由于在高溫、高壓、高速下,和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件,其應用的難加工材料越來越多,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況,刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應用新的刀具材料;進一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術,在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾;進一步發(fā)展可轉位刀具的結構;提高刀具的制造精度,減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別,并使刀具的使用實現(xiàn)化。
刀具材料大致分如下幾類:高速鋼、硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
這里主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的時間比硬質(zhì)合金早,但由于其脆性,發(fā)展很慢。但自上世紀70年代以后,還是得到了比較快的發(fā)展。陶瓷刀具材料主要有兩大系,即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具,具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優(yōu)點,有很好的前景。
刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀,就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀),由于掌握了滲碳技術,制成了銅質(zhì)刀具。當時的鉆頭和鋸,與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。
切削加工(cutting)是指采用具有規(guī)則形狀的刀具從工件表面切除多余材料,從而保證在幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度以及表面層質(zhì)量等方面均符合設計要求的機械加工方法。工件可能是毛坯,也可能是半成品;其材料可能是金屬的,也可能是非金屬的;所使用的刀具可能是單刃的,也可能是多刃的。切削加工是制造業(yè)中基本的加工方法,被廣泛應用于生產(chǎn)中。