超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具,其中以造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。随着现代制造业(尤其汽车制造业)的快速发展,超硬刀具的生产及应用也逐年快速增。至1997 年,PCD刀具年销售额已达2.3亿美元,PCBN刀具年销售额为1.7亿美元。
近年来,随着CNC加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的超硬刀具的应用也日渐普及,同时引入了许多先进的切削加工概念,如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。超硬刀具已成为现代切削加工中不可缺少的重要手段。
1.超硬刀具的主要品种及特点
(1) PCD金属切削刀具
PCD金属切削刀具可利用PCD材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。此类刀具从结构上主要可分为焊接式PCD刀具和可转位式PCD刀片。
(2) PCD木工刀具
PCD木工刀具主要可分为PCD锯片和PCD成形木工铣刀两大类。 PCD锯片是将PCD刀坯焊接在锯片基体上再经刃磨后形成,其结构与硬质合金锯片类似,不同之处是PCD锯片的前角较硬质合金锯片小,一般为5°~10°,楔角为65°~75°,锯片规格一般为ø100-450mm,锯齿数可多达72齿。
(3) PCBN金属切削刀具
PCBN金属切削刀具也可分为焊接式PCBN刀具和可转位式PCBN刀片两类。