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    刀具材质和被加工材质的黄金法则
    具体选择匹配刀具材质和被加工材质,有几条黄金法则非常管用:第一条:通常刀具材料的硬度必须高于工件材料硬度。所谓一物降一物,刀具硬度比工件高,才能降得住伏地魔。第二条:刀具材料的导热性应该跟工件形成互补。当加工导热性不好的工件时,一定要使用强导热性的刀具。例如金刚石的导热系数为硬质合金的1.5~9倍,铜的2~6倍,由于导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,故刀具切削部分温度低,适合加工非铁金属、木工木质、硬质合金、陶瓷、石材、玻璃纤维、硬质橡胶、塑料、石墨等。第三条:刀具寿命材料的热膨胀系数和加工精度成反比例匹配关系。例如金刚石的热膨胀系数相对*小,约为高速钢的1/10,因此金刚石刀具不会产生很大的热变形,对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说非常适合。第四条:导热性和耐热性皆优良的刀具材料,更适合高速切削低导热性及高硬度工件材料。其原因是切削热易使刀尖发生热破损和磨损,如刀具导热性和耐热性不好,会降低工件加工表面质量和尺寸精度,也会降低刀具加工效率和使用寿命。
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    刀具材料与工件材料的力学性能匹配
    力学性能主要指的是刀具和工件的强度、韧性及硬度等参数。各种刀具材料按照抗弯强度由强到弱的顺序排列,依次为:高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具;按照韧性从高到低顺序排列,依次为高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具;按照硬度由高到低顺序排列,依次为金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。由于力学性能存在差异,刀具才能适应各种不同工件材料的加工需求。刀具的硬度必须要高于它要加工的工件硬度,因此高硬度的工件材料,必须要用更高硬度的刀具才能进行加工。通常,刀具材料的硬度越高,其耐磨性也就越好,但是强度和韧性一般不会与硬度(即耐磨性)同时表现高优,就如鱼和熊掌不可兼得的关系。威尼人斯网址高强度和高韧性的刀具,硬度(耐磨性)通常较低,一般被安排用于粗加工和半精加工,如高速钢和钴含量高的硬质合金刀具;而高硬度(高耐磨性)的刀具,强度和韧性相对较低,一般被用于精加工和高精密加工,如低钴含量硬质合金、立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。刀具材料硬度与韧性的关系另外,同时在强度、韧性、硬度方面表现都优秀,具备强大综合高温力学性能的刀具,特别是近几年来,刀具业界科研人员创新性地在硬质合金材料中添加了超级合金(也叫高温合金)中的关键耐高温组元,不仅具有超强抗塑性变形能力,超强的抗冲击性能,还兼具更高红硬性的超级硬质合金材质刀具,是M类(不锈钢:不锈钢、铸钢)和S类(难加工材料:高速钢、特殊合金钢、耐热不锈钢、高温合金、难熔合金)工件粗、半精、精加工的**,其切削质量和使用寿命可比普通硬质合金刀具提高一倍以上。而具有优良的高温力学性能(特指红硬性),在高速切削下有很好的红硬性和抗月牙洼磨损能力的刀具,则是高速切削的**之选,如TiCN基金属陶瓷刀具就具有上述优点,能够以很高的速度进行切削,其允许的切削速度可以比硬质合金刀具高2到10倍,适合P、M、K类(钢、不锈钢、铸铁)材质工件的高速精加工、半精加工。
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    刀具磨损的
    刀具材料决定刀具切削性能根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度韧性一对矛盾,也刀具材料所应克服一个关键。威尼人斯网址对于石墨刀具,普通TiAlN涂层可选材上适当选择韧性相对较好一点,也就钴含量稍高一点;对于金刚石涂层石墨刀具,可选材上适当选择硬度相对较好一点,也就钴含量稍低一点。刀具涂层 金刚石涂层刀具硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点,现阶段金刚石涂层石墨加工刀具*佳选择,也*能体现石墨刀具优越使用性能;金刚石涂层硬质合金刀具优点综合了天然金刚石硬度硬质合金强度及断裂韧性;但国内金刚石涂层技术还处于起步阶段,还有成本投入都很大,所以金刚石涂层近期不会有太大发展,不过大家可以普通刀具基础上,优化刀具角度,选材等方面改善普通涂层结构,某种程度上可以石墨加工当应用。金刚石涂层刀具普通涂层刀具几何角度有本质区别,所以设计金刚石涂层刀具时,由于石墨加工特殊性,其几何角度可适当放大,容削槽也变大,也不会降低其刀具锋口耐磨性;对于普通TiAlN涂层,虽然比无涂层刀具其耐磨有显著提高,但比起金刚石涂层来说,加工石墨时它几何角度应适当放小,以增加其耐磨性。
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    刀具几何角度
     石墨刀具选择合适几何角度,有助于减小刀具振动,反过来,石墨 工件也不容易崩缺; (1)前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击摩擦性能好,随着负前角**值减小,后刀具破损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。 (2)后角,如果后角增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。 (3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件刃长*长,切削阻力*大,刀具承受切削冲击力*大,因而刀具磨损、铣削力切削振动都*大。当螺旋角去较大时,铣削合力方向偏离工件表面程度大,石墨材料因崩碎而造成切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力切削振动也都有所增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力切削振动影响前角、后角及螺旋角综合产生,所以选择方面一定要多加注意。 通过对石墨材料加工特性做了大量科学测试,PARA刀具优化了相关刀具几何角度,从而使得刀具整体切削性能大大提高。
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    涂层刀具特点及应用
    涂层刀具特点1、力学及切削性能好,涂层刀具将涂层材料和基体材料优良性能结合起来,保持了基体材料良好韧性和较高强度,也具有涂层材料的高硬度、高耐磨度和低摩擦系数。因此涂层刀具切削速度是未涂层刀具可提高2倍以上,并允许有较高的进给量,另外使用刀具寿命也得到提高。2、通用性广,加工范围得到扩大,涂层刀具可代替多数非涂层刀具进行切削加工使用。3、涂层厚度:随着涂层厚度增加刀具寿命也会增加,当厚度达到饱和刀具寿命不再明显增加,过厚的涂层时容易引起剥离,而涂层太薄时耐磨性能较差,涂层根据刀具的使用对象适中就好。4、涂层时长:根据涂层设备的复杂性、工艺要求以及刀具达到的效果合理控制涂层时长。5、涂层材料选用:根据刀具的使用对象合理选用合适的涂层材料。涂层刀具的应用涂层刀具在数控加工中应用广泛,将是以后加工领域的主要品种。涂层技术已应用在东莞神兵精密工具所生产的铣刀中,神兵精工生产的涂层铣刀有涂层T型刀、涂层燕尾刀、涂层深沟刀、金刚石涂层石墨刀、涂层倒角刀、涂层钻头、涂层铰刀、涂层锯片、非标成型铣刀定制和涂层五金配件等多种需要涂层的刀具产品中。经过涂层处理后以延长铣刀使用时间,提升铣刀加工精度。
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