被加工件的硬度肯定要低于刀具材料本身的硬度才能更好的完成加工要求,一般要求刀具材料硬度在HRC60以上,刀具的材料硬度越高,刀具在加工过程中也就越耐磨;
2、高强度与韧性:
刀具材料应具备超高的强度与韧性,来承受加工时较大的切削力、冲击力以及振动,材料强度不够在加工时极易出现刀具脆性断裂和崩刀;
3、良好的工艺性能与经济性:
刀具材料应具备良好的锻造、热处理、焊接、车削加工性能,当然在此基础上市场最关注的也是产品的经济实用性(性价比);
4、优良的耐热性能:
由于机械切削加工中,会产生大量的切削热,因此刀具的耐热性要求较高,同时也应具备良好的抗氧化能力。
超硬刀具种类、特点、性能及应用
很多朋友知道金刚石刀具(PCD)以及立方氮化硼刀具(CBN),由于这两款刀具的硬度、耐磨性在加工刀具中十分出色,它们也统称为超硬刀具。
作为碳的同素异构体,金刚石是目前已知自然界中存在的最硬的材料,除去其特有的超高硬度,其还具备超高耐磨性及超高的导热性能,其在加工有色金属以及非金属材料中应用十分广泛,尤其是在铝、镁、钛及硅合金告诉加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。其可帮助加工企业高效完成加工作业,在切削加工中性能稳定、寿命持久耐用,目前已成为数控加工中不可或缺的重要工具。
1、天然金刚石刀具:
天然金刚石作为机械加工切削刀具已有上百年的历史,天然单晶金刚石刀具通过精细研磨,刃口及其锋利,其刃口半径可达0.002μm,是超精密切削加工最理想的工具,其加工工件表面粗糙度极低与精度极高,天然金刚石刀具也是公认无法替代的超精密切削刀具;
2、CVD(化学气相沉淀法)金刚石刀具:
自上世纪七八十年代,CVD金刚石技术在日本出现,其是通过CVD在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜,CVD金刚石刀具与天然金刚石拥有着近乎相同的结构和特性,其又兼备聚晶金刚石刀具的优点,因此在一定程度上克服了其他刀具的不足;
3、PCD金刚石刀具:天然金刚石价格昂贵,广泛应用于切削加工的金刚石还是聚晶金刚石(PCD),自20世纪70年代初,采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石研制成功以后,在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。PCD原料来源丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口,加工的工件表面质量也不如天然金刚石,现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此,PCD只能用于有色金属和非金属的精切,很难达到超精密镜面切削。