数控刀片的基础知识

第一部分：硬质合金

1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的
复合材料。常用的碳化物包括：WC TiC TaC(碳化钽)NbC（碳化铌）等
常用的粘结剂：Co Ni Fe 硬质合金的强度主要取决于钴的含量。
硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度这两个因素是相互矛盾的。随着强度的增大硬度能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。
2硬质合金的特点
1）高硬度、高耐磨性
2）高弹性模量 3）高抗压强度
4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）
5）冲击韧性较低
6）膨胀系数低，导热、导电 但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：
a 提高刀具的使用寿命；
b 提高切削效率和劳动效率；
c 提高工件光洁度和精度；
d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。
3 概念；
连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。

断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。

高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。
4 数控刀片的精度等级

常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。
加工工件材料的类型主要有:
钢
P、不锈钢
M 、铸铁
K、有色金属
N、优质合金
S、淬硬
数控刀片的精度等级:
例如型号
CNMG120408
，第三个字母
M
表示刀片的制造精度。硬质合金的成份、结构及性能
1
硬质合金主要包括以下几部分
Wc—耐磨相
Co—韧性相
Tic Tac Nbc—硬质相
Crc Vc(碳化钒)—抑制相
结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。
硬质合金基体（骨架）
+
刀片的结构和形状（血肉）
+
涂层(皮肤)
2 硬质合金的分类
1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类
2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT) 型相当于P类
3) 钨钽钴类（ WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类
4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co） 硬质合金(YW) 相当于M类P类

钢材加工M类

不锈钢难加工材料K类

铸铁及有色金属G类

矿山地质工具

*
性能指标：

密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等
.
3
硬质合金的生产工艺流程

传统的工艺流程

数控刀片的工艺流程

配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检


混合料的制备：成份是什么？

又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）

配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量


4
合金的生产

湿磨的介质？

酒精

乙烷

丙酮


4
合金的生产

湿磨的介质？

酒精

乙烷

丙酮


压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一
定形状和尺寸的产品

压制通常分为三个阶段？

1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。

2)
压块密度增加缓慢，因孔隙在
1
阶段中大量消除，继续加压只是让颗粒发生弹性屈
服变形。

3)
压力的增大可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限，粉末颗粒在此压力下产生塑
性变形或脆性断裂。因颗粒的脆性断裂形成碎块填入孔隙，压块密度随之增大。


研磨的概念：

用研磨工具和研磨剂，从工件上去掉一层极薄表面层的精加工方法（磨
削加工
:
磨具以较高的线速度旋转，对工件表面进行加工的方法。磨削加工包括；端面磨削、周边磨削、异形磨削、加工中心。
研磨只是工序的称呼，而工艺流程不仅仅是研磨了。
钝化加工（圆化）的定义：对刀片的刃口进行一些处理以增加刃口的强度和刀具的使
用寿命。
钝化加工的目地和作用；

1提高刃口的强度、提高刀具的使用寿命和切削过程中的稳定性；
2消除微观的缺口和裂纹；

3使刃口光滑，减少毛刺；

4改善涂层应用；

涂层概念：在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢
(HSS)
基体表面上，利用气相沉积方
法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物
作用：涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦系数
小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命
3~5
倍以上，提高切削速度
20%~70%
，提高加工精度
0.5~1
级，降低刀具消耗费用
20%~50%
。

目前生产上常用的涂层方法有两种：
物理气相沉积（PVD)
法和化学气相沉积(CVD) 法