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[摘 要]金属加工及切削的领域内，复合新型的陶瓷刀具表现出更优的加工实效。相比于常用刀具，复合陶瓷制作的新式刀具具备了更高硬度及耐磨性，这些优势也可延长刀具设备的运转时限。从目前来看，机械加工较多选用了复合的陶瓷刀具用来改进传统型的机械加工，进而获得了显著进步。对于此，有必要解析复合陶瓷刀具针对于常规机械加工的改进方式。结合机械加工的真实情况，选取最合适用来加工的复合陶瓷刀具。
[关键词]新型复合陶瓷刀具 传统机械加工 工艺改进
中图分类号：TG711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0380-01
机械加工相关的工艺正在快速进步，与之相应的加工刀具也增加了新类型。在机械加工的传统领域内引入新型的刀具，在更大范围内提升了总体的加工质量同时也减低了耗费的成本。最近几年，机械加工配备了数控式的新机床，为此有必要选取耐高温的、耐磨及强度更高的新式切削原材[1]。在这种情况下，复合陶瓷刀具表现出更显著的适应性。运用复合陶瓷的新型刀具来改进总体的机械加工，在根本上提升机械加工的综合质量。
一、复合新型刀具的加工机理
陶瓷的复合型刀具可在根本上改进沿用的机械加工方式，经过改进可以获得更优的加工实效。加工的机理为：陶瓷刀具配备了耐高温的骨架，通常为三氧化二铝的材质。遇到高温时，刀具可转变为固溶体因此具备了优良的刀具强度及硬度。经过高温烧结，陶瓷刀片将会更坚硬，因此复合的新式刀具具备了优良的切削质量。
机械加工最近几年正在引入新式工艺，各类企业都倾向于选用新型刀具用于日常性的加工。在这种趋势下，更多企业青睐于新型材质制作的复合刀具。针对于机械加工的传统流程，新型刀具表现出全方位的加工优势，因而也变更了常用的加工流程。这是因为，新型陶瓷材质的加工刀具综合考虑到更全面的加工要素，例如加工温度、粘结剂及配料等。与此同时，陶瓷的复合型刀具也具备更优的硬度强度，由此减小了加工时的原材损耗[2]。
二、复合刀具的特性及类别
（一） 复合陶瓷的特性
氮化硅型的刀具很坚硬并且很稳定，同时也具备了耐热及耐磨的优势。从切削加工来看，这类陶瓷刀具是受到青睐的。通常状态下，氮化硅陶瓷具备了1000Mpa的抗弯强度。从金属反应来看，氮化硅也不易产生反应，可在更大限度内抗冲击并且抗氧化，最大可达3倍的耐冲击度。
相比于常见陶瓷，氧化铝陶瓷表现出最佳的耐磨及耐热状态。遇到高温时，氧化铝陶瓷显示出更稳定的化学属性。同时，铁元素不会与氧化铝融合或者扩散，这种优势更适合用在切削操作中。在陶瓷组成中，氧化铝被视作必要元素，陶瓷制品通常都含有较高比例的氧化铝。然而，氧化铝陶瓷材质的刀具并不适用于切削铝制品，这是由于切削过程中的损耗是偏大的。例如铝合金，就不适合选用氧化铝陶瓷的复合刀具来切削[3]。
（二）新型刀具的具体类别
第一类为氧化铝材质的复合刀具。通常来看，氧化铝制作成的新式刀具可分为碳化物类、纯净氧化铝类、金属陶瓷类的不同刀具。在纯净氧化铝中可以适量添加玻璃物质而后冷压得到刀具。陶瓷和碳化物混合型的刀具拥有优良的前景，这类刀具是经过烧结和热压并且加入碳化物制作成的，因而具备抗弯强度及必要的硬度。此外，金属系氧化铝的复合刀具添加了较少比例的金属，这样做可在总体上确保最优的刀具硬度。
第二类为氮化硅材质的刀具[4]。早在上世纪末，陶瓷刀具就包含了氮化硅的特定材质。具体在制作时，刀具的原料为氮化硅，这种基础上再去适时加入晶体性的碳化物。经过挤压以及热压，陶瓷刀具将会表现出更优的韧性及抗裂性。针对于轴承钢或高锰钢这类切削材料，氮化硅制作的新型陶瓷刀具都是很适用的。
三、具体的工艺改进
近些年，陶瓷复合刀具广泛用来加工机械原材，在工艺流程中的复合刀具也表现出加工优势。改进机械加工的传统工艺，选用新型刀具来减低总体的耗能，企业进而也获得了更优的加工成效。详细来看，改进机械加工时如果选用复合材质的新型陶瓷刀具，可以依照如下的具体路径：
首先，在刀具加工中，新型刀具可优先选用三氧化二铝这类的原材。相比于其他元素，三氧化二铝这类材质较容易取材，因而也节省了后续加工附带的成本。选用这类元素用来制作刀具，也节省了贵重且稀有的其他重金属。针对较硬的材质，新型陶瓷刀可快速予以切削。这样做，在根本上简化了常见的机械切削，短时即可创造出10倍左右的切削速率[5]。
其次，探析新型刀具的加工及切削方式，要注重于全面的加工质量改进。针对较硬材质或很难加工的原材，新型陶瓷刀在加工时省略了繁琐的退火加工等，在根本上强化了原材的坚硬度，进而也延长了刀具的年限。此外，新型刀具还可适用在铣削、刨削或断续式的加工中，改进了精加工及粗加工获得的外观和原料质量。复合陶瓷可抵抗加工时的较大冲击作用，因而广泛适应了多样的新式机械加工。
第三，具体在改善机械加工时，可以依据实情来拓展复合加工达到的领域。例如柱塞加工，可以选用复合陶瓷的新式刀具。这是因为陶瓷刀具适合加工铸铁件等，尤其是冷硬的铸铁。在充分加工基础上，还需改进刀具本身的耐磨特质并且增强韧性。最近几年，金属陶瓷制作的混合型刀具正被推广选用，尤其是Ti这类金属具备了断裂韧性，在机械切削时刀具也表现出更强的耐磨属性。
结语：
从工艺进步的趋向来看，机械加工的企业更多认同了新型材质的复合刀具。这是由于，机械切削有必要引入优质性的陶瓷刀具以此来提升切削性能。在加工进程中，经常就会遇到较难加工的硬质材料，这种情况下的复合型陶瓷刀具就表现出更适合的优势。针对铣削及刨削等不同的加工流程，都可借助于复合材质刀具予以加工。从现状来看，加工领域选用复合的新式刀具已成为总体趋势。未来的实践中，机械加工仍要实时更新配套性的刀具及工艺，服务于根本的加工质量提升。
参考文献：
[1] 陈霞. 应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2013（02）：303-304.
[2] 张彦雄，赵立，王培霞等. 应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺[J]. 太原重型机械学院学报，2012（04）：333-337.
[3] 苗赫濯，齐龙浩，曾照强等. 新型陶瓷刀具在机械工程中的应用[J]. 机械工程学报，2012（02）：152-155.
[4] 杨忠敏. 技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显[J]. 现代技术陶瓷，2014（05）：28-35.
[5] 贾孝伟，冯益华，石鹏辉等. TRIZ理论与陶瓷材料技术相关性的研究[J]. 齐鲁工业大学学报（自然科学版），2015（04）：57-61.
[关键词]新型复合陶瓷刀具 传统机械加工 工艺改进
中图分类号：TG711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0380-01
机械加工相关的工艺正在快速进步，与之相应的加工刀具也增加了新类型。在机械加工的传统领域内引入新型的刀具，在更大范围内提升了总体的加工质量同时也减低了耗费的成本。最近几年，机械加工配备了数控式的新机床，为此有必要选取耐高温的、耐磨及强度更高的新式切削原材[1]。在这种情况下，复合陶瓷刀具表现出更显著的适应性。运用复合陶瓷的新型刀具来改进总体的机械加工，在根本上提升机械加工的综合质量。
一、复合新型刀具的加工机理
陶瓷的复合型刀具可在根本上改进沿用的机械加工方式，经过改进可以获得更优的加工实效。加工的机理为：陶瓷刀具配备了耐高温的骨架，通常为三氧化二铝的材质。遇到高温时，刀具可转变为固溶体因此具备了优良的刀具强度及硬度。经过高温烧结，陶瓷刀片将会更坚硬，因此复合的新式刀具具备了优良的切削质量。
机械加工最近几年正在引入新式工艺，各类企业都倾向于选用新型刀具用于日常性的加工。在这种趋势下，更多企业青睐于新型材质制作的复合刀具。针对于机械加工的传统流程，新型刀具表现出全方位的加工优势，因而也变更了常用的加工流程。这是因为，新型陶瓷材质的加工刀具综合考虑到更全面的加工要素，例如加工温度、粘结剂及配料等。与此同时，陶瓷的复合型刀具也具备更优的硬度强度，由此减小了加工时的原材损耗[2]。
二、复合刀具的特性及类别
（一） 复合陶瓷的特性
氮化硅型的刀具很坚硬并且很稳定，同时也具备了耐热及耐磨的优势。从切削加工来看，这类陶瓷刀具是受到青睐的。通常状态下，氮化硅陶瓷具备了1000Mpa的抗弯强度。从金属反应来看，氮化硅也不易产生反应，可在更大限度内抗冲击并且抗氧化，最大可达3倍的耐冲击度。
相比于常见陶瓷，氧化铝陶瓷表现出最佳的耐磨及耐热状态。遇到高温时，氧化铝陶瓷显示出更稳定的化学属性。同时，铁元素不会与氧化铝融合或者扩散，这种优势更适合用在切削操作中。在陶瓷组成中，氧化铝被视作必要元素，陶瓷制品通常都含有较高比例的氧化铝。然而，氧化铝陶瓷材质的刀具并不适用于切削铝制品，这是由于切削过程中的损耗是偏大的。例如铝合金，就不适合选用氧化铝陶瓷的复合刀具来切削[3]。
（二）新型刀具的具体类别
第一类为氧化铝材质的复合刀具。通常来看，氧化铝制作成的新式刀具可分为碳化物类、纯净氧化铝类、金属陶瓷类的不同刀具。在纯净氧化铝中可以适量添加玻璃物质而后冷压得到刀具。陶瓷和碳化物混合型的刀具拥有优良的前景，这类刀具是经过烧结和热压并且加入碳化物制作成的，因而具备抗弯强度及必要的硬度。此外，金属系氧化铝的复合刀具添加了较少比例的金属，这样做可在总体上确保最优的刀具硬度。
第二类为氮化硅材质的刀具[4]。早在上世纪末，陶瓷刀具就包含了氮化硅的特定材质。具体在制作时，刀具的原料为氮化硅，这种基础上再去适时加入晶体性的碳化物。经过挤压以及热压，陶瓷刀具将会表现出更优的韧性及抗裂性。针对于轴承钢或高锰钢这类切削材料，氮化硅制作的新型陶瓷刀具都是很适用的。
三、具体的工艺改进
近些年，陶瓷复合刀具广泛用来加工机械原材，在工艺流程中的复合刀具也表现出加工优势。改进机械加工的传统工艺，选用新型刀具来减低总体的耗能，企业进而也获得了更优的加工成效。详细来看，改进机械加工时如果选用复合材质的新型陶瓷刀具，可以依照如下的具体路径：
首先，在刀具加工中，新型刀具可优先选用三氧化二铝这类的原材。相比于其他元素，三氧化二铝这类材质较容易取材，因而也节省了后续加工附带的成本。选用这类元素用来制作刀具，也节省了贵重且稀有的其他重金属。针对较硬的材质，新型陶瓷刀可快速予以切削。这样做，在根本上简化了常见的机械切削，短时即可创造出10倍左右的切削速率[5]。
其次，探析新型刀具的加工及切削方式，要注重于全面的加工质量改进。针对较硬材质或很难加工的原材，新型陶瓷刀在加工时省略了繁琐的退火加工等，在根本上强化了原材的坚硬度，进而也延长了刀具的年限。此外，新型刀具还可适用在铣削、刨削或断续式的加工中，改进了精加工及粗加工获得的外观和原料质量。复合陶瓷可抵抗加工时的较大冲击作用，因而广泛适应了多样的新式机械加工。
第三，具体在改善机械加工时，可以依据实情来拓展复合加工达到的领域。例如柱塞加工，可以选用复合陶瓷的新式刀具。这是因为陶瓷刀具适合加工铸铁件等，尤其是冷硬的铸铁。在充分加工基础上，还需改进刀具本身的耐磨特质并且增强韧性。最近几年，金属陶瓷制作的混合型刀具正被推广选用，尤其是Ti这类金属具备了断裂韧性，在机械切削时刀具也表现出更强的耐磨属性。
结语：
从工艺进步的趋向来看，机械加工的企业更多认同了新型材质的复合刀具。这是由于，机械切削有必要引入优质性的陶瓷刀具以此来提升切削性能。在加工进程中，经常就会遇到较难加工的硬质材料，这种情况下的复合型陶瓷刀具就表现出更适合的优势。针对铣削及刨削等不同的加工流程，都可借助于复合材质刀具予以加工。从现状来看，加工领域选用复合的新式刀具已成为总体趋势。未来的实践中，机械加工仍要实时更新配套性的刀具及工艺，服务于根本的加工质量提升。
参考文献：
[1] 陈霞. 应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2013（02）：303-304.
[2] 张彦雄，赵立，王培霞等. 应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺[J]. 太原重型机械学院学报，2012（04）：333-337.
[3] 苗赫濯，齐龙浩，曾照强等. 新型陶瓷刀具在机械工程中的应用[J]. 机械工程学报，2012（02）：152-155.
[4] 杨忠敏. 技术创新助推新型陶瓷刀具在机加工中的应用优势凸显[J]. 现代技术陶瓷，2014（05）：28-35.
[5] 贾孝伟，冯益华，石鹏辉等. TRIZ理论与陶瓷材料技术相关性的研究[J]. 齐鲁工业大学学报（自然科学版），2015（04）：57-61.