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超硬材料硬质合金刀具的基本概念和发展概况

从目前的机械加工行业来看，传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少，难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产，但是由于成本较高，市场价格昂贵，因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合材料。超硬材料刀具的早应用在上世界五十年代的美国，科学家通过在实验高温高压状态添加凝合剂的方法，制成了数量较大的氮化硼聚晶块。随后的几十年里，科学家又先后研制出了金刚石硬质合金和氮化硼复合片，基本上解决了超硬刀具材料的来源问题。我国在超硬刀具材料的相关方面研究开始于上世纪七十年代，虽然起步较早，但是由于当时各种外界条件的限制， 无论是生产技术还是厂房设备条件都相对艰苦，所以研究工作进展缓慢。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性，其主要优点是硬度高、耐磨性能好，典型的是TiC和TiN涂层。直到二十世纪末才真正意义上开始对这方面进行立项研究，目前已经取得了较为显著的成果。

超硬材料机械刀具的种类与性能分析

CVD 金刚石中不含任何金属催化剂，其热稳定性和硬度在很大程度上近似于天然金刚石。CVD 金刚石具有很强的抗磨损性和极高的硬度，是目前世界上公认的硬刀具材料。除此之外，CVD 金刚石还具有摩擦系数小、热导率高、切割效果好等诸多优点， 在进行金属和非金属材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金刚石的热稳定性较差，而且硬度有余，韧性不足，在长期切割产生高温的情况下容易出现碳化现象，不能用于硬质合金、钢铁合金等材料的加工。根据涂层材料的性质，涂层刀具又可分为两大类，即“硬”涂层刀具和‘软”涂层刀具。

   聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，按照其构成成分的不同，可以分为聚晶立方氮化硼复合片、整体聚晶立方氮化硼刀具以及电镀立方氮化硼刀具三种类型。其中，聚晶立方氮化硼是目前应用较为广泛的一种超硬刀具材料，具有极高的耐磨性和热稳定性，适用于目前多数机械加工操作，而且其材料来源较为广泛，制造成本相对于金刚石要低，因此成为了机械加工刀具材料的主流选择。人造聚晶金刚石是在高温高压状态下，加入金属凝结剂将金刚石单晶体材料结合形成的一种材料。金刚石刀具的性能特点①极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的***硬的物质。在硬度方面，处于CVD 金刚石和天然金刚石之间，但是其韧性要高于两

者，同时还具有较好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金刚石多用于精密小型部件的加工切割。

剪板机刀片精度：

一般剪板机刀片的平行度在0.03mm，刀片全长的厚度也不能超过0.03mm。二能达到这样的精度，才能算是一套合格的剪板机刀片。烧结工艺中的收缩比例约为50%，因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。在后可用测量工具，先对比单片的俩头的的误差，在卓片测量正要刀片的精度是否一致，再看接头处是否有无缝隙，用手触摸是否平整无触手的感觉

质保：一套合格的剪板机刀片，在正常的使用下，少着可用一俩年，多着可以用三五年再修磨。所以在采购时一定要问清售后保障，签订协议。剪板机刀片生产厂家都会向用户承诺，在一定的期限之内，如有质量问题，无条件的可退可换。而如没有这样的这种承诺，那刀片的质量就难以有保障。在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。

注意事项；其实，辨别剪板机刀片是否真正真材实料，质量的优劣也很简单，只要放平心态，不要图便宜，具体的去分析，就不会上当。