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硬質合金刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此，刀具材料應具備如下一些基本性能：

(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，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

(2) 強度和韌性。刀具材料應具備較高的強度和韌性，以便承受切削力、沖擊和振動,防止刀具脆性斷裂和崩刃。(3) 耐熱性。刀具材料的耐熱性要好，能承受高的切削溫度。(4) 工藝性能和經濟性。刀具材料應具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能價格比。

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視頻作者：馬鞍山市金菲硬質合金刀具有限公司

金剛石刀具的種類

① 天然金剛石刀具：天然金剛石作為切削刀具已有上百年的歷史了，天然單晶金剛石刀具經過精細研磨，刃口能磨得極其鋒利，刃口半徑可達0.002μm，能實現超薄切削，可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度，是公認的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。

② PCD金剛石刀具：天然金剛石價格昂貴，金剛石廣泛應用于切削加工的還是聚晶金剛石(PCD)，自20世紀70年代初，采用高溫高壓合成技術制備的聚晶金剛石(Polycrystauine diamond，簡稱PCD刀片研制成功以后，在很多場合下天然金剛石刀具已經被人造聚晶金剛石所代替。PCD原料來源豐富，其價格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。PCD刀具無法磨出極其鋒利的刃口，加工的工件表面質量也不如天然金剛石，現在工業(yè)中還不能方便地制造帶有斷屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金屬和非金屬的精切，很難達到超精密鏡面切削。

③ CVD金剛石刀具：自從20世紀70年代末至80年代初，CVD金剛石技術在日本出現。CVD金剛石是指用化學氣相沉積法(CVD)在異質基體(如硬質合金、陶瓷等)上合成金剛石膜，CVD金剛石具有與天然金剛石完全相同的結構和特性。CVD金剛石的性能與天然金剛石相比十分接近，兼有天然單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)點，在一定程度上又克服了它們的不足。

機械刀具在車削和銑削加工中的應用

在車削鋼件材料加工時，對于淬硬鋼的加工，超硬材料刀具能夠在很大程度上實現以車代磨的加工效果。在切削加工過程中，由于其切削深度要遠遠高于磨削，極大程度上提高了以車代磨的工作效率，從而降低了加工制造的成本。需要注意的是，在進行高硬度機械部件加工時，要采取低速或中低速的切削方式，防止超硬材料刀具偏離切割軌道。

   在車削鑄鐵件時，對于發(fā)動機缸蓋的排氣閥座，可以選擇銅、鉬高鉻合金鑄鐵，這種材料的加工一般有車削和銑削2 種工藝。用PCBN 材料所制的刀具加工灰鑄鐵剎車盤時，其切削速度一般在700～2000m/min 適宜。

用PCD 材料制成的刀具銑削鋁合金時， 其速度可達到300～4000m/min；用PCBN 制成的刀具銑削灰鑄鐵時，其速度一般在1000～2000m/min 范圍內。目前， 我國加工鋁合金缸蓋的PCD 面銑刀切削速度已達到了4021m/min， 其進給速度為5670mm/min，這種效率是我國20 世紀90 年代初期引進外國設備的2 倍。精加工灰鑄鐵缸體的CBN 面銑刀銑削速度也達到了2000m/min，其效率是硬質合金面銑刀的10 倍之多。在玻璃深加工中，銑削玻璃的PCD 螺旋內排液面銑刀應用為廣泛。

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