数控加工刀具材料与选择

- 2018-07-20 -

按数控加工刀具结构, 任何刀具基本上可分为两部分: 刀头与刀体(或刀杆)。刀体(或刀杆)多采用价格稍便宜的合金工具钢或优质碳素结构钢, 而刀头是直接参与切削的部分, 其材料选择是数控加工者非常感兴趣的内容。

1、数控加工刀具切削部分的常用材料

  刀具切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金。另外, 超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金刚石等也有所应用。刀具涂层技术近年来应用较为普遍, 取得了较好的效果。

(1) 高速钢 高速钢是在合金钢中加入较多的钨、铬、钼和钒等合金元素的一种刀具材料。另外, 针对一些特殊要求还开发出了部分高性能高速钢材料。

(2) 硬质合金 硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NeC 等) 和金属粘结剂(钴Co、镍Ni、钼Mo 等) 以粉末冶金的方式烧结而成的一种高性能刀具材料。

(3) 超硬类材料 随着加工技术的发展, 人们研究出许多超硬的刀具材料, 如陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN) 和金刚石。这些刀具材料多用于特殊场合,如高速切削、干切削、难加工材料的切削、以车代磨等。

(4) 刀具涂层 刀具表面涂层是提高刀具性能的重要方法之一, 近年来应用较为广泛。

2、数控加工选择技巧

1) 机夹可转位刀具是数控加工选的刀具, 因此, 刀具材料一般优先选择硬质合金刀具材料, 如果可能的话, 尽量选择涂层刀片。

2) 对于可能涉及自行修磨的刀具, 主要选择高速钢刀具材料。

3) 如有特殊需要可考虑选择超硬类刀具材料, 必要时, 必须先进行工艺试验。

4) 尽可能选择行业内有一定影响力的品牌刀具, 且尽量固定使用某一品牌, 这对于掌握数控加工刀具材料的性能、充分发挥刀具材料的性能有帮助。