《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）任務來源

特種陶瓷材料是一種具有優異性能和廣泛應用價值的材料，具有高

硬度、高強度、耐高溫、耐磨及化學穩定性等特點。隨著科技的進步和

工業的發展，特種陶瓷材料在航空航天、汽車制造、電子設備等領域得

到了廣泛應用。然而，特種陶瓷材料的加工工藝卻面臨著一系列問題。

傳統刀具在加工特種陶瓷材料時容易產生大量的刀具磨損和切削溫度過

高的現象，導致加工效率低下和產品質量下降；特種陶瓷材料的高硬度

和脆性導致傳統刀具難以進行精確加工，無法滿足工業生產的要求；傳

統加工方法中使用的冷卻潤滑劑對環境造成了污染和資源浪費；傳統加

工工藝復雜，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，具有一定的現實意義。首先，特種陶瓷

材料加工刀具將解決傳統刀具磨損和切削溫度過高的問題，提高加工效

率和產品質量。其次，刀具能夠實現對特種陶瓷材料的精確加工，滿足

工業生產的需求。此外，工藝還可以減少冷卻潤滑劑的使用，降低對環

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。總之，通過開發工藝和刀具，提高加工效率和產

品質量，降低成本，推動特種陶瓷材料產業的發展。

（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范信息化管理作用，

—1—

標準起草工作組力求科學性、可操作性，以科學、謹慎的態度，在對我

國現有金剛石刀具市場相關管理服務體系文件、模式基礎上，經過綜合

分析、充分驗證資料、反復討論研究和修改，最終確定了本標準的主要

內容。

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外金剛石刀具相關情況進行了深入的

調查研究，同時廣泛搜集相關標準和國外技術資料，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存問題，

結合現有產品實際應用經驗，為標準起草奠定了基礎。

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，經過數次修訂，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用多方面提升

標準的適用性和實用性。經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

中國中小商業企業協會、杭州蒂慕超硬材料有限公司等多家單位的

—2—

專家成立了規范起草小組，開展標準的編制工作。

經工作組的不懈努力，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

廣泛收集相關資料。在廣泛調研、查閱和研究國際標準、國家標準、

行業標準的基礎之上，形成本標準草案稿。

二、標準編制原則和主要內容

（一）標準編制原則

本標準依據相關行業標準，標準編制遵循“前瞻性、實用性、統一性、

規范性”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《標準化工作導則第一部分：標準的結構和編寫》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，確保標準文本的規范性。

（二）標準主要技術內容

本標準報批稿包括8個部分，主要內容如下：

1范圍

本文件規定了特種陶瓷材料用加工刀具的術語和定義、技術要求、

試驗方法、檢驗規則、包裝、運輸、貯存和質量承諾技術內容。

本文件適用于特種陶瓷材料用加工刀具。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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計數抽樣檢驗程序第1部分：按接收質量限（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木工硬質合金圓鋸片質量檢驗方法

IS08442-5刀具的鋒利度和刀刃保持試驗

3術語和定義

下列術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，具有優異的物理和化學

性能，具有高硬度、高強度、低磨損、耐熱、耐腐蝕等優點，在各個領

域具有廣泛的應用。

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，可通過光學儀器、掃描探針

顯微鏡等測量設備進行測量。

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，刀具在高速旋轉時保持平衡狀態的能力。刀具不平

衡時，會引起振動和搖晃，對刀具和工件都會產生負面影響，如削削力

增大、切削質量下降、刀具壽命縮短等。

3.11

3.12徑向跳動radialrunout

刀具在旋轉過程中在徑向方向上出現的波動或振動。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

刀具在旋轉過程中在軸向方向上出現的波動或振動。與徑向跳動類

似，端向跳動也會影響切削加工的質量和效率。

4技術要求

—5—

4.1外觀要求

4.1.1刀具可見部分應無污點、裂紋和其他會影響正常使用的缺陷，紋

路應均勻。

4.1.2刀具刃口應完好，基體不應有污漬、磕傷、焊瘤、銹蝕等缺陷。

4.1.3刀具邊緣應無裂縫，去除毛邊，表面應平滑。

4.1.4刀具刀柄部分為外圓磨床處理表面粗糙度應為Ra0.8。

4.2材料性能

陶瓷刀具材料性能應符合表1的規定。

表1陶瓷刀具材料性能

序號內容指標要求

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符合表2的規定。

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—

鉸刀角度公差應符合表3的規定。

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大于0.008m，銑刀徑向跳動不應大于

0.02mm，端向跳動不應大于0.006mm。

4.6動平衡

刀具動平衡不應大于0.02g。

4.7鋼制硬度

刀具鋼制基體熱處理硬度應為40HRC~45HRC。

4.8鋒利度

鋒利度經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低于120MPa。

4.10切削性能

整體切削，在切削過程中切削應流暢、輕松，切削線應整齊。

4.11加工性能

—7—

加工孔徑尺寸應無縮孔，孔壁應無劃傷、震紋、喇叭孔現象。

4.12鉛、鎘

鉛溶出量應為≤5.0mg/L，鎘溶出量應為≤0.5mg/L，應符合GB4806.4

的要求。

5試驗方法

5.1外觀檢查

表面粗糙度應采用表面粗糙度樣塊對照測定，其他外觀質量應采用

目測檢查。

5.2材料性能

5.2.1體積密度測定應按GB/T2413的規定進行。

5.2.2硬度測量應按GB/T230.1的規定進行。

5.3幾何尺寸

檢測環境溫度在20℃~25℃，刀具幾何尺寸檢驗應符合表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、徑向跳動應采用ZOLLER對刀儀檢查。

5.6動平衡

動平衡應按QB/T1936的規定進行。

5.7鋼制硬度

鋼制基體硬度應按QB/T1936的規定進行。

5.8鋒利度

鋒利度應按ISO8442-5的規定進行。

5.9焊縫剪切強度

焊縫剪切強度應按QB/T1936的規定進行。

5.10切削性能

切削試驗具體試驗應符合表5的要求。

表5試驗要求

序號項目要求

1轉速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，刀頭應無崩刃粘鋁和顯著磨鈍現象，本體可繼續使用。

—9—

5.12鉛、鎘

鉛、鎘溶出量應按GB31604.24、GB31604.34的規定進行。

6檢驗規則

6.1組批

產品應以批為單位進行檢驗，同一型號、同一工藝連續生產的產品

為一批。

6.2抽樣

6.2.1抽樣方法應按GB/T2828.1的要求執行。

6.2.2抽樣樣品批次應粘貼標簽，注明產品名稱、產品型號、生產批號、

采樣日期和采樣者姓名等。

6.3檢驗分類

產品檢驗可分為出廠檢驗和型式檢驗。

6.4出廠檢驗

6.4.1刀具應經公司質量檢驗部門檢驗合格，并附有產品合格證方可出

廠。

6.4.2刀具出廠檢驗項目應符合表6的要求。

6.5型式檢驗

6.5.1型式檢驗的儀器應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規定。

6.5.3有下列情況之一時，應進行型式檢驗：

—10—

——生產定型時；

——生產地變更時；

——正常生產后，材料、工藝等有重大改變，可能影響產品性能時；

——產品停產一年以上后恢復生產時；

——長期停工停產時；

——出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；

——各級質量監督機構要求進行型式檢驗時。

6.6判定規則

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檢驗結果若有1項不符合要求，應重新自雙倍量的包裝中取樣進

行復驗，復驗結果仍有1項指標不符合標準要求，整批產品應判定為不

合格。

6.6.3不合格品反饋技術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標志應符合GB/T191的要求，字跡應清晰、整潔，并適應運輸、

存儲要求。

7.1.2產品或產品包裝上應包含如下內容：

——產品名稱或商標；

——生產者名稱、地址；

——生產日期；

——規格型號；

——生產批號；

——產品執行的標準號；

——產品質量檢驗合格標識；

——警示語（必要時）。

—12—

7.2包裝

7.2.1刀體應噴防銹油進行防銹。

7.2.2刃部應采用黑色軟膠套保護，再用薄泡沫將刀纏繞數周。

7.2.3應將刀具裝入專用聚丙烯刀盒，運輸過程中不應有損傷。

7.2.4應牢固地固定在包裝箱體內，附件、備件、工具應固定在包裝箱

內空隙處。

7.2.5隨機文件應用塑料袋封裝，放入包裝箱內，在包裝箱外相應部位

上注明“箱內裝有隨機文件”字樣。

7.2.6隨機文件應至少包括：

——裝箱單；

——使用說明書；

——出廠檢驗合格證書。

7.3運輸

7.3.1運輸應清潔衛生，無污染。裝卸貨時，應輕裝輕卸。

7.3.2產品在運輸過程中應避免劇烈震動、拋擲、重壓、雨淋，防止與

油、酸、堿及有害物質混運。

7.4貯存

7.4.1應貯存在通風、干燥的庫房中，產品應距地面1m以上。

7.4.2超過貯存期應重新檢驗，檢驗合格后方可出廠。

7.4.3產品嚴禁與酸、堿及其他腐蝕性物質同倉庫貯存。

8質量承諾

8.1刀具的制造過程應符合質量管理體系的要求，包括選材、鍛造、熱

處理、機加工等環節。

—13—

8.2供應商應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供應商應對刀具產品提供一定的質量保證期限，在保質期內對存在

質量問題的產品進行免費維修或更換。

8.4供應商應提供相關的技術支持和咨詢服務，包括使用方法、維護保

養、故障處理等。

三、主要試驗和情況分析

結合國內外的行業測試標準和企業內部工廠管控的項目進行要求規

定和試驗驗證。

四、標準中涉及專利的情況

無

五、預期達到的效益（經濟、效益、生態等），對產業發展的作用

的情況

金剛石刀具企業規范運營，在國際市場上有機會與其他各國（相關）

企業競爭。

六、與有關的現行法律、法規和強制性國家標準的關系

與現行法律、法規和強制性標準沒有沖突。

七、重大意見分歧的處理依據和結果

標準制定過程中，未出現重大意見分歧。

八、標準性質的建議說明

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。

—14—

十、廢止現行相關標準的建議

本標準為首次發布。

十一、其他應予說明的事項

無。

—15—

《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）任務來源

特種陶瓷材料是一種具有優異性能和廣泛應用價值的材料，具有高

硬度、高強度、耐高溫、耐磨及化學穩定性等特點。隨著科技的進步和

工業的發展，特種陶瓷材料在航空航天、汽車制造、電子設備等領域得

到了廣泛應用。然而，特種陶瓷材料的加工工藝卻面臨著一系列問題。

傳統刀具在加工特種陶瓷材料時容易產生大量的刀具磨損和切削溫度過

高的現象，導致加工效率低下和產品質量下降；特種陶瓷材料的高硬度

和脆性導致傳統刀具難以進行精確加工，無法滿足工業生產的要求；傳

統加工方法中使用的冷卻潤滑劑對環境造成了污染和資源浪費；傳統加

工工藝復雜，操作要求高，人工成本大。

因