數控加工刀具切削部分的材料選擇
2018-01-09

在數控加工中,刀具起到至關重要的作用,按照刀具結構進行劃分, 任何刀具基本上都可以分爲兩部分,一個部分是刀頭,另一部分爲刀體。在實際生産中,爲了節省成本,刀體多采用價格稍便宜的合金工具鋼或優質碳素結構鋼,而刀頭作爲直接參與切削的部分,在選材上需要引起重視,下面我們就來具體介紹一下數控加工刀具切削部分材料的選擇。


1、刀具切削部分的常用材料


刀具切削部分常用的材料主要是硬質合金與高速鋼,同時,超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金剛石等等也會被廣泛應用。而近年來,塗層技術在加工中廣泛被應用,也取得了較好的效果。


(1)高速鋼

高速鋼主要指的是合金鋼中添加了比較多的鎢、鉻、钼和釩等合金元素。其中,應用W18Cr4V應用比較廣泛,這種鋼的綜合性能較好,可以制造各種複雜的刀具,在國內應用較爲廣泛。  另外,針對一些特殊要求還開發出了部分高性能高速鋼材料。


(2)硬質合金 

硬質合金是一種高性能的刀具材料,主要是硬度和熔點都很高的金屬碳化物和金屬粘結劑以粉末冶金的方式燒結而成。常用的硬質合金材料有鎢钴類、鎢钴钛類和通用硬質合金類三大類,與之相對應的ISO 標准的是K、P、M 類硬質合金。


(3)超硬類材料

加工技術的發展讓許多超硬的刀具材料出現,例如陶瓷、立方氮化硼、聚晶立方氮化硼以及金剛石等。這些刀具材料多一般用于特殊場合,例如高速切削、幹切削、難加工材料的切削、以車代磨等等。而相對于成本來說,這些材料的價格較高。而且切削參數與過程不易掌握,對機床的剛性與切削速度甚至刀具刃磨等都有一定要求,在常規的加工中應用並不廣泛。


(4)刀具塗層 

塗層是提高刀具性能的重要方法之一,主要用于刀具表面,近年來應用較爲廣泛。在生産中常用的塗層材料有碳化钛、氮化钛和三氧化二鋁等,單層塗層刀片使用較少,一般都采用雙層複合塗層或三層複合塗層的技術。


2、刀具切削部分材料的選擇技巧


(1)數控加工首選的刀具是機夾可轉位刀具,因此,刀具材料在選擇上一般以硬質合金刀具材料爲首選,如果可能的話,還會盡量選擇塗層刀片。


(2)涉及到自行修磨的刀具,可以選擇高速鋼刀具材料。


(3)對于有特殊需要的,可以選擇超硬類刀具材料。