安全保障系统：在线监控系统，来监测刀具的破损；用足够厚钢板做安全罩，用防弹玻璃做观察窗。 5. 高速加工刀具
对刀具系统要求：切削热更多流向刀具，要求抗磨损；必须良好的平衡，可靠定位。 刀具材料：硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石刀具、立方氮花硼刀具。 天然金刚石
? 天然金刚石是目前已知的最硬物质，根据其质量不同，硬度范围为HV8000-12000。 ? 天然金刚石是一种各向异性的单晶体，在晶体上取向不同，硬度及耐磨性也不相同。
? 天然金刚石耐磨性极好，刀具寿命可长达数百小时；刃口锋利，切削刃钝圆半径可达0.01μm。 ? 天然金刚石耐热性为700-800℃，高于此温度，碳原子转化为石墨结构，硬度丧失。
? 天然金刚石价格昂贵，刃磨困难，主要用于加工精度和表面粗糙度要求极高的零件，如激光反
射镜、感光鼓、多面镜、磁盘等。 ? 聚晶金刚石
? 人造金刚石是在高温高压条件下，借助于某些合金触媒的作用，由石墨转化而成。 ? 在高温高压下，金刚石粉经二次压制形成聚晶金刚石（20世纪60年代出现）。 ? 聚晶金刚石不存在各向异性，硬度略低于天然金刚石，为HV6500-8000 。
? 聚晶金刚石价格便宜，焊接方便，可磨性好，应用广泛，可在大部分场合代替天然金刚石。 ? 金刚石刀具不适于加工铁族材料，因为金刚石中的碳元素与铁元素有很强的亲和力，碳元素极
易向含铁的工件扩散，使金刚石刀具很快磨损。
聚晶立方氮化硼（PCBN/Polycrystalline Cubic Boron Nitride） 1970年问世
? 较高的硬度和耐磨性：
? PCBN硬度HV3000-5000。切削耐磨材料时，其耐磨性为硬质合金刀具的50倍，涂层硬质合金刀
具的30倍，陶瓷刀具的25倍。
高的热稳定性：热稳定性明显优于金刚石刀具
? 良好的化学稳定性
1200-1300℃与铁系材料不发生化学反应；2000 ℃才与碳发生化学反应；对各种材料粘结、扩散作用比硬质合金小的多。化学稳定性优于金刚石刀具，特别适合加工钢铁材料。
? 良好的导热性
CBN导热性仅次于金刚石，是硬质合金的20倍，陶瓷的37倍，且随温度升高而增加。这一特性使PCBN刀具刀尖处温度降低，减少刀具磨损，提高加工精度。
? 较低的摩擦系数
CBN与不同材料间的摩擦系数为0.1-0.3（硬质合金为0.4-0.6），且随切削速度的提高而减小。这一特性使切削变形和切削力减小，加工表面质量提高
[教学后记]：
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先进制造技术-第七次教案
