日期：2011-3-2 來源：《工具展望》
CBN刀具是在刀尖部位使用立方氮化硼(CBN)燒結體的刀具。這種燒結體是由硬度僅次於金剛石的CBN粉末、陶瓷和金屬結合劑製成。CBN不僅硬度很高，而且對鐵族金屬的化學反應極低，因此被廣泛應用于高硬度鋼、燒結合金、鑄鐵等材料的加工。
根據燒結體中CBN含量的多少，CBN刀具大致可分為兩大類：一類CBN顆粒含量較少，且分散在結合劑中，主要用於高硬度鋼的切削。三菱材料公司的MB8025、MB825牌號和塗層CBN牌號MBC020、MBC010等都屬於這一類。另一類CBN顆粒之間結合較緊密，多用於燒結合金的切削。三菱材料公司的MB730即屬此類。
所謂燒結合金，是指採用粉末冶金方法製造的合金材料。粉末冶金法主要用於高溫合金和硬質合金的製造。不過近年來，由於淨成形技術的採用，降低了加工成本，增大了材料設計的自由度，並使材料的耐磨性、強度等各種機械性能進一步提高，因此粉末冶金法也被廣泛用於汽車、家電、機器等零部件的製造。
現今，鋁合金材高效高速數控加工機床技術已相當成熟，並得到了廣泛應用。隨著鈦合金材整體構件在大型飛機上的應用增多，其切削加工的低效已成為大型飛機快速製造的瓶頸，配置有高功率高轉矩主軸的鈦合金材高速數控MC機床已成為許多航宇製造業用戶特別關注和優先考慮的現代化先進關鍵製造裝備之一。所有這些，促使工業界更加關注鈦合金材HEM-HSM加工技術及其裝備的發展與工業應用。世界許多著名數控機床和主軸製造商也都加強了對該技術領域的開發研究力度，一些機床製造商甚至還成立專門的研發中心，積極為航宇製造業推出了多種類型用於大型複雜鈦合金材整體結構件HEM-HSM加工應用的數控加工機床。
眾所周知，直到目前為止工業界對高速加工技術HSM還未有一種統一、明確、權威和公認的定義。實際上，HSM 技術中“高速”是為一種相對性概念，對不同工件材料或不同切削工藝類型其HSM定義的“高速”速度範圍則是不同的。鈦合金材相對材料可加工性Kr僅為0.22~0.35，屬很難切削加工之金屬材，其高速切削速度範圍（100~1,200m/min）遠低於鋁合金材（2,500~7,500m/min）。比如一把直徑50mm刀具，在主軸轉速4,000r/min時其切削速度為628m/min，對鋁合金材而言，這挨不上高速的邊，但對鈦合金材而言，這已是較高速了。顯然，用於鈦合金材HEM-HSM加工應用的高速數控加工機床明顯不同於鋁合金材場合，簡單地講，對鋁合金材需要高功率高轉速主軸的數控加工機床，對鈦合金材則需要高功率高轉矩主軸的數控加工機床。
鈦合金材為何難切削加工
鈦合金材具有高強度、高硬度和低密度材料特性，如鈦合金Ti-6Al-4V（簡稱Ti-6-4）抗拉強度達900MPa，硬度為250∼375HB，密度4.42 g/cm3，使得鈦合金材整體結構件除在現代軍用飛機上得到廣泛應用外，在現代大型客機上也得到了越來越多的應用，其用材重量占飛機結構總重量百分比數呈現快速上升趨勢，並已開始超過了鋼結構件。因此，實現鈦合金材結構件高效率切削加工已成為大型飛機製造生產之關鍵。然而，和鋁合金材相比，鈦合金材屬很難加工金屬材，其切削加工的難點主要表現在如下若干方面：
大切削力
本篇文章來源於 “切削技術網站”網址：http://www.e-cuttech.com/ReadNews/9569.html
在MAG的低溫加工系統中，溫度為-196℃的液氮通過主軸、刀柄和刀體內部的管道流動，然後通過在切削刀片中用放電加工方式加工的出口，到達距剪切面不到1mm處。
在低溫加工系統中，液態二氧化碳和液氮可以作為有效的冷卻劑。以前的低溫加工系統都是通過管道將超冷液體從外部引到刀具/工件介面處，為了在切削難加工材料時提高切削速度和延長刀具壽命，機床製造商MAG工業自動化系統公司開發了主軸內冷卻低溫加工新技術。
據MAG公司高級刀具工程師George Georgiou介紹，在MAG的低溫加工系統中，溫度為-196℃的液氮通過主軸、刀柄和刀體內部的管道流動，然後通過在切削刀片中用放電加工（EDM）方式加工的出口，到達距剪切面不到1mm處。Georgiou說，“低溫冷卻液對切削時產生的高溫具有超強冷卻能力，可以防止切削熱傳入刀具切削刃。”
他補充說，主軸內採用真空管道來絕熱，刀柄和刀體（包括安裝刀片的刀座）中的管道則採用了一種導熱率極低的材料。到達切削點時，最初加注的液氮仍有近50%保持液態。在將切削熱從刀具/工件介面處帶走後，原來的液體變為氣體（其中包含80%的氮氣）散入周圍的空氣中。為了防止局部區域氮氣濃度過高，使氧氣含量減少，採用了多個感測器監測周圍空氣中的氮氣含量，如果發現環境空氣品質不安全，則會暫時關閉液氮流。
刀具選擇和切削用量的確定
為滿足人骨的要求，應使用高度耐腐蝕和耐磨損的鈦合金、不銹鋼和特殊合金，這對於目前現有的刀具進行有效加工提出了極大的挑戰。
山特維克可樂滿針對植入體例如接骨螺釘或髖關節開發了一系列出色的刀具解決方案，為實現當今醫學領域最尖端的複雜零件的高效加工提供了極大的便利。
山特維克可樂滿已經開發了適用于此類應用的先進刀具及價格策略，以滿足醫療行業的嚴格品質標準。
山特維克可樂滿創新的切削刀具可以將公差控制在微米範圍內，並將各個零件的成本降到最低。
如剃鬚刀一般鋒利的刀片用於最高精度零件的加工。在大批量生產中能獲得高效率的小公差車削、切槽與螺紋切削。安全、穩定的切斷和切槽。用於高效小孔加工的整體硬質合金鑽頭。
對於模具製造商來說，高效而經濟地加工零件是對其生產能力的永恆要求。在粗加工中，為了去除大量金屬材料，過去車間遵循的傳統常識是基於其金屬切除率的大小來選擇刀具，這將導致選用切除率盡可能最大的刀具來開始粗加工，然後工件尺寸逐漸減小，直至達到要求的形狀和光潔度。粗銑加工通常採用球頭立銑刀或紐扣銑刀。然而，這種加工方法可能會產生很大的應力，因此需要採用剛性極好的加工中心、牢固的夾具和具有良好韌性的切削刀具。
插銑已成為能快速去除金屬材料的另一種深受歡迎的加工方法。插銑的切削力沿軸向傳入主軸，而不是沿徑向作用於刀具，徑向切削力可能會造成刀具撓曲，從而降低加工精度和縮短刀具壽命。然而，插銑存在的一個問題是，刀具轉位到每一個新位置，都要不斷進入和退出凹腔。
高速鋼（HSS, High SpeedSteel）是我進入刀具行業時接觸最多的一類刀具材料。那時最常見的被稱為“ㄙ18”（ㄙ的發音為拼音“si”），其來源應該是來自前蘇聯。
後來知道，我們當時所用的高速鋼應被稱為“普通高速鋼”，還有比它性能更好的，如從合金成分上要明顯優於它的鋁高速鋼，鈷高速鋼（HSS-Co）等，或從冶煉方法上要明顯優於它的粉末冶金高速鋼（PM-HSS，PowderMetallurgy High SpeedSteel）；當然也有比它性能更低一些的所謂“低合金高速鋼”。
現在有些人對“高速鋼”這個名字有些不解，因為它的速度比起眼下正在流行的硬質合金來要低許多。但就高速鋼誕生的時候，它的速度的確比原有的刀具材料高很多。
在大約1900年前後，當美國機械工程師泰勒（F•WTaylor）和冶金工程師懷特（M•White）發明它時，人們普遍用來切削的刀具是合金工具鋼。
1900年由美國匹茲堡伯利恒鋼鐵公司生產的W18Cr4V（即ㄙ18，又稱T1，18-4-1，現國際標準代號為18-0-1）高速鋼在巴黎博覽會上的公開演示，成為高速鋼發展史上第一個無可置疑的里程碑。十年後的1910年，一位英國人這樣寫道：“在1900年巴黎博覽會上，一些工程師看到了一部高速運轉的車床，上面裝有一個工具，正用它尖頭的熾熱消除一個暗藍色碎片，工程師們意識到他們親眼見證了工具鋼和機床方面的一個革命的開始。”
資料來源：中國小金屬資源信息網
鈷是具有光澤的鋼灰色金屬，熔點1493℃、比重8.9,比較硬而脆，鈷是鐵磁性的,在硬度、抗拉強度、機械加工性能、熱力學性質、電化學行為方面與鐵和鎳相類似。加熱到1150℃時磁性消失。鈷的化合價為2價和3價。在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中也很穩定。在空氣中加熱至300℃以上時氧化生成CoO，在白熱時燃燒成Co3O4。氫還原法制成的細金屬鈷粉在空氣中能自燃生成氧化鈷。
鈷主要用於製取合金。鈷基合金是鈷和鉻、鎢、鐵、鎳組中的一種或幾種製成的合金的總稱。含有一定量鈷的刀具鋼可以顯著地提高鋼的耐磨性和切削性能。含鈷50%以上的司太立特硬質合金即使加熱到1000℃也不會失去其原有的硬度，如今這種硬質合金已成為含金切削工具和鋁間用的最重要材料。在這種材料中，鈷將合金組成中其他金屬碳化物晶粒結合在一起，使合金具更高的韌性，並減少對衝擊的敏感性能，這種合金熔焊在零件表面，可使零件的壽命提高3-7倍。航空航太技術中應用最廣泛的合金是鎳基合金，也可以使用鈷基合金，但兩種合金的“強度機制”不同。在溫度在1038℃以上時，鈷基合金的優越性顯示無遺。對於製造高效率的高溫發動機，鈷基合金恰到好處。
在航空渦輪機的結構材料使用含20%-27%鉻的鈷基合金，可以不要保護覆層就能使材料達高抗氧化性。鈷金屬在電鍍、玻璃、染色、醫藥醫療等方面也有廣泛應用。用碳酸鋰與氧化鈷製成的鈷酸鋰是現代應用最普遍的高能電池正極材料。鈷還可能用來製造核武器，一種理論上的原子彈或氫彈,裝於鈷殼內,爆炸後可使鈷變成致命的放射性塵埃。
鈷在地殼中的平均含量為0.001%（品質），海洋中鈷總量約23億噸，自然界已知含鈷礦物近百種，但沒有單獨的鈷礦物，大多伴生於鎳、銅、鐵、鉛、鋅、銀、錳、等硫化物礦床中，且含鈷量較低。砷鈷礦和輝砷鈷礦是自然界中的主要鈷礦。把輝砷鈷礦或砷鈷灼燒成氧化物後用鋁還原制得。
資料來源：中國刀具網
鹿角（STAG）：原自野生牡鹿，經火烤之後呈現輕微的烤色，是一種非常優雅的隨身小折刀材料。
骨節（BONE）：原自天然的動物骨頭，經挑選和加工後通常有特殊紋理，並可染上各種光亮的顏色，如綠色、蘭色和黑色等。是一種最為通用的隨身小折刀手柄材料。
G－10：原自玻璃纖維的積層塑膠板。她是玻璃纖維在樹脂中浸泡後再進行壓縮和烘烤而成，質地輕盈而又結實、堅硬，結構紋理為精心印製的格子花。由於她質地的輕盈和富於皺紋的表面結構，G－10是一種製造精巧小折刀的最理想材料。
膠木（MICARTA）：種類以亞麻膠合雲母紙板最為普通，結構類似於G－10。亞麻纖維層亦經過樹脂浸泡處理，質地輕盈堅固耐用，並且堅固耐用，並且很有檔次，比G－10更漂亮、更時髦。亞麻膠合雲母紙板沒有結構紋理，手幹非常光滑柔和。這種材料的製品需要有非常精湛而細膩的手工，所以她常用於製作價值昂貴的刀具。膠木相對比較柔軟，使用不會可能會劃傷。
