复合刀具的发展与应用

一、复合刀具的类型、特点和适合范围

复合刀具是将两把或两把以上的同类或不同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具，它能在一次加工的过程中，完成钻孔、扩孔、铰孔、锪孔和镗孔等多工序不同的工艺复合，具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特点。复合刀具的结构形式有：整体式、装配式、可转位式、组合式；组合类型有：复合钻、复合铰、复合扩、复合镗、复合锪；钻锪、钻扩、钻倒角、扩镗、钻扩铰、扩铰、扩锪、钻镗、钻扩锪、钻铰铰、镗铰等。

复合刀具有以下特征：1)可同时或顺序加工几个表面，减少机动和辅助时间，提高生产率；2)可减少工件的安装次数或夹具的转位次数，以减小和降低定位误差；3)降低对机床的复杂性要求，减少机床台数，节约费用，降低制造成本；4)可保证加工表面间的相互位置精度，加工质量高。

复合刀具在组合机床、自动线和专用机床上应用相当广泛，较多地用以加工汽车发动机、摩托车、农用柴油机、箱体等机械零部件。

二、复合刀具的创新与发展

随着机械工业的迅速发展，机械加工难度愈来愈大，加工精度要求越来越高，在自动线上的复合刀具，既要满足生产节拍要求，又要具有可靠性和高寿命，要适应发展的需要，就要对传统的老式的复合刀具进行改革创新，就需要应用新技术、新材料来提高复合加工刀具的使用性能。

新材料在复合刀具上的应用

传统的复合刀具一般采用的刀具材料为普通高速钢和硬质合金，而新型的复合刀具则采用钛基硬质合金(金属陶瓷)、高性能高速钢(含Co高速钢、粉末高速钢、含Al高速钢)、复合陶瓷、CBN、,PCD等新材料，对复合刀具实施不同材料的组合：高性能高速钢与硬质合金的组合、通用高速钢与钛基硬质合金的组合、高性能高速钢与CBN刀片组合、硬质合金与PCD刀片组合、硬质合金与陶瓷刀片的组合，可使复合刀具在同一转速状态下，实现钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、镗孔不同工艺对可靠性的要求，如我厂曾为天津某企业设计制造了高性能高速钢材料的钻铰复合刀具，其价格为普通高速钢刀具的5倍，但其使用性能比普通高速钢刀具提高了10倍以上，虽然单个刀具成本提高了，但其性能价格比优势得到体现。

超精镜面磨削技术在复合刀具上的应用

复合刀具的刃口质量及前、后刀面的表面粗糙度是影响加工工件的精度、表面粗糙度、加工一致性的主要因素。降低刃口及前、后刀面的表面粗糙度，提高其刃口及前、后刀面的表面质量，以减少切屑与刀具刃面摩擦和粘接，可实现复合加工代替磨削加工。应用超精镜面磨削技术，可解决刃口产生微形锯齿形的难题，使复合刀具的刃口质量达镜面，被加工工件表面粗糙度可达Ra0.05µm～0.2µm，加工精度达IT5级。

中文名称

金刚石复合刀具

英文名称

diamond composite cutting tool

定　　义

以人造金刚石为磨料，以金属粉、树脂粉、陶瓷等为结合剂，制成的各种型号、规格、用途的割切工具。

应用学科

材料科学技术（一级学科），无机非金属材料（二级学科），晶体材料（三级学科）

《高性能刀具及涂层刀具材料的切削性能》介绍了高速钢切削刀具、硬质合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金刚石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能，同时介绍了各系列涂层刀具，包括单一涂层刀具、多元复合涂层刀具及多元多层复合涂层刀具的切削性能以及不同刀具涂层的制备技术。全书共分13章：第1章介绍了各种高性能切削刀具的特点及综合性能；第2～6章分析了高速钢切削刀具、硬质合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金刚石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能；第7～8章介绍了涂层刀具的特性、研究进展及应用；第9～12章分析了单一涂层刀具、多元复合涂层刀具及多元多层复合涂层刀具的切削性能及刀具涂层的各种制备技术；第13章探讨了我国涂层刀具存在的问题及解决对策。

《高性能刀具及涂层刀具材料的切削性能》可供从事切削加工技术及刀具材料生产的科技工作者阅读，也可供高等院校材料类、机械类、表面工程类专业的本科生和研究生参考。

这本《刀具材料和刀具的选用》由郑文虎编著，以简明的文字、图和表，较系统地介绍了现代刀具材料和刀具的选用。全书分为刀具材料、刀具材料的选用、刀具几何参数和切削用量的选用、可转位刀片与刀具和数控刀具及使用等五章，共151个题目。工件材料除普通材料外，还有各种难切削材料的加工。

《刀具材料和刀具的选用》内容除供机械加工技术工人学习外，还可供机械加工技术工艺人员和相关专业学校师生参考。

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