数控加工刀具切削部分的材料选择
2018-01-09

在数控加工中,刀具起到至关重要的作用,按照刀具结构进行划分, 任何刀具基本上都可以分为两部分,一个部分是刀头,另一部分为刀体。在实际生产中,为了节省成本,刀体多采用价格稍便宜的合金工具钢或优质碳素结构钢,而刀头作为直接参与切削的部分,在选材上需要引起重视,下面我们就来具体介绍一下数控加工刀具切削部分材料的选择。


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质合金与高速钢,同时,超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金刚石等等也会被广泛应用。而近年来,涂层技术在加工中广泛被应用,也取得了较好的效果。


(1)高速钢

高速钢主要指的是合金钢中添加了比较多的钨、铬、钼和钒等合金元素。其中,应用W18Cr4V应用比较广泛,这种钢的综合性能较好,可以制造各种复杂的刀具,在国内应用较为广泛。  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 

硬质合金是一种高性能的刀具材料,主要是硬度和熔点都很高的金属碳化物和金属粘结剂以粉末冶金的方式烧结而成。常用的硬质合金材料有钨钴类、钨钴钛类和通用硬质合金类三大类,与之相对应的ISO 标准的是K、P、M 类硬质合金。


(3)超硬类材料

加工技术的发展让许多超硬的刀具材料出现,例如陶瓷、立方氮化硼、聚晶立方氮化硼以及金刚石等。这些刀具材料多一般用于特殊场合,例如高速切削、干切削、难加工材料的切削、以车代磨等等。而相对于成本来说,这些材料的价格较高。而且切削参数与过程不易掌握,对机床的刚性与切削速度甚至刀具刃磨等都有一定要求,在常规的加工中应用并不广泛。


(4)刀具涂层 

涂层是提高刀具性能的重要方法之一,主要用于刀具表面,近年来应用较为广泛。在生产中常用的涂层材料有碳化钛、氮化钛和三氧化二铝等,单层涂层刀片使用较少,一般都采用双层复合涂层或三层复合涂层的技术。


2、刀具切削部分材料的选择技巧


(1)数控加工首选的刀具是机夹可转位刀具,因此,刀具材料在选择上一般以硬质合金刀具材料为首选,如果可能的话,还会尽量选择涂层刀片。


(2)涉及到自行修磨的刀具,可以选择高速钢刀具材料。


(3)对于有特殊需要的,可以选择超硬类刀具材料。