目前,利用人工方法合成的硬度仅次于金刚石的新型刀具材料的是:聚晶立方氮化硼。由于它具有远远高于其他材料的硬度,因此它与金刚石统称为超硬刀具材料。美国、德国、英国、日本等都对开发和利用这一新材料给予足够的重视。
应用情况
美国报告指出:对超硬材料工具的开发利用,是美国等先进工业国家保持技术和经济优势的关键。但由于刀具成本较高以及用户对PCBN这种新超硬材料刀具的了解极其缺乏等原因,目前国内对PCBN刀具的应用尚处于试用和待开发阶段,一般的用户是临时性的,对大多数用户来讲,只有在生产中碰到用其他刀具材料不能解决问题时才开始考虑选择使用PCBN刀具。
目前国内用户使用较多的是PCBN车刀,这类刀具在对淬硬铸铁、淬硬钢、热喷涂以及其他一些难加工材料零件的连续车削加工中均取得了良好效果,为推广使用PCBN刀具奠定了良好的基础。
市场和经济效益
PCBN刀具在国内的市场主要有以下几大块:
1、汽车行业如一汽集团公司、东安发动机厂、上海大众汽车有限公司、二汽集团公司、第一拖拉机工程机械公司以及其他机车车辆厂、发动机厂和汽车修配厂等;
2、石油勘探、矿业公司如江汉油田、华北油田、胜利油田、大庆油田和新疆油田等勘探厂及相关的各类钢管生产厂如宝钢集团公司钢管分厂、成都无缝钢管厂管加工分厂等单位;
3、电站设备和汽轮机厂以及全国的各类机械厂。一汽集团引进的德国产汽缸孔双轴镗床随机CBN镗刀无法供应生产,现用济南冶金科研所产的AT6热压混合陶瓷刀具替代,切削速度仅为495m/min左右。
PCBN刀具可成功实施硬态精加工工艺,除节省使用冷却润滑液和与此相关而具有经济上和生态上的优点以外,它还能代替磨削工艺。福特公司采用硬态精加工工艺代替磨削工艺,在投资上减少了45%左右的成本,而且缩短了生产节拍,仅用5台CNC车床就替代了11台磨床,我国专门用于轴承生产的磨床已增加4000台,轴承出口一直呈现良好形势,而且供不应求,国内目前轴承内外圈的加工除采用磨削加工方式外,主要还是采用陶瓷刀具进行加工,PCBN刀具尚未进行有效地开发,如果改用PCBN刀具进行轴承钢的硬态切削,其经济效益将达数10亿元。
1.根据我国的国情适当地引进国外自动化程度较高的生产线和专利技术,消化和吸收国外PCBN刀具的使用技术。
2.狠抓PCBN刀具新产品的开发和新技术、新工艺的推广,不断拓宽PCBN刀具的应用领域,提高PCBN刀具产业整体技术水平和市场竞争力,以品种、质量求生存,以PCBN刀具的使用技术求发展。
3.PCBN刀具生产企业应走科、工、贸一体化的道路,加快产业集团化进程,参与国际大市场的竞争。
4.制定全国统一的PCBN工业标准,建立权威性的PCBN工具监测机构,实行产品标准化、系列化管理,对产品质量实行严格的检查和监测。
5.加强PCBN刀具材料切削性能研究和有关知识的宣传,为用户和刀具生产单位提供使用方面的切削条件,同时也可为用户提供正确的理论指导。
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