高高压压下下压压制制成成刀刀坯坯，或或先先制制成成钢钢坯坯再再经经过过锻锻造造、轧轧制制成成刀刀具具形状。形状。（2）PMHSS52（2 2）PM HSSPM HSS PMHSS具有以下优点：具有以下优点：pPMHSS没没有有碳碳化化物物偏偏析析的的缺缺陷陷，其其碳碳化化物物晶晶粒粒细细小小均均匀匀，达达2-3 m(一一般般熔熔炼炼钢钢为为8-20 m)。其其强强度度和和韧韧性性分分别别是是熔熔炼炼钢的钢的2倍和倍和2.5-3倍。倍。p在在化化学学成成分分相相同同的的情情况况下下，与与熔熔炼炼高高速速钢钢相相比比，粉粉末末冶冶金金高高速速钢钢的的常常温温硬硬度度能能提提高高1-1.5HRC，热热处处理理后后硬硬度度可可达达67-70HRC，600时的高温硬度比熔炼钢高时的高温硬度比熔炼钢高2-3HRC。pPMHSS的的可可磨磨削削性性能能较较好好，PMHSS便便于于制制造造刃刃型型复复杂杂的的刀刀具。具。pPMHSS适合于制造钻头、拉刀、螺纹刀具、滚刀、插齿刀适合于制造钻头、拉刀、螺纹刀具、滚刀、插齿刀等复杂刀具。在复杂数控刀具领域等复杂刀具。在复杂数控刀具领域PMHSS刀具将会进一步刀具将会进一步发展而占重要地位。发展而占重要地位。（2）PMHSS53十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望p目前国内外用于切削加工刀具材料主要有：金刚石刀具、立方目前国内外用于切削加工刀具材料主要有：金刚石刀具、立方氮化硼刀具氮化硼刀具、陶瓷刀具、硬质合金、涂层刀具、高速钢刀具等。陶瓷刀具、硬质合金、涂层刀具、高速钢刀具等。它们各有优势，又彼此竞争，适应不同的工件材料和不同的切它们各有优势，又彼此竞争，适应不同的工件材料和不同的切削速度范围削速度范围。p从资源、价格和性能等方面看，陶瓷刀具具有很大的优势，尤从资源、价格和性能等方面看，陶瓷刀具具有很大的优势，尤其是其资源优势，其是其资源优势，因为陶瓷刀具的主要成分在自然界是用之不因为陶瓷刀具的主要成分在自然界是用之不竭竭，因此，陶瓷刀具将会得到更大的发展。，因此，陶瓷刀具将会得到更大的发展。p对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一，涂层刀对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一，涂层刀具的出现，使刀具切削性能有了重大突破。具的出现，使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具在数控加涂层刀具在数控加工领域有巨大潜力工领域有巨大潜力，预计今后涂层刀具的应用范围将会进一步，预计今后涂层刀具的应用范围将会进一步扩大。扩大。十、切削刀具的发展展望54十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望pPCDPCD刀具将继续在刀具将继续在有色金属及其合金、非金属材料有色金属及其合金、非金属材料加工中占加工中占有重要地位；有重要地位；pPCBNPCBN刀具将在刀具将在黑色金属及其合金黑色金属及其合金加工中占有重要地位，其应加工中占有重要地位，其应用将会越来越广泛；用将会越来越广泛；p超细晶粒的硬质合金和粉末高速钢在超细晶粒的硬质合金和粉末高速钢在小尺寸整体复杂刀具小尺寸整体复杂刀具加加工领域还将占主要地位；工领域还将占主要地位；p超强、超硬纳米刀具超强、超硬纳米刀具是最诱人的切削刀具，加速研究发展，是最诱人的切削刀具，加速研究发展，有可能在未来有可能在未来5 51010年成为现实。年成为现实。十、切削刀具的发展展望55十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望p随着科学技术的发展，对工程材料提出了愈来愈高的要求，随着科学技术的发展，对工程材料提出了愈来愈高的要求，轻质强韧材料的使用日渐增多，各种新型航空航天材料、核轻质强韧材料的使用日渐增多，各种新型航空航天材料、核能材料、复合材料、生物材料、功能材料、纳米材料、稀土能材料、复合材料、生物材料、功能材料、纳米材料、稀土材料、先进金属或非金属材料等的应用日益广泛，工件材料材料、先进金属或非金属材料等的应用日益广泛，工件材料的品种成倍增长。的品种成倍增长。p如一种或几种材料对应设计一把专用刀具，不但会造成刀具如一种或几种材料对应设计一把专用刀具，不但会造成刀具的设计、制造、管理和选用等许多麻烦问题，而且各种制造、的设计、制造、管理和选用等许多麻烦问题，而且各种制造、管理费用也高。管理费用也高。因此，开发通用性好、适应性强，能够在多因此，开发通用性好、适应性强，能够在多种条件下均能正常工作的刀具是刀具业的一个发展方向。种条件下均能正常工作的刀具是刀具业的一个发展方向。十、切削刀具的发展展望56十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望p难加工材料的加工一直是切削加工中的难题，随着制造难加工材料的加工一直是切削加工中的难题，随着制造业的发展，业的发展，2121世纪这些材料的用量将迅速增加，加工矛世纪这些材料的用量将迅速增加，加工矛盾将更加突出。与此同时，新的工程材料也不断问世，盾将更加突出。与此同时，新的工程材料也不断问世，而每一种新型材料的采用都对切削加工提出了新的要求。而每一种新型材料的采用都对切削加工提出了新的要求。因此，因此，切削刀具的发展应能适应难加工材料和新型材料切削刀具的发展应能适应难加工材料和新型材料加工的需要。加工的需要。十、切削刀具的发展展望57十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望pp环境污染已成为全世界共同关注的焦点，保护环境，实现人环境污染已成为全世界共同关注的焦点，保护环境，实现人环境污染已成为全世界共同关注的焦点，保护环境，实现人环境污染已成为全世界共同关注的焦点，保护环境，实现人类的可持续发展是类的可持续发展是类的可持续发展是类的可持续发展是2121世纪的必然趋势。机械制造业作为国家世纪的必然趋势。机械制造业作为国家世纪的必然趋势。机械制造业作为国家世纪的必然趋势。机械制造业作为国家的制造装备部，每年都在消耗大量的能源和资源，对环境也的制造装备部，每年都在消耗大量的能源和资源，对环境也的制造装备部，每年都在消耗大量的能源和资源，对环境也的制造装备部，每年都在消耗大量的能源和资源，对环境也造成了很大污染。目前，欧美等工业发达国家已清醒的认识造成了很大污染。目前，欧美等工业发达国家已清醒的认识造成了很大污染。目前，欧美等工业发达国家已清醒的认识造成了很大污染。目前，欧美等工业发达国家已清醒的认识到切削液对环境的危害，相继制定出严格的工业排放标准，到切削液对环境的危害，相继制定出严格的工业排放标准，到切削液对环境的危害，相继制定出严格的工业排放标准，到切削液对环境的危害，相继制定出严格的工业排放标准，进一步限制了切削液的使用。进一步限制了切削液的使用。进一步限制了切削液的使用。进一步限制了切削液的使用。pp解决这一问题的最有效途径是采用少、无切削液的对环境友解决这一问题的最有效途径是采用少、无切削液的对环境友解决这一问题的最有效途径是采用少、无切削液的对环境友解决这一问题的最有效途径是采用少、无切削液的对环境友好的绿色干加工技术。因此，好的绿色干加工技术。因此，好的绿色干加工技术。因此，好的绿色干加工技术。因此，开发各种无需切削液的干式切开发各种无需切削液的干式切开发各种无需切削液的干式切开发各种无需切削液的干式切削刀具也是刀具发展的一个重要方向。削刀具也是刀具发展的一个重要方向。削刀具也是刀具发展的一个重要方向。削刀具也是刀具发展的一个重要方向。开发具有高温自润滑开发具有高温自润滑开发具有高温自润滑开发具有高温自润滑功能的刀具进行高速干切削是一种环境效益和经济效益俱佳功能的刀具进行高速干切削是一种环境效益和经济效益俱佳功能的刀具进行高速干切削是一种环境效益和经济效益俱佳功能的刀具进行高速干切削是一种环境效益和经济效益俱佳的工艺选择，具有广阔应用前景。的工艺选择，具有广阔应用前景。的工艺选择，具有广阔应用前景。的工艺选择，具有广阔应用前景。十、切削刀具的发展展望58十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望十、切削刀具的发展展望p高速切削技术是切削技术发展的方向，其优势在于只需切一刀高速切削技术是切削技术发展的方向，其优势在于只需切一刀就可高速切除大量的多余材料而又达到很高的加工精度和表面就可高速切除大量的多余材料而又达到很高的加工精度和表面质量。而高速切削技术所依赖的关键技术之一就是相应的高速质量。而高速切削技术所依赖的关键技术之一就是相应的高速切削刀具。能适应高速干切削的刀具材料将会得到进一步发展。切削刀具。能适应高速干切削的刀具材料将会得到进一步发展。研发适应硬切削、干式切削和高速切削的高性能刀具材料是当研发适应硬切削、干式切削和高速切削的高性能刀具材料是当前研究的热点。前研究的热点。p具有具有“三高三高”(”(即：即：高速、高精和高可靠性高速、高精和高可靠性)性能刀具的研究开性能刀具的研究开发将是今后数控刀具研究开发的重点。发将是今后数控刀具研究开发的重点。纳米复合与涂层、梯度纳米复合与涂层、梯度功能和多种增韧补强机制协同作用功能和多种增韧补强机制协同作用的刀具的设计与开发将是数的刀具的设计与开发将是数控刀具研究发展的方向。控刀具研究发展的方向。十、切削刀具的发展展望59Thankyou!60