刀具材料發(fā)生了很大變化,CBN(立方氮化硼),PCD(聚晶金剛石)、陶瓷刀具等超硬刀具獲得了廣泛應用。PCD刀具由于其極高的硬度,在加工鋁制工件及其他有色金屬及其合金時使用壽命極高,近年來隨著汽車制造業(yè)大量應用輕型材料(如鋁合金、復合材料、塑料等),PCD刀具的應用也大量增加。
現(xiàn)在汽車發(fā)動機的汽缸體、汽缸蓋、變速箱的殼體、閥體、槽體、側蓋等零件很多都采用鋁件,這些零件的加工中就大量采用了PCD刀具,取得很好的效果,一般每把刀的壽命都在加工幾千件工件左右,長的可達1.5至2萬件。CBN刀片的特點是,硬度極高僅次于金剛石,特別是其紅硬性好,在1000多度的高溫下仍能保持其硬度和良好的切削性能,適應了高速切削的需要,也滿足了一些高硬度難加工零件的加工需要、在發(fā)動機缸體等鑄鐵類零件和氣門閥座等
粉末冶金零件的加工中獲得了較好的應用效果。如氣缸體缸孔的加工在半精鏜和精鏜工序中很多就采用了CBN刀片,切削速度可達800m/min,刀具壽命是硬質合金刀具的一倍以上,在氣缸體的缸蓋結合面的加工中,CBN銑刀切削線速度可達1200m/min以上,高的甚至可以達到2000m/min,進給速度可達1000-;mm/min。
目前已有汽車零部件制造廠為降低一次性設備投資,減少生產線中的設備數(shù)量,同時又希望保證生產節(jié)拍,就采用具有高速加工能力的加工中心,顯著地提高切削用量,同時采用適合這種高速切削的CBN刀具,如在直列四缸發(fā)動機缸體的加工中,幾乎所有各個面的銑削都采用了CBN刀具,盡管CBN刀具價格較貴,但如考慮到其對于加工效率的提高和在投資成本上的節(jié)約,總的算起來還是很經(jīng)濟的。上海通用汽車公司在變速箱殼體的加工中,將一把原來采用的硬質合金鏜刀改為PCD刀具,刀具壽命從原來的3000件提高到7萬件,其經(jīng)濟效益是非常明顯的。CBN刀具可用于加工淬硬工件,因而可以實現(xiàn)以車代磨,如大宇汽車公司就在變速箱輸入輸出軸的加工中,用CBN刀具進行軸上槽的車加工,代替了原來要用成型砂輪進行的磨削加工。
作為高硬材料刀具中的又一種刀具,陶瓷刀具也是一種值得關注和正在不斷擴大應用領域的刀具,陶瓷刀具過去存在的脆性正在得到改進,現(xiàn)在已有了增韌型的陶瓷刀具,可應用于鑄鐵工件的粗加工,如在發(fā)動機氣缸體缸孔的粗加工中,不論是V型6缸發(fā)動機還是直列4缸發(fā)動機都采用了陶瓷刀具進行缸孔的粗加工,顯著提高了加工效率,其鏜孔切削線速度可達700m/min至800m/min。