一、刀具材料應(yīng)具有基本上性能

  刀具材料的挑選對(duì)數(shù)控刀片使用壽命、生產(chǎn)加工高效率、生產(chǎn)加工品質(zhì)和生產(chǎn)成本等的危害非常大。數(shù)控刀片切削時(shí)要承擔(dān)髙壓、高溫、磨擦、沖擊性和震動(dòng)等功效。因而，刀具材料應(yīng)具有如下所示一些基本上性能：

  (1) 強(qiáng)度和耐磨性能。刀具材料的強(qiáng)度務(wù)必高過(guò)產(chǎn)品工件原材料的強(qiáng)度，一般規(guī)定在60HRC以上。刀具材料的強(qiáng)度越高，耐磨性能就就越好。

  (2) 抗壓強(qiáng)度和延展性。刀具材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和延展性，便于承擔(dān)切削力、沖擊性和震動(dòng)，避免數(shù)控刀片脆斷和崩刃。

  (3) 耐溫性。刀具材料的耐熱性好些，能承擔(dān)高的切削溫度，具有較好的抗氧化能力。

  (4) 加工工藝性能和合理性。刀具材料應(yīng)具有好的煅造性能、熱處理工藝性能、電焊焊接性能；切削生產(chǎn)加工性能等，并且要尋求高的性能價(jià)格對(duì)比。

  二、刀具材料的類型、性能、特性、運(yùn)用

  1．金剛石刀具原材料金剛石是碳的同素同分異構(gòu)體，它是大自然早已發(fā)覺的最硬的一種原材料。

  金剛石刀具具備高韌性、高耐磨性能和高傳熱性能，在稀有金屬和非金屬材質(zhì)生產(chǎn)中獲得普遍的運(yùn)用。特別是在在鋁和硅鋁合金型材快速切削生產(chǎn)加工中，金剛石刀具是無(wú)法取代的關(guān)鍵切削數(shù)控刀片種類?？赏瓿尚矢?、高可靠性、壽命長(zhǎng)生產(chǎn)加工的金剛石刀具是當(dāng)代數(shù)控車床加工中不可缺少的主要專用工具。

  ⑴ 金剛石刀具的類型

  ① 純天然金剛石刀具：天然金剛石做為切削數(shù)控刀片已經(jīng)有幾百年的歷史時(shí)間了，純天然單晶體金剛石刀具通過(guò)細(xì)致碾磨，刀口能磨得極為銳利，刀口的半徑可達(dá)0.002μm，能完成纖薄切削，可以生產(chǎn)加工出非常高的產(chǎn)品工件精密度和非常低的外表粗糙度，是認(rèn)可的、理想化的和不可以替代的超精密機(jī)械加工數(shù)控刀片。

  ② PCD金剛石刀具：純天然金剛石較貴，金剛石廣泛運(yùn)用于切削生產(chǎn)加工的或是聚晶金剛石(PCD)，自20新世紀(jì)70時(shí)代初，選用超高壓高溫生成技術(shù)性制作的聚晶金剛石(Polycrystauine diamond，通稱PCD刀頭研制之后，在許多場(chǎng)所下純天然金剛石刀具早已被人工合成聚晶金剛石所替代。

  PCD原材料來(lái)源于豐富多彩，其價(jià)錢僅有純天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。PCD數(shù)控刀片沒法打磨極為銳利的刀口，生產(chǎn)加工的產(chǎn)品工件表層質(zhì)量也比不上純天然金剛石，如今工業(yè)生產(chǎn)中還不可以便捷地生產(chǎn)制造含有斷屑槽的PCD刀頭。因而，PCD只有用以有色金屬冶煉和非金屬材料的精切，難以做到超高精密鏡面玻璃切削。

  ③ CVD金剛石刀具：自打20新世紀(jì)70時(shí)代末至80年代初，CVD金剛石技術(shù)性在日本發(fā)生。CVD金剛石就是指用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在異質(zhì)性基材(如硬質(zhì)合金刀具、瓷器等)上生成金剛石膜，CVD金剛石具備與純天然金剛石完全一致的結(jié)構(gòu)特征和特點(diǎn)。CVD金剛石的性能與純天然金剛石對(duì)比十分貼近，兼具純天然單晶體金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)勢(shì)，在一定水平上又?jǐn)[脫了他們的不夠。

  ⑵ 金剛石刀具的性能特性

  ① 非常高的強(qiáng)度和耐磨性能：純天然金剛石是大自然早已發(fā)覺的最硬的物質(zhì)。金剛石具備非常高的耐磨性能，生產(chǎn)加工高韌性原材料時(shí)，金剛石刀具的使用壽命為硬質(zhì)合金刀具的10～100倍，乃至達(dá)到十幾倍。

  ② 具備很低的摩擦阻力：金剛石與一些稀有金屬中間的摩擦阻力比別的數(shù)控刀片都低，摩擦阻力低，生產(chǎn)加工時(shí)形變小，可減少切削力。

  ③ 切削刃十分銳利：金剛石刀具的切削刃可以磨得十分銳利，純天然單晶體金剛石刀具可達(dá)到0.002～0.008μm，能開展纖薄切削和超精密機(jī)械加工。

  ④ 具備很高的傳熱性能：金剛石的傳熱系數(shù)及熱擴(kuò)散系數(shù)率高，切削熱非常容易散出，數(shù)控刀片切削一部分溫度低。

  ⑤ 具備較低的線膨脹系數(shù)：金剛石的熱膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金刀具小好幾倍，由切削熱造成的數(shù)控刀片規(guī)格的轉(zhuǎn)變不大，這對(duì)規(guī)格精密度規(guī)定很高的高精密和超精密機(jī)械加工而言至關(guān)重要。

  ⑶ 金剛石刀具的運(yùn)用

  金剛石刀具多用以在快速下對(duì)稀有金屬及非金屬材質(zhì)開展細(xì)致切削及銑削。合適生產(chǎn)加工各種各樣耐磨損非金屬材料，如玻璃鋼防腐粉未冶金毛胚，結(jié)構(gòu)陶瓷等；各種各樣耐磨損稀有金屬，如各種各樣硅鋁合金型材；各種各樣稀有金屬光整生產(chǎn)加工。

  金剛石刀具的存在的不足是耐熱性較弱，切削溫度超出700℃～800℃時(shí)，便會(huì)徹底喪失其強(qiáng)度；除此之外，它不適合切削輕金屬，由于金剛石(碳)在持續(xù)高溫下非常容易與鐵原子功效，使碳原子轉(zhuǎn)換為石墨結(jié)構(gòu)，數(shù)控刀片非常容易毀壞。