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刀具基本知识大全！数控刀具的选用原则

好马需配好鞍，就算拥有先进的数控加工设备，若使用的刀具不对效率会大大下降！选用合适的刀具材料，对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响。

01 刀具材料应具备基本功能
刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。
因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：
（1）硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。
（2）强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，防止刀具脆性断裂和崩刃。
（3）耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。
（4）工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能和磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。
02刀具材料的种类
1.金刚石刀具材料
金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到了广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。
金刚石刀具可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。

2.立方氮化硼刀具材料
用与金刚石制造方法相似的方法合成的第二种超硬材料—立方氮化硼（CBN），在硬度和热导率方面仅次于金刚石，热稳定性极好，在大气中加热至10000℃也不发生氧化。
CBN对于黑色金属具有极为稳定的化学性能，可以广泛用于钢铁制品的加工。

3.陶瓷刀具材料
陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点，且不易与金属产生粘接。
陶瓷刀具在数控加工中占有十分重要的地位，陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。
陶瓷刀具广泛应用于高速切削、干切削、硬切削以及难加工材料的切削加工。
陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料，实现“以车代磨”；陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高2～10倍，从而大大提高了切削加工生产效率；陶瓷刀具材料使用的主要原料是地壳中最丰富的元素，因此，陶瓷刀具的推广应用对提高生产率、降低加工成本、节省战略性贵重金属具有十分重要的意义，也将极大促进切削技术的进步。

4.涂层刀具材料
对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一。
涂层刀具的出现，使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具是在韧性较好的刀体上涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物，它将刀具基体与硬质涂层相结合，从而使刀具性能大大提高。
涂层刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。
新型数控机床所用切削刀具中有80％左右使用涂层刀具。涂层刀具将是今后数控加工领域中最重要的刀具品种。

5.硬质合金刀具材料
硬质合金刀具，特别是可转位硬质合金刀具，是数控加工刀具的主导产品。
20世纪80年代以来，各种整体式和可转位式硬质合金刀具或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域，其中可转位硬质合金刀具由简单的车刀、面铣刀扩大到各种精密、复杂、成形刀具领域。
6.高速钢刀具
高速钢（High Speed Steel，简称HSS）是一种加入了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。
高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能，在复杂刀具，尤其是制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉刀和切齿刀具等一些刃形复杂刀具，高速钢仍占据主要地位。高速钢刀具易于磨出锋利的切削刃。
按用途不同，高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。
03数控刀具材料选用原则
目前广泛应用的数控刀具材料主要有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、硬质合金刀具和高速钢刀具等。
刀具材料总牌号多，其性能相差很大。
数控加工用刀具材料必须根据所加工的工件和加工性质来选择。