第一篇：超硬材料的應(yīng)用與發(fā)展前景

現(xiàn)狀：我國金剛石制品企業(yè)只分到小杯羹

“金剛石產(chǎn)量占全世界80%，立方氮化硼占全世界60%以上。去年我國的砂輪增長60%，鉆頭增長30%，鋸片增加17%，但是制品工具仍然滯后于金剛石的發(fā)展。我國是全世界的生產(chǎn)大國，正在向強國邁進?，F(xiàn)在國內(nèi)幾個生產(chǎn)金剛石的大廠，能合成幾個毫米大的鉆石單晶，總的質(zhì)量水平在提高，但我們必須看到，經(jīng)濟附加值不高，高檔產(chǎn)品的市場還被發(fā)達國家占有?！痹诤铣膊牧蠀f(xié)會秘書長瞿銘的重要報告中可以了解，目前國內(nèi)金剛石企業(yè)在世界超硬行業(yè)中的地位正在提高，而金剛石制品企業(yè)的發(fā)展卻相對較為落后。與之相呼應(yīng)的還有中國礦業(yè)大學(xué)（北京）超硬刀具材料研究所所長、教授、博導(dǎo)鄧福銘作的報告中的數(shù)據(jù)：元素六在金剛石工具市場的占有率為30%，DI公司占20%，日本住友占18%，韓國日進占9%??在以元素六為首的7家國外公司就占據(jù)了整個金剛石工具市場的94%，除去其他的國外金剛石制品企業(yè)，也就意味著中國所有金剛石工具企業(yè)只占百分之零點幾。這一方面說明我國金剛石制品企業(yè)目前技術(shù)的滯后與不成熟，另一方面也預(yù)示著金剛石制品企業(yè)的市場前景廣闊，大有可為。

同時，鄧教授也指出影響金剛石工具技術(shù)發(fā)展的因素主要有以下幾點：一是市場的需求，二是政策導(dǎo)向，三是研發(fā)技術(shù)水平，四是研發(fā)科研團隊，五是科技人員的科研興趣。

趨勢：競爭更為激烈，走自主創(chuàng)新與跨越式發(fā)展之路

“超硬磨具將逐步取代普通磨料磨具，如金剛石砂帶的出現(xiàn)及優(yōu)勢”、“超硬材料制品工具向節(jié)能減排環(huán)保型的產(chǎn)品發(fā)展”、“超硬材料行業(yè)企業(yè)完全符合國家節(jié)能減排的政策”、“PDC產(chǎn)品將占相當(dāng)?shù)牡匚弧??在各種觀點和意見的碰撞中，不難預(yù)測，超硬材料行業(yè)的美好未來和前景的廣闊。但如何迎來美好未來，國內(nèi)超硬材料制品企業(yè)需要做的還有很多，隨著越來越多國外先進的超硬材料企業(yè)入駐中國，考察中國超硬材料市場，在中國建廠。宣告國外企業(yè)加大了力度進入中國，而國內(nèi)超硬材料企業(yè)也將面臨更為激烈的市場競爭?！白咦灾鲃?chuàng)新與跨越式發(fā)展之路，而不是集成創(chuàng)新與漸進式發(fā)展?！编嚫ｃ懡淌诮ㄗh，并從企業(yè)戰(zhàn)略角度思考，認(rèn)為企業(yè)需抓住關(guān)鍵點，開展創(chuàng)新性基礎(chǔ)研究工作，采用新工藝、新設(shè)備，重點發(fā)展集中高附加值產(chǎn)品，這些建議得到了在場嘉賓的贊同和認(rèn)可，其他演講嘉賓也從知識產(chǎn)品保護的重視、如何避免惡性競爭，加強技術(shù)團隊建設(shè)等方面進行了探討和展望。

參考磨商網(wǎng)鏈接:

第二篇：淺談機械手及其應(yīng)用與發(fā)展前景

第31卷第2期

V〇1.31 No.2

企業(yè)技術(shù)開發(fā)

TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE

2012年1月 Jan.2012

洗談機械手及其啟用與發(fā)展箭景

.? 韓夢丹，部曉宇

(西南交通大學(xué)，四川成都611756)摘要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已經(jīng)成為突出的主題。有效應(yīng)用機械手，則是發(fā)展機 械行業(yè)的必然趨勢。文章在介紹機械手結(jié)構(gòu)組成及工作原理的基礎(chǔ)上，概述其應(yīng)用及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：機械手；應(yīng)用；發(fā)展前景 中圖分類號：TH138 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-8937(2012)02-0079-02隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展以及生產(chǎn)過程機械化和 自動化水平的提升，工業(yè)機械手憑借其自身顯著的特點 得到了廣泛應(yīng)用。如：應(yīng)用機械手可以減輕勞動強度、提 高產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件,避免人身事故的發(fā)生，在高 溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、和有放射性以及毒性 污染的惡劣環(huán)境中，應(yīng)用機械手可以部分或全部地替代 人來安全地完成作業(yè)，有節(jié)奏地進行生產(chǎn)等。其在機械加 工行業(yè)中的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力成本 達50%以上。

1機械手結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

機械手是一種能按給定的程序或要求，自動地完成 物件(如材料、工件、零件或工具等)傳送或操作作業(yè)的機 械裝置，它能部分地替代人的手工勞動。較高級形式的機 械手，還能模擬人的手臂動作，完成復(fù)雜的作業(yè)。

機械手主要由抓取機構(gòu)、傳送機構(gòu)、驅(qū)動部分、控制 機構(gòu)以及行程檢測裝置、傳感裝置等部分組成。其各部分 之間的相互關(guān)系如圖1所示。

瞠勒部翅二:丨-—II■鹽癸卜?1-行搜險測裝簟

ifilt-r|niJ 圖i機械手的組成及其相互關(guān)系

抓取機構(gòu)對物件抓取和放置，它包括了手指與傳力 機構(gòu)等。傳送機構(gòu)可以改變物件的方位。驅(qū)動部分負(fù)責(zé)為 抓取、傳送兩機構(gòu)提供驅(qū)動，常用形式有液壓、氣壓、電力 和機械驅(qū)動等，其中，電力驅(qū)動采用較少，機械驅(qū)動則一 般用于簡易機械手，液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動方式占據(jù)了較 大比例。氣壓驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單、壓縮氣源一空氣易得、造價 低、能達到較高速度,且氣動元件的生產(chǎn)與應(yīng)用也在逐步 擴大;液壓驅(qū)動伺服系統(tǒng)響應(yīng)快，且重量輕、體積小、動作平穩(wěn)、有著良好的控制性能、能在極低的速度下輸出較大 力，且由于液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，使得液壓 系統(tǒng)的設(shè)計、制造比較方便?？刂撇糠质菣C械手動作的指 揮系統(tǒng)，由它來控制動作的順序、位置、時間等。行程監(jiān)測 裝置對機械手各運動行程進行檢測和控制；傳感裝置中

作者簡介：韓夢丹（1991-)，女，四川成都人，大學(xué)本科，主要研究 方向：機械設(shè)計制造及其自動化。

裝傳感器，使手指具有敏感性和自控.性，用于檢測物件與 抓取機

構(gòu)接觸情況以及物件是否滑落等。

本文以四自由度液壓驅(qū)動通用機械手為例，對機械 手的工作原理進行簡要介紹。如圖2所示，即為該種液壓 通用機械手的結(jié)構(gòu)原理圖。2—手II上下播動油缸 31臂左右轉(zhuǎn)動油ft 4—乎臂上下樣動機械反嫌#置 S —坊塵軍

6— 手《a轉(zhuǎn)及手指握s油*I

7— 手臂前后伸縮機械K後鼓* 手脅前e伸縮油魟 手騫上下擺動s轉(zhuǎn)油缸 10-手臃上下播動機?5供醬* 11一電氣控?麴置 12-*?#*

圖2機械手結(jié)構(gòu)原理圖

該種機械手，主要可以歸為機械、液壓、電氣控制系 統(tǒng)等

三個部分。機械部分包括手部、驅(qū)動及傳送機構(gòu)、位 置反饋裝置和機體等，如圖2所示，機械手的手臂前后伸 縮、上下升降、左右轉(zhuǎn)動、上下擺動分別由直線油缸(8)、直線油缸（1)、回轉(zhuǎn)油缸(3)、以及鉸接直線油缸(4)帶動 實現(xiàn)。機械手的手腕上下擺動則是由回轉(zhuǎn)油缸(9)帶動與 該部分結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的齒輪，再通過鏈條將運動傳送到手 腕擺動軸（圖中未畫出）來實現(xiàn)。手指握緊部分通過杠桿 手指和單向作用式握緊油缸(6)的配合來輸出相應(yīng)運動。上述各個油缸的控制是通過步進電動機帶動隨動閥按照 輸人信號來改變通往油缸油液的方向和流量，由于油缸 輸出與隨動閥之間采用剛性反饋聯(lián)系，能不斷消除輸人 與輸出之間的誤差，從而可進行較為準(zhǔn)確的定位。最后，對步進電動機的控制則由電氣控制系統(tǒng)（11)實現(xiàn)，該簡 易數(shù)字控制系統(tǒng)采用集成電路，共可對步進電機實現(xiàn)手 動、自動以及聯(lián)動等三種控制方式。通過以上幾個部分的 密切配合，機械手的各種運動得以準(zhǔn)確無誤地實現(xiàn)。

2機械手的應(yīng)用概況

① 熱加工方面。熱加工是高溫、危險的體力勞動，采 用機械手操作可以實現(xiàn)高效率和安全工作，如對少量、低 速以及人力不能勝任的作業(yè)的實現(xiàn)。在鍛造、鑄造、熔煉 等工業(yè)，機械手的應(yīng)用能進一步發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，安 80 企業(yè)技術(shù)開發(fā) 2012年1月

裝了機械手的操作機可實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，取代了人 工喂料等操作，大大提高了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。

② 冷加工方面。冷加工方面的機械手主要用于一些 配件及零件加工時上下料以及刀具安裝的過程，將其應(yīng) 用于一些數(shù)控機床和加工生產(chǎn)線以及自動線上，成為了 設(shè)備、機床上下T.序聯(lián)接的重要手段。同時，也在加工生 產(chǎn)自動線上采用臂式機械手作為聯(lián)接丁序、運送工件的 重要設(shè)備。

③ 在裝、拆、修方面。眾所周知，拆修裝是鐵路工業(yè)系 統(tǒng)體力勞動較重的部門，采用機械手可以拆裝三通閥、分 解制動缸、組裝輪對、清除石棉等，大大減低了勞動強度。在采用機械手進行裝配方面也是應(yīng)用的一大熱點，與傳 感裝置、計算機的配合能對零件方位進行確定，能達到鑲 裝的目的。

些新型 材料可以制造無潤滑元件應(yīng)用于氣動機械手當(dāng)中，不僅 使系統(tǒng)簡化，且有著穩(wěn)定的摩擦性能以及較長的壽命。值 得重視的是，隨著機電一體化的發(fā)展，控制系統(tǒng)將向基于 PC機的開放型控制器的方向發(fā)展，并且，隨著傳感器作 用的日益加重，由“可編程控制器、傳感器、動作元件”組 成的典型的自動化控制系統(tǒng)依然會是主流發(fā)展方向，在 此系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的“開關(guān)控制”也將轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺答伩刂啤保瑥?而進一步提升系統(tǒng)的精度。

4結(jié)語

從1958年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手，到20世紀(jì)70年代初期制造業(yè)開始引進機械手的使用，再到1972年我國第一臺機械手的開發(fā)以及隨之而來的 全國范圍都開始研制和應(yīng)用機械手，機械手的發(fā)展歷經(jīng) 了這短短幾十年，迎來的是制造業(yè)的全新面貌。并且機械 手依舊在發(fā)展，在進步，其應(yīng)用領(lǐng)域更在向著非制造業(yè)和 服務(wù)業(yè)發(fā)展，可以預(yù)見，機械手一定會繼續(xù)蓬勃發(fā)展，為 其涉及的行業(yè)做出更大的貢獻。3機械手的發(fā)展方向及前景

自20世紀(jì)60年代初期問世，機械手歷經(jīng)了近50年 發(fā)展，成為了制造業(yè)生產(chǎn)自動化中十分重要的機電設(shè)備，其發(fā)展前景一片光明。首先，伴隨現(xiàn)代控制技術(shù)和微電子 技術(shù)的發(fā)展，機械手重復(fù)精度提高，其定位準(zhǔn)確性得到増 強。其次，機械手可具有重構(gòu)化的機械結(jié)構(gòu)，即模塊化，經(jīng) 拼裝，機械手可具有的功能是:根據(jù)實際作業(yè)需要啟動所 需的模塊，實現(xiàn)所對應(yīng)的功能，讓同一機械手具有不同的 功能，增大其應(yīng)用范圍。再者，隨著低碳理念的深人人心，機械手的發(fā)展也將以無污染、節(jié)能為前提，如用一，考文獻：

[1 ]明仁熊.液壓與氣壓傳動[M].北京:國防工業(yè)出版社，2003.[2] 陸祥生.機械手一理論及應(yīng)用[M].北京:中國鐵道出版社，1985.[3] 王承義.機械手及其應(yīng)用[M].北京:機械丁.業(yè)出版社，1981.(上接第74頁）各個端口將各個設(shè)備連接起來。主要由 記憶模塊和采集模塊，依靠RS-485通訊接口，實施交互 信息。RS-485通訊協(xié)議規(guī)定了串行通信數(shù)據(jù)單元的格 式：1位起始位，6/7/8位數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗位，1/2位 停止位。RS-485全稱為EIA-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)，只規(guī)定 了平衡發(fā)送器和接收器的電氣特性，而沒有規(guī)定接插件、傳輸電纜和應(yīng)用層通信協(xié)議，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方 式。

記憶模塊主要是ARM芯片內(nèi)置了 64 k或128 k字 節(jié)的Flash ROM用于存放程序代碼；記憶部分含有具有 斷電數(shù)據(jù)保護功能的SRAM,有讀寫速度快，抗干擾能力 強，掉電數(shù)據(jù)不丟失的特點。通訊過程中均采用廠家定義 的通信協(xié)議，此外記憶模塊還

6結(jié)語

本遠程抄表系統(tǒng)主要用于電力部門對發(fā)電廠、變電 站和大

用戶系統(tǒng)進行遠程抄表和實時監(jiān)控。通過它可以 減少人工抄表的勞動強度，避免工人工作時可能出現(xiàn)的 意外傷害，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)違法竊電現(xiàn)象，解決了用戶 玉電量管理部門的矛盾。該系統(tǒng)具有抄收速度快、計算精 度高、管理數(shù)字化、運行成本低等突出的優(yōu)點，設(shè)計中選 用性價比較好的通信模塊，在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，極 大地降低了系統(tǒng)的成本，具有廣闊的市場前景。

參考文獻：

有電源抗干擾設(shè)計。采集模 塊顧名思義就是對電表數(shù)據(jù)進行采集。[1] 郭天祥編.51單片機C語言教程[M].北京:電子工業(yè)出版 社，采用I2C接口串 行E2PROM作為存儲器存人記憶模塊，各個電2009.表數(shù)據(jù)通 過RS485接口進行通訊。[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社，2006.5系統(tǒng)的可行性和發(fā)展前景

該產(chǎn)品可以實現(xiàn)一個控制室對全市或更大范圍內(nèi)的 電表進行統(tǒng)一的集中抄表、管理，這樣可以節(jié)約大量的人 力物力。同時，抄表系統(tǒng)有自動診斷功能，可以將當(dāng)前的 電表狀態(tài)實時的傳送到控制室，給控制室提供當(dāng)前的最 新資料。

該抄表系統(tǒng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，無特殊情 況下，僅僅傳輸電表數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)傳輸量相當(dāng)?shù)男。谔厥馇闆r下，可以采集圖像信息。采用這種方式，可以 在最大的程度上降低運營成本。與傳統(tǒng)的人力抄表來說，減少的成本是相當(dāng)可觀的。

現(xiàn)在國家提出要向信息化社會發(fā)展，傳統(tǒng)的抄表方 式勢必會被這種智能的抄表系統(tǒng)所取代，這種技術(shù)也是 未來發(fā)展的一個方向。這個抄表系統(tǒng)的市場空間很大，在 國家相關(guān)政策的推動下，這個技術(shù)被廣泛的推廣使用。

[3] 譚浩強，張基溫.C語言程序設(shè)計教程[M].北京:高等教育出 版

社，2006.14]文全剛.嵌人式系統(tǒng)接口原理與應(yīng)用[M].北京:北京航空航 天大

學(xué)出版社，2009.

第三篇：超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用分析

超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用分析

（湖北航特科技有限責(zé)任公司 湖北 荊門？448000）

摘 要： 隨著機械加工行業(yè)的不斷發(fā)展，其使用刀具材料的性能和強度也受到了相關(guān)行業(yè)者的關(guān)注，機械加工工作中刀具應(yīng)該具備較強的硬度和韌性，因此超硬材料刀具逐漸被普及，文章將會從超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用進行分析，為我國機械加工行業(yè)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 超硬材料；刀具；機械加工；應(yīng)用分析

超硬材料的刀具在機械加工中的應(yīng)用和普及，為我國機械加工行業(yè)的發(fā)展做出了有效的推進，因此開展超硬材料刀具的實踐研究可以為機械加工工作的質(zhì)量和效率做出基本的保障。超硬材料刀具的理想成分是金剛石系列的材料，包括人造金剛石、天然金剛石以及立方氮化硼等，由于天然金剛石價格上的劣勢，很多機械加工廠家為降低刀具生產(chǎn)成本會使用其他材料與金剛石相結(jié)合的方式制成復(fù)合型超硬材料的機械加工刀具。該技術(shù)源自美國，最初的研究是將氮化硼的微粒和金剛石的微粒相結(jié)合，經(jīng)過高溫高壓處理合成了硬度較大的復(fù)合型刀具材料。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，超硬材料刀具也有了更加廣泛的材料來源，因此硬度和韌性也有了明顯的提升，文章會從多種應(yīng)用環(huán)境分析超硬材料刀具在現(xiàn)代化科技中的發(fā)展情況，同時對其在實際機械加工中產(chǎn)生的效果做出探討。

1金剛石材質(zhì)超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用

金剛石因其硬度的優(yōu)勢在我國機械加工中常常被應(yīng)用在非鐵族金屬以及其它難以被加工材料的制造過程中，例如玻璃、石材、水泥、陶瓷、合金、水泥制品或者是硬質(zhì)合金等等。據(jù)調(diào)查顯示，金剛石材質(zhì)的磨料以及超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用數(shù)量僅為整體的十分之一，主要用于磨削和車削加工，其種類有銑刀、車刀、鏜刀等，大部分都是用在汽車和非機動車領(lǐng)域，還有一部分使用在家電、燃氣以及其他機械加工行業(yè)中。

金剛石刀具在汽車和非機動車行業(yè)中主要作用與加工發(fā)動機活塞中的銷孔、變速箱、氣缸、裙部以及化油器等位置，這些位置普遍的特征就是硅含量較高，而且生產(chǎn)的方式屬于流水線作業(yè)，因此會對加工其產(chǎn)品的刀具有著較高的要求，普通的硬質(zhì)刀具很難達到該生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)，而金剛石特有的韌性是其他硬質(zhì)材料的十倍到五十倍以上，因此可以有效的提高機械加工的速度和質(zhì)量，讓機械零件加工的質(zhì)量和效率得到顯著的提高，同時還能讓工件表面處理的工序得到有效的保障。

天然金??石的價格昂貴，因此很多廠家都根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)特點研制出了一系列的仿制材料代替天然金剛石，其中一種叫做金剛石燒結(jié)體，又稱為人造聚晶金剛石，是通過高溫高壓的環(huán)境將不同種類金屬結(jié)合劑與金剛石的單晶粉混合處理，形成了硬度較高的多晶體類金剛石材料。雖然比不上天然金剛石的硬度和耐磨性質(zhì)，但是壽命和強度也高出其他硬質(zhì)材料數(shù)十倍，因此已經(jīng)成為了天然金剛石的主要替代品。

2立方氮化硼材質(zhì)超硬材料刀具在機械加工中的應(yīng)用

立方氮化硼自從二十世紀(jì)八十年代以來，就已經(jīng)在全世界的汽車、機床、軍事、航天、軸承等領(lǐng)域普及并應(yīng)用，而且近幾年還有繼續(xù)擴大滲透領(lǐng)域的趨勢。立方氮化硼具有生產(chǎn)效率高和自動化便捷等特點，因此被譽為是半永久性的機械加工工具材料。我國針對立方氮化硼的研究開始于二十世紀(jì)七十年代，通過使用轉(zhuǎn)子槽、凸輪軸、油泵油嘴、滾珠絲杠、機床導(dǎo)軌等其他難以加工和處理的工序開展大量的實驗和研究工作，并取得了較好的成果和應(yīng)用經(jīng)驗。目前我國的立方氮化硼的規(guī)格和市場已經(jīng)漸漸成熟，甚至某些加工成品的質(zhì)量已經(jīng)超過了國際先進技術(shù)。一部分先進企業(yè)開始使用陶瓷結(jié)合劑處理后的立方氮化硼在機械加工中應(yīng)用和實踐，對工件產(chǎn)品的質(zhì)量和效果做出了優(yōu)化。

立方氮化硼材質(zhì)超硬刀具最大的特色是可以處理車削硬度大于45HRC的零件，立方氮化硼和鐵族材質(zhì)不會產(chǎn)生親和性，因此可以將立方氮化硼作用在軸承鋼、高速鋼以及工具鋼的加工和切削過程中，用車切的方式代替磨具，最大程度的提高機械加工的質(zhì)量和效率。除此之外，立方氮化硼還具有很強的耐高溫性質(zhì)，在一千攝氏度的環(huán)境下也能保持好較為優(yōu)質(zhì)的硬度優(yōu)勢，性能上也比其他硬質(zhì)材料穩(wěn)定。例如在立方氮化硼材質(zhì)的刀具加工煉鋼爐進料外殼的封閉部位時，該工件的直徑為1000mm左右，硬度大于55HRC，采用較為普通的硬質(zhì)材料加工往往需要一個小時以上，使用立方氮化硼就僅僅需要七分鐘左右，極大的提高了機械加工中的效率，同時還能保障工件表面處理粗糙率的減低，加強了工件的使用性能。使用立方氮化硼加工水泵輻板時，輻板的硬度一般為60HRC以上，使用一般材質(zhì)的硬質(zhì)材料刀具處理一塊輻板需要三把合金刀具，而使用立方氮化硼處理時三塊輻板只用一把立方氮化硼材質(zhì)的刀具，不僅能為工件的生產(chǎn)速率做出保障，還能有效的延長刀具的使用壽命，穩(wěn)定機械加工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語：

綜上所述，超硬材料刀具在機械加工行業(yè)中的發(fā)展前景十分廣闊，而且科研和生產(chǎn)的普及范圍也愈來愈廣，可以看出不同結(jié)構(gòu)的超硬材料可以在不同的機械加工領(lǐng)域應(yīng)用，因此技術(shù)人員需要根據(jù)工件的特點選擇最適合進行切削的刀具材質(zhì)，同時加強對超硬材料刀具的研發(fā)速度，提高我國在機械加工領(lǐng)域的自主知識產(chǎn)權(quán)，縮短和國際加工材料之間的距離。

第四篇：介紹一種超硬材料的簡單加工方法

工作原因，筆者經(jīng)常遇到客戶反映，加工硬度較高的材料（HRC55以上）時一不小心絲錐就會折斷。針對這種情況，筆者也研究了不少對策，比如減少切削速度、增換高壓切削油、選用高質(zhì)量絲錐、用數(shù)控機床代替搖臂鉆加工以減少人為操作因素等等。雖取得了不錯的效果，但多數(shù)情況下會有增加加工成本。

最近與客戶交流中，發(fā)現(xiàn)一個不錯的方法。在不更換設(shè)備的情況下，最大限度的提高性價比?？蛻羰褂们闆r良好，特來分享一下。介紹一種超硬材料的簡單加工方法

客戶攻牙材料SKD11（硬度HRC60以上），剛開始不小心就斷絲錐。經(jīng)過反復(fù)試驗，終于一把絲錐可以攻絲45個！效果確實不凡。

方法其實也很簡單，就是分50次多段攻絲。攻一小段退出絲錐，讓切削油進入充分潤滑，然后再進刀攻絲。如此反復(fù)，直到絲錐崩裂。一共攻絲45孔。極大節(jié)省了成本。只是效率一般。平均要3分鐘一個孔。對于普通加工，成本和效率，權(quán)衡比較，還是節(jié)約成本為第一考慮要素。介紹一種超硬材料的簡單加工方法，希望對同樣有類似加工困難的朋友有所幫助。

第五篇：常用的超硬刀具材料有哪些有何主要特點

常用的超硬刀具材料有哪些?有何主要特點?

常用的超硬刀具材料有哪些

金剛石

金剛石是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的最硬的一種材料。金剛石刀具具有高硬度、高耐磨性和高導(dǎo)熱性等性能，在有色金屬和非金屬加工中得到廣泛的應(yīng)用，尤其在鋁和硅鋁合金高速切削加工中，如轎車發(fā)動機缸體、缸蓋、變速箱和各種活塞等的加工中，金剛石刀具是難以替代的主要切削刀具。超硬刀具材料_近年來，由于數(shù)控機床的普及和數(shù)控加工技術(shù)的高速發(fā)展，可實現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性、長壽命加工的金剛石刀具的應(yīng)用日漸普及。金剛石刀具現(xiàn)在和將來都是數(shù)控加工中不可缺少的重要刀具。

立方氮化硼(CBN)立方氮化硼是氮化硼的同素異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度高達8000～9000HV，耐熱度達1400℃，耐磨性好。近年來開發(fā)的多晶立方氮化硼(PCBN)是在高溫高壓下將微細的CBN顆粒通過結(jié)合相燒結(jié)在一起的多晶材料，既能勝任淬硬鋼(45~65HRC)、軸承鋼(60~64HRC)、高速鋼(63~66HRC)、冷硬鑄鐵的粗車和精車，又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削加工。

陶瓷刀具

陶瓷刀具是最有發(fā)展?jié)摿Φ牡毒咧?，目前已引起世界工具界的重視。在工業(yè)發(fā)達的德國，約70%加工鑄件的工序是由陶瓷刀具來完成的，而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具總量的8%~10%。超硬刀具材料_由于數(shù)控機床、高效無污染切削、被加工材料硬等因素，迫使刀具材料必須更新?lián)Q代，陶瓷刀具正是順乎潮流，不斷改革創(chuàng)新，在Al2O3陶瓷基體中添加20%~30%的SiC晶液制成晶須增韌陶瓷材料，SiC晶須的作用猶如鋼筋混凝土中的鋼筋，它能成為阻擋或改變裂紋擴展方向的障礙物，使刀具的韌性大幅度提高，是一種很有發(fā)展前途的刀具材料。為了提高純氧化鋁陶瓷的韌性，加入含量小于10%的金屬，構(gòu)成所謂金屬陶瓷，這類刀具材料具有強大的生命力，正以強勁勢頭向前發(fā)展，也許將來會自成一系，成為刀具材料家族新成員。超硬刀具材料_陶瓷刀具的主要原料是Al2O3、SiO2、碳化物等，它們是地殼中最富足的資源，發(fā)展此類刀具不存在原料來源問題。因此，開發(fā)應(yīng)用陶瓷刀具有重要的戰(zhàn)略意義和深遠的歷史意義。由于切削加工機床和切削技術(shù)的突飛猛進，迫使刀具被動式同步。刀具材料的發(fā)展趨勢，是向著高效率、高速度、高壽命方向發(fā)展。在各種刀具材料的發(fā)展中，硬質(zhì)合金(包括涂層硬質(zhì)合金)一枝獨秀；HSS將進一步萎縮；HSS-E增幅緩慢；HSS-PM將有長足的進步；DH還會繼續(xù)膨脹擾亂市場，不過好景不長；超硬刀具材料有廣闊的發(fā)展空間，將繼續(xù)擴大應(yīng)用比例。形成了以硬質(zhì)合金為主線，各種材料既有獨特的優(yōu)點和應(yīng)用范圍，又互相發(fā)展、互相競爭，又相互有所取代補充的整體格局。

常用的超硬刀具材料的主要特點

金剛石具有極高的硬度和耐磨性，其顯微硬度可達10000HV，是刀具材料中最硬的材料。同時它的摩擦系數(shù)小，與非鐵金屬無親和力，切屑易流出，熱導(dǎo)率高，切削時不易產(chǎn)生積屑瘤，加工表面質(zhì)量好。超硬刀具材料_能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料，如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結(jié)的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強的復(fù)合材料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材（尤其是實心木和膠合板等復(fù)合材料）。

金剛石的缺點是韌性差，熱穩(wěn)定性低。700℃～800℃時容易碳化，故不適于加工鋼鐵材料。超硬刀具材料_因為在高溫下鐵原子容易與碳原子作用而使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)。此外，用它切削鎳基合金時，同樣也會迅速磨損。

CBN的硬度僅次于金剛石（可達8000HV～9000HV），并且熱穩(wěn)定性高（達1250℃～1350℃），對鐵族元素化學(xué)惰性大，抗粘結(jié)能力強，而且用金剛石砂輪即可磨削開刃，故適于加工各種淬硬鋼、熱噴涂材料、冷硬鑄鐵和35HRC以上的鈷基和鎳基等難切削材料。

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