[科普中国]-抛弃式刀片

在工业化国家，可转位刀片从设计、制造直至成品都是由刀具制造厂完成，向用户提供的全为成品。早期由于用户将刀片有效切削刃用完后不再进行刃磨，而是将其抛弃或刀具厂回收，因而国外该类刀片也被称为可抛弃式刀片，在我国称为不重磨式刀片。

简介具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。 绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称为矿山刀具。

用户将切削刀具的有切削刃使用完后，不再进行刀具刃磨，而是将刀具抛弃或刀具厂回收，此类刀具称之为抛弃式刀片，又称为不重磨式刀片。

刀具材料选择制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性（切削加工、锻造和热处理等），并不易变形。通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。硬质合金可转位刀片已用化学气相沉积涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1～3倍以上1。

机夹可转位刀具的典型技术特征1、刀片和刀体的联结特征与高性能难加工刀具材料的开发与应用

由于刀片与刀体的联结方式采用了以切削力定位原理为设计基础的机夹可转位结构，对高性能难加工的刀具材料扩大应用在工艺结构等方面创造了有利条件。

（1）相对于焊接式结构机夹可转位结构避免了高温钎焊对高硬度刀具材质内在质量的影响（如产生内应力、表面微裂纹、表面相结构变化等），从而保持刀具材料原有良好特性，以利提高刀具寿命。尤其是对硬度HRA超过92的钎焊特性差的高硬度刀具材料，扩大了用材方式。

（2）相对于整体式、装夹式结构，可转位刀片用材少，能有效地利用贵重刀具材料，使高性能材料制造的刀具在功能价格比上有了大幅度提高增强了市场竞争能力。

（3）可转位刀片的结构特征，推动了刀片专业化生产模式及加工技术的发展，从而避免了广大用户皆需掌握高性能刀具材料的磨削技术才能应用的难度，进而又促进了高性能刀具材料开发与应用。

2、可转位刀片结构特征与断技术的开发应用

可转位刀片的开发，起源于断屑技术的研究，而可转位刀片的结构特征及使用特征，为在同一刀片不同切削刃区制作断屑性能一致的统一精型提供了基本条件，从而加速了断屑技术及规范化断屑槽型的设计、开发与应用。作为切削工程中存在的三大难题之断屑可靠性，在机夹可转位刀具上得到了较好地解决。它不但对通用机床的操作安全性得到了提高，而且对柔性自动化切削工程的发展起了促进作用

3.切削功能元件的技术特性与切削性能有倍增作用的新工艺、新材料的开发

众所周知，研究与解决刀具材料固有的硬度与强度这对矛盾，是开发高性能刀具材料的关键问题之一。由于可转位刀片既有可转位使用特点，又有功能元件的共性技术特征（功能具体明确;结构完整自成系统；可实现系列化、标准化、通用化；提供用户的是一个具有可转位切削功能，结构规范化，不需用户加工刃磨，手拿可用的刀片成品），因而使表面涂层工艺、复合刀具材料的开发与应用提供了适宜的内部与外部技术环境。自70年代初开始，相继在可转位刀片基础上开发出对刀具切削性能有倍增作用的表面涂层工艺，以及复合刀具材料品种2。

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学