特種陶瓷材料用金剛石加工刀具編制說明

《特種陶瓷材料用金剛石加工刀具》團體標準

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

特種陶瓷材料是一種具有優(yōu)異性能和廣泛應(yīng)用價值的材料，具有高

硬度、高強度、耐高溫、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性等特點。隨著科技的進步和

工業(yè)的發(fā)展，特種陶瓷材料在航空航天、汽車制造、電子設(shè)備等領(lǐng)域得

到了廣泛應(yīng)用。然而，特種陶瓷材料的加工工藝卻面臨著一系列問題。

傳統(tǒng)刀具在加工特種陶瓷材料時容易產(chǎn)生大量的刀具磨損和切削溫度過

高的現(xiàn)象，導(dǎo)致加工效率低下和產(chǎn)品質(zhì)量下降；特種陶瓷材料的高硬度

和脆性導(dǎo)致傳統(tǒng)刀具難以進行精確加工，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求；傳

統(tǒng)加工方法中使用的冷卻潤滑劑對環(huán)境造成了污染和資源浪費；傳統(tǒng)加

工工藝復(fù)雜，操作要求高，人工成本大。

因此，開展特種陶瓷材料用金剛石加工刀具標準的研制。標準的研

制是開發(fā)一種特種陶瓷材料加工刀具，利用金剛石等超硬材料，解決特

種陶瓷材料加工過程中的問題，具有一定的現(xiàn)實意義。首先，特種陶瓷

材料加工刀具將解決傳統(tǒng)刀具磨損和切削溫度過高的問題，提高加工效

率和產(chǎn)品質(zhì)量。其次，刀具能夠?qū)崿F(xiàn)對特種陶瓷材料的精確加工，滿足

工業(yè)生產(chǎn)的需求。此外，工藝還可以減少冷卻潤滑劑的使用，降低對環(huán)

境的影響，提高資源利用效率。最后，工藝將簡化加工流程，減少操作

要求，降低人工成本?？傊ㄟ^開發(fā)工藝和刀具，提高加工效率和產(chǎn)

品質(zhì)量，降低成本，推動特種陶瓷材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（二）編制過程

為使本標準在金剛石刀具市場管理工作中起到規(guī)范信息化管理作用，

—1—

標準起草工作組力求科學(xué)性、可操作性，以科學(xué)、謹慎的態(tài)度，在對我

國現(xiàn)有金剛石刀具市場相關(guān)管理服務(wù)體系文件、模式基礎(chǔ)上，經(jīng)過綜合

分析、充分驗證資料、反復(fù)討論研究和修改，最終確定了本標準的主要

內(nèi)容。

標準起草工作組在標準起草期間主要開展工作情況如下：

1、項目立項及理論研究階段

標準起草組成立伊始就對國內(nèi)外金剛石刀具相關(guān)情況進行了深入的

調(diào)查研究，同時廣泛搜集相關(guān)標準和國外技術(shù)資料，進行了大量的研究

分析、資料查證工作，確定了金剛石刀具市場標準化管理中現(xiàn)存問題，

結(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品實際應(yīng)用經(jīng)驗，為標準起草奠定了基礎(chǔ)。

標準起草組進一步研究了金剛石刀具需要具備的特殊條件，明確了

技術(shù)要求和指標，為標準的具體起草指明了方向。

2、標準起草階段

在理論研究基礎(chǔ)上，起草組在標準編制過程中充分借鑒已有的理論

研究和實踐成果，基于我國市場行情，經(jīng)過數(shù)次修訂，形成了《特種陶

瓷材料用金剛石加工刀具》標準草案。

3、標準征求意見階段

形成標準草案之后，起草組召開了多次專家研討會，從標準框架、

標準起草等角度廣泛征求多方意見，從理論完善和實踐應(yīng)用多方面提升

標準的適用性和實用性。經(jīng)過理論研究和方法驗證，起草組形成了《特

種陶瓷材料用金剛石加工刀具》（征求意見稿）。

（三）主要起草單位及起草人所做的工作

1、主要起草單位

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會、杭州蒂慕超硬材料有限公司等多家單位的

—2—

專家成立了規(guī)范起草小組，開展標準的編制工作。

經(jīng)工作組的不懈努力，在2023年9月，完成了標準征求意見稿的編

寫工作。

2、起草人所做工作

廣泛收集相關(guān)資料。在廣泛調(diào)研、查閱和研究國際標準、國家標準、

行業(yè)標準的基礎(chǔ)之上，形成本標準草案稿。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

（一）標準編制原則

本標準依據(jù)相關(guān)行業(yè)標準，標準編制遵循“前瞻性、實用性、統(tǒng)一性、

規(guī)范性”的原則，注重標準的可操作性，本標準嚴格按照《標準化工作指

南》和GB/T1.1《標準化工作導(dǎo)則第一部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》的要

求進行編制。標準文本的編排采用中國標準編寫模板TCS2009版進行

排版，確保標準文本的規(guī)范性。

（二）標準主要技術(shù)內(nèi)容

本標準報批稿包括8個部分，主要內(nèi)容如下：

1范圍

本文件規(guī)定了特種陶瓷材料用加工刀具的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、

試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、運輸、貯存和質(zhì)量承諾技術(shù)內(nèi)容。

本文件適用于特種陶瓷材料用加工刀具。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的

條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；

不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

—3—

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法

GB/T2413壓電陶瓷材料體積密度測量方法

GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限（AQL）

檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB31604.24食品安全國家標準食品接觸材料及制品鎘遷移量的

測定

GB31604.34食品安全國家標準食品接觸材料及制品鉛的測定和

遷移量的測定

GB4806.4食品安全國家標準陶瓷制品

QB/T1936木工硬質(zhì)合金圓鋸片質(zhì)量檢驗方法

IS08442-5刀具的鋒利度和刀刃保持試驗

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

3.2特種陶瓷specialtyceramics

一種非金屬無機材料，由高純度材料制成，具有優(yōu)異的物理和化學(xué)

性能，具有高硬度、高強度、低磨損、耐熱、耐腐蝕等優(yōu)點，在各個領(lǐng)

域具有廣泛的應(yīng)用。

3.3

3.4刀具cuttingtool

一種特種陶瓷金剛石刀具，具有特殊的回旋形狀，用于切削高硬度

材料，如陶瓷、玻璃、大理石、石英等，它具有切削速度快、切削精度

高、耐磨損、耐高溫等特點。

—4—

3.5

3.6表面粗糙度surfaceroughness

材料表面的不平整程度或不規(guī)則程度，用于描述表面的峰谷、凹凸、

坑洼等特征，以平均粗糙度（Ra）來表示，可通過光學(xué)儀器、掃描探針

顯微鏡等測量設(shè)備進行測量。

3.7

3.8硬度hardness

材料抵抗外界力量對其表面形成劃痕或變形的能力，如洛氏硬度、

維氏硬度等。

3.9

3.10動平衡dynamicbalancing

在切削加工中，刀具在高速旋轉(zhuǎn)時保持平衡狀態(tài)的能力。刀具不平

衡時，會引起振動和搖晃，對刀具和工件都會產(chǎn)生負面影響，如削削力

增大、切削質(zhì)量下降、刀具壽命縮短等。

3.11

3.12徑向跳動radialrunout

刀具在旋轉(zhuǎn)過程中在徑向方向上出現(xiàn)的波動或振動。它是由于刀具

本身的不平衡或其他因素引起的，會導(dǎo)致加工表面粗糙度增加、切削力

增大以及切削加工精度下降。

3.13

3.14端向跳動endrunout

刀具在旋轉(zhuǎn)過程中在軸向方向上出現(xiàn)的波動或振動。與徑向跳動類

似，端向跳動也會影響切削加工的質(zhì)量和效率。

4技術(shù)要求

—5—

4.1外觀要求

4.1.1刀具可見部分應(yīng)無污點、裂紋和其他會影響正常使用的缺陷，紋

路應(yīng)均勻。

4.1.2刀具刃口應(yīng)完好，基體不應(yīng)有污漬、磕傷、焊瘤、銹蝕等缺陷。

4.1.3刀具邊緣應(yīng)無裂縫，去除毛邊，表面應(yīng)平滑。

4.1.4刀具刀柄部分為外圓磨床處理表面粗糙度應(yīng)為Ra0.8。

4.2材料性能

陶瓷刀具材料性能應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1陶瓷刀具材料性能

序號內(nèi)容指標要求

1體積密度/（g/cm3）≥5.9

2硬度（HRA）≥86

4.3幾何尺寸公差

刀具幾何尺寸公差應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2刀具幾何尺寸公差要求

序號項目公差要求

1刃徑0mm~0.008mm

2柄徑h6

3長度-0.5mm~+0.5mm

4.4角度公差

—6—

鉸刀角度公差應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表3鉸刀角度公差要求

序號項目公差要求

1前角0°~0.5°

2后角0°~0.5°

3旋轉(zhuǎn)角-0.25°~+0.25°

4.5徑端向跳動

刀具鉸刀及鉆頭徑向跳動不應(yīng)大于0.008m，銑刀徑向跳動不應(yīng)大于

0.02mm，端向跳動不應(yīng)大于0.006mm。

4.6動平衡

刀具動平衡不應(yīng)大于0.02g。

4.7鋼制硬度

刀具鋼制基體熱處理硬度應(yīng)為40HRC~45HRC。

4.8鋒利度

鋒利度經(jīng)刀具鋒利度測試儀可測定切割紙板和石英混合物。

4.9焊縫剪切強度

刀具焊縫剪切強度不應(yīng)低于120MPa。

4.10切削性能

整體切削，在切削過程中切削應(yīng)流暢、輕松，切削線應(yīng)整齊。

4.11加工性能

—7—

加工孔徑尺寸應(yīng)無縮孔，孔壁應(yīng)無劃傷、震紋、喇叭孔現(xiàn)象。

4.12鉛、鎘

鉛溶出量應(yīng)為≤5.0mg/L，鎘溶出量應(yīng)為≤0.5mg/L，應(yīng)符合GB4806.4

的要求。

5試驗方法

5.1外觀檢查

表面粗糙度應(yīng)采用表面粗糙度樣塊對照測定，其他外觀質(zhì)量應(yīng)采用

目測檢查。

5.2材料性能

5.2.1體積密度測定應(yīng)按GB/T2413的規(guī)定進行。

5.2.2硬度測量應(yīng)按GB/T230.1的規(guī)定進行。

5.3幾何尺寸

檢測環(huán)境溫度在20℃~25℃，刀具幾何尺寸檢驗應(yīng)符合表4的要求。

表4刀具幾何尺寸檢驗

序號項目量具名稱精度

1刃徑ZOLLER對刀儀0.005mm

2外徑倒錐ZOLLER對刀儀0.06mm

3柄徑數(shù)顯千分尺h6

4跳動ZOLLER對刀儀0.008mm

5長度游標卡尺0.5mm

5.4角度尺寸

—8—

刀具角度尺寸應(yīng)采用對刀儀進行檢查。

5.5端徑向跳動

刀具端面跳動、徑向跳動應(yīng)采用ZOLLER對刀儀檢查。

5.6動平衡

動平衡應(yīng)按QB/T1936的規(guī)定進行。

5.7鋼制硬度

鋼制基體硬度應(yīng)按QB/T1936的規(guī)定進行。

5.8鋒利度

鋒利度應(yīng)按ISO8442-5的規(guī)定進行。

5.9焊縫剪切強度

焊縫剪切強度應(yīng)按QB/T1936的規(guī)定進行。

5.10切削性能

切削試驗具體試驗應(yīng)符合表5的要求。

表5試驗要求

序號項目要求

1轉(zhuǎn)速Vc/（m/min）200~500

2進給速度fz/（mm/z）0.05~0.2

3精度等級7級

5.11加工性能

正常加工后，刀頭應(yīng)無崩刃粘鋁和顯著磨鈍現(xiàn)象，本體可繼續(xù)使用。

—9—

5.12鉛、鎘

鉛、鎘溶出量應(yīng)按GB31604.24、GB31604.34的規(guī)定進行。

6檢驗規(guī)則

6.1組批

產(chǎn)品應(yīng)以批為單位進行檢驗，同一型號、同一工藝連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品

為一批。

6.2抽樣

6.2.1抽樣方法應(yīng)按GB/T2828.1的要求執(zhí)行。

6.2.2抽樣樣品批次應(yīng)粘貼標簽，注明產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、生產(chǎn)批號、

采樣日期和采樣者姓名等。

6.3檢驗分類

產(chǎn)品檢驗可分為出廠檢驗和型式檢驗。

6.4出廠檢驗

6.4.1刀具應(yīng)經(jīng)公司質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，并附有產(chǎn)品合格證方可出

廠。

6.4.2刀具出廠檢驗項目應(yīng)符合表6的要求。

6.5型式檢驗

6.5.1型式檢驗的儀器應(yīng)從出廠檢驗合格的批次中隨機抽取進行型式檢

驗。

6.5.2型式檢驗項目表見表6規(guī)定。

6.5.3有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗：

—10—

——生產(chǎn)定型時；

——生產(chǎn)地變更時；

——正常生產(chǎn)后，材料、工藝等有重大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；

——產(chǎn)品停產(chǎn)一年以上后恢復(fù)生產(chǎn)時；

——長期停工停產(chǎn)時；

——出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；

——各級質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)要求進行型式檢驗時。

6.6判定規(guī)則

6.6.1出廠檢驗時，若所有項目全部合格，判定為合格品。

6.6.2檢驗結(jié)果若有1項不符合要求，應(yīng)重新自雙倍量的包裝中取樣進

行復(fù)驗，復(fù)驗結(jié)果仍有1項指標不符合標準要求，整批產(chǎn)品應(yīng)判定為不

合格。

6.6.3不合格品反饋技術(shù)部門評審有無重修價值，若有，則返回制作班

組重新修磨或換片，直至檢測合格，否則報廢處理。

表6檢驗項目

要求

序號檢驗項目

技術(shù)要求試驗方法出廠檢驗型式檢驗

1外觀4.15.1√√

2材料性能4.25.2√√

3幾何尺寸公差4.35.3√√

4角度公差4.45.4√√

5端徑向跳動4.55.5√√

6動平衡4.65.6√√

—11—

要求

序號檢驗項目

技術(shù)要求試驗方法出廠檢驗型式檢驗

7鋼制硬度4.75.7√√

8鋒利度4.85.8√√

9焊縫剪切強度4.95.9√√

10切削性能4.105.10√√

11加工性能4.115.11√√

12鉛、鎘4.125.12—√

注：“√”為必檢項目，“—”為可選項目。

7標志、包裝、運輸和貯存

7.1標志

7.1.1標志應(yīng)符合GB/T191的要求，字跡應(yīng)清晰、整潔，并適應(yīng)運輸、

存儲要求。

7.1.2產(chǎn)品或產(chǎn)品包裝上應(yīng)包含如下內(nèi)容：

——產(chǎn)品名稱或商標；

——生產(chǎn)者名稱、地址；

——生產(chǎn)日期；

——規(guī)格型號；

——生產(chǎn)批號；

——產(chǎn)品執(zhí)行的標準號；

——產(chǎn)品質(zhì)量檢驗合格標識；

——警示語（必要時）。

—12—

7.2包裝

7.2.1刀體應(yīng)噴防銹油進行防銹。

7.2.2刃部應(yīng)采用黑色軟膠套保護，再用薄泡沫將刀纏繞數(shù)周。

7.2.3應(yīng)將刀具裝入專用聚丙烯刀盒，運輸過程中不應(yīng)有損傷。

7.2.4應(yīng)牢固地固定在包裝箱體內(nèi)，附件、備件、工具應(yīng)固定在包裝箱

內(nèi)空隙處。

7.2.5隨機文件應(yīng)用塑料袋封裝，放入包裝箱內(nèi)，在包裝箱外相應(yīng)部位

上注明“箱內(nèi)裝有隨機文件”字樣。

7.2.6隨機文件應(yīng)至少包括：

——裝箱單；

——使用說明書；

——出廠檢驗合格證書。

7.3運輸

7.3.1運輸應(yīng)清潔衛(wèi)生，無污染。裝卸貨時，應(yīng)輕裝輕卸。

7.3.2產(chǎn)品在運輸過程中應(yīng)避免劇烈震動、拋擲、重壓、雨淋，防止與

油、酸、堿及有害物質(zhì)混運。

7.4貯存

7.4.1應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥的庫房中，產(chǎn)品應(yīng)距地面1m以上。

7.4.2超過貯存期應(yīng)重新檢驗，檢驗合格后方可出廠。

7.4.3產(chǎn)品嚴禁與酸、堿及其他腐蝕性物質(zhì)同倉庫貯存。

8質(zhì)量承諾

8.1刀具的制造過程應(yīng)符合質(zhì)量管理體系的要求，包括選材、鍛造、熱

處理、機加工等環(huán)節(jié)。

—13—

8.2供應(yīng)商應(yīng)對刀具進行全面的檢測和檢驗，包括尺寸測量、外觀檢查、

材料分析等。

8.3供應(yīng)商應(yīng)對刀具產(chǎn)品提供一定的質(zhì)量保證期限，在保質(zhì)期內(nèi)對存在

質(zhì)量問題的產(chǎn)品進行免費維修或更換。

8.4供應(yīng)商應(yīng)提供相關(guān)的技術(shù)支持和咨詢服務(wù)，包括使用方法、維護保

養(yǎng)、故障處理等。

三、主要試驗和情況分析

結(jié)合國內(nèi)外的行業(yè)測試標準和企業(yè)內(nèi)部工廠管控的項目進行要求規(guī)

定和試驗驗證。

四、標準中涉及專利的情況

無

五、預(yù)期達到的效益（經(jīng)濟、效益、生態(tài)等），對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用

的情況

金剛石刀具企業(yè)規(guī)范運營，在國際市場上有機會與其他各國（相關(guān)）

企業(yè)競爭。

六、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關(guān)系

與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準沒有沖突。

七、重大意見分歧的處理依據(jù)和結(jié)果

標準制定過程中，未出現(xiàn)重大意見分歧。

八、標準性質(zhì)的建議說明

本標準為團體標準，供社會各界自愿使用。

九、貫徹標準的要求和措施建議

無。

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十、廢止現(xiàn)行相關(guān)標準的建議

本標準為首次發(fā)布。

十一、其他應(yīng)予說明的事項

無。

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《特種陶瓷材料用金剛石加工刀具》團體標準

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

特種陶瓷材料是一種具有優(yōu)異性能和廣泛應(yīng)用價值的材料，具有高

硬度、高強度、耐高溫、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性等特點。隨著科技的進步和

工業(yè)的發(fā)展，特種陶瓷材料在航空航天、汽車制造、電子設(shè)備等領(lǐng)域得

到了廣泛應(yīng)用。然而，特種陶瓷材料的加工工藝卻面臨著一系列問題。

傳統(tǒng)刀具在加工特種陶瓷材料時容易產(chǎn)生大量的刀具磨損和切削溫度過

高的現(xiàn)象，導(dǎo)致加工效率低下和產(chǎn)品質(zhì)量下降；特種陶瓷材料的高硬度

和脆性導(dǎo)致傳統(tǒng)刀具難以進行精確加工，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求；傳

統(tǒng)加工方法中使用的冷卻潤滑劑對環(huán)境造成了污染和資源浪費；傳統(tǒng)加

工工藝復(fù)雜，操作要求高，人工成本大。

因