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只有將先進的加工設(shè)備與高性能的數(shù)控刀具相結(jié)合，才能充分發(fā)揮應(yīng)有的效率，并獲得良好的經(jīng)濟效益。隨著刀具材料的飛速發(fā)展，各種新型刀具材料及其物理，機械性能和切削性能的提高。得到了很大的提高，應(yīng)用范圍也在擴大。

刀具材料的選擇對刀具壽命，加工效率，加工質(zhì)量和加工成本有很大的影響，切削刀具要承受高壓，高溫，摩擦，沖擊和振動等情況時，應(yīng)選擇合適的刀具材料。以下基本屬性：

（1）硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，通常要求高于60HRC。刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。

（2）強度和韌性。刀具材料應(yīng)具有較高的強度和韌性，以承受切削力，沖擊和振動，并防止刀具脆性斷裂和斷裂邊緣

（3）耐熱性。工具材料具有良好的耐熱性，可以承受較高的切削溫度，具有良好的抗氧化性。

（4）工藝性能和經(jīng)濟性。工具材料應(yīng)具有良好的鍛造性能，熱處理性能和焊接性能。 ，并追求高性能-價格比。

 

工具材料的種類，性質(zhì)，特性及用途

1.金剛石工具材料的種類，性質(zhì)和特性及其應(yīng)用金剛石是碳的異構(gòu)體，是自然界中*硬的材料之一，金剛石工具具有高硬度，高耐磨性和高導(dǎo)熱性，并且用途**用于有色金屬和非金屬材料的加工，特別是在鋁和si-Al合金的高速加工中，金剛石刀具是難以更換的主要切削刀具，高效，高穩(wěn)定性和長壽命的金剛石刀具是必不可少的刀具在現(xiàn)代數(shù)控加工中。

金剛石工具的種類：

（1）天然金剛石切削刀具：天然金剛石作為切削刀具已有數(shù)百年的歷史，天然單晶金剛石刀具經(jīng)過精細磨削，可以磨削極其鋒利的刀片，刀片半徑為0.002μm，可以實現(xiàn)超薄切削，可以加工出高精度和低表面粗糙度的工件，是公認的，理想的并且不能代替超精密加工工具的地方。

（2）PCD金剛石工具：天然金剛石價格昂貴，金剛石被**用于機加工或多晶金剛石（PCD），自1970年代初以來，利用高溫高壓合成技術(shù)制備了多晶金剛石（Polycrystauinediamond后來被稱為PCD刀片的后來開發(fā)，在很多情況下，天然金剛石切割工具已被人造多晶金剛石所取代，PCD原材料豐富，價格*為天然金剛石的十分之一到十分之一。刀具無法磨出非常鋒利的邊緣，并且加工后的工件的表面質(zhì)量不如天然金剛石，因此，具有斷屑槽的PCD刀片在工業(yè)上不易制造，因此PCD只能用于精細加工CVD金剛石刀具：自1970年代末至1980年代初，CVD金剛石技術(shù)出現(xiàn)在日本。CVD金剛石是指通過化學(xué)氣相沉積（CVD）在異質(zhì)基底（例如硬質(zhì)合金，陶瓷等）上合成金剛石膜的方法。 CVD鉆石具有與天然鉆石相同的結(jié)構(gòu)和特性，CVD鉆石的性能非常接近天然鉆石。它具有天然單晶金剛石和多晶金剛石（PCD）的優(yōu)點，并在一定程度上克服了它們的缺點。

2.金剛石工具的性能特點：

（1）極高的硬度和耐磨性：天然鉆石是自然界中發(fā)現(xiàn)的*硬的物質(zhì)，金剛石具有極高的耐磨性。金剛石工具的使用壽命是硬質(zhì)合金工具的10?100倍，甚至是數(shù)百倍。

（2）具有非常低的摩擦系數(shù)：金剛石與某些有色金屬之間的摩擦系數(shù)比其他工具低，摩擦系數(shù)低，加工過程中變形小，可以減小切削力。

切削刃非常鋒利：金剛石切削刃可以非常鋒利，天然單晶金剛石刀具可以達到0.002?0.008 m，超薄切削和超精密加工。

（3）具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)：金剛石的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)很高，切削熱很容易散發(fā)出來，切削刀具的切削溫度很低。

（4）熱膨脹系數(shù)低：金剛石的熱膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金小幾倍，切削熱引起的刀具尺寸變化非常小，這對于精度和超精密度尤其重要。具有高尺寸精度要求的精密加工。

 

金剛石工具的應(yīng)用金剛石工具主要用于有色金屬和非金屬材料的高速精加工和鏜孔，適用于加工各種耐磨非金屬材料，如玻璃纖維增強塑料粉末冶金坯料，陶瓷材料等耐磨的有色金屬，如各種si-Al合金;各種有色金屬的精加工。金剛石工具的缺點是熱穩(wěn)定性差。當(dāng)切削溫度超過700℃?800℃時，會完全失去其硬度。此外，由于高溫下的金剛石（碳）容易與鐵原子，碳原子相互作用形成石墨結(jié)構(gòu)，因此不適合切削黑色金屬。切削工具非常容易損壞。