金刚石刀具的种类
金刚石刀具的种类
① 天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。②具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低，摩擦系数低，加工时变形
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金刚石刀具的种类
金刚石刀具的种类
① 天然金刚石
刀具：天然金刚石作为切削
刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。②具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低，摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力。
② PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。
③ CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初，CVD金刚石技术在日本出现。CVD金刚石是指用化学气相沉积法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜，CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近，兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点，在一定程度上又克服了它们的不足。PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和与硬质合金复合烧结的PCBN复合刀片。
金刚石刀具的性能特点
金刚石
刀具的性能特点
① 极高的硬度和性：天然金刚石是自然界已经发现的硬的物质。金刚石具有极高的性，加工高硬度材料时，金刚石
刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍，甚至高达几百倍。
② 具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低，摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力。
③ 切削刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，天然单晶金刚石
刀具可高达0.002～0.008μm，能进行超薄切削和超精密加工。
④ 具有很高的导热性能：金刚石的导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，刀具切削部分温度低。
⑤ 具有较低的热膨胀系数：金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，由切削热引起的刀具尺寸的变化很小，这对尺寸精度要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。
硬质合金机械加工
刀具是如何生产制造出来的
a. 可转位硬质
合金刀片（有些包含1层或几层不同用途的特殊涂层），刀片一般通过粉末冶金高温高压压制而成，作为一般车削刀片，压制完成后加上涂层即可使用（在同一批次压制的刀片里，刀片具有很好的尺寸一致性（5um之内）。铣刀一般有很高的跳动要求，每把刀具装配的刀片数从1片至100+的刀片，这样就要求铣刀的刀片必须经过精磨，以达到锋利性（车床的精加工刀片也有这样的要求）和尺寸一致性。铣刀的刀盘机体材料一般采用42CrMo4+调质，刀盘通过的数控铣削来完成加工。刀柄和拉钉（以DIN69871－69872刀柄为例），材料选用42CrMo4+粗加工＋QT＋半精加工＋局部表面淬火＋发黑处理＋精磨＋动平衡校准。。。。。PCBN特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料，能获得较好的工件表面质量。。
b. 整体硬质合金铣刀＋钻头＋丝锥＋铰刀。。。。。硬质合金棒料，直接在数控工具磨上磨削至终尺寸。更具不同的应用，刀具可附着不同用途的涂层（性提高，更耐冲击。。。。。③优良的化学稳定性：与铁系材料到1200—1300℃时也不起化学作用，不会像金刚石那样急剧磨损，这时它仍能保持硬质合金的硬度。）。优点 ， 加工材料范围广 可加工高硬度材料（极端可达HRC60-65）此刀具受限于棒料的直径，一般情况下直径不超过D40.
c。 焊接式硬质合金刀具应用 铣刀＋大的铰刀＋较大直径的钻头（钻体常为高速钢）＋大的滚齿刀
目前，生产中所用的
机械刀具材料以高速钢和硬质合金居多。碳素工具钢（如T10A、T12A）、工具钢（如9SiCr、CrWMn）因耐热性差，仅用于一些手工或切削速度较低的刀具。高速钢是一种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。有较高的热稳定性，较高的强度、韧性、硬度和性；其制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造，这对于一些形状复杂的工具，如钻头、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等尤为重要，是制造这些刀具的主要材料。高速钢按用途分为通用型高速钢和高速钢；如：G10L10P1…P1表示H01G10L12/L13P__R__中：P__用来代表刀具半径补偿D代码。按制造工艺不同分为熔炼高速钢和粉末高速钢。
硬质合金由难熔金属化合物（如WC、TiC）和金属粘结剂（Co）经粉末冶金法制成。
因含有大量熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好的金属碳化物，硬质合金的硬度、性和耐热性都很高。硬度可达HRA89～93，在800～1000 °C还能承担切削，度较高速钢高几十倍。当度相同时，切削速度可提高4～10倍。唯抗弯强度较高速钢低，冲击韧性差，切削时不能承受大的振动和冲击负荷。碳化物含量较高时，硬度高，但抗弯强度低；粘结剂含量较高时，抗弯强度高，但硬度低。硬质合金以其切削性能优良被广泛用作刀具材料（约占50％）。如大多数的车刀、端铣刀以至深孔钻、铰刀、齿轮刀具等。刀具钝化的目的刃口钝化技术，其目的就是解决刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又的目的。
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