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超硬材料機(jī)械刀具的種類(lèi)與性能分析

CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，其熱穩(wěn)定性和硬度在很大程度上近似于天然金剛石。CVD 金剛石具有很強(qiáng)的抗磨損性和極高的硬度，是目前世界上公認(rèn)的硬刀具材料。除此之外，CVD 金剛石還具有摩擦系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、切割效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)， 在進(jìn)行金屬和非金屬材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金剛石的熱穩(wěn)定性較差，而且硬度有余，韌性不足，在長(zhǎng)期切割產(chǎn)生高溫的情況下容易出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，不能用于硬質(zhì)合金、鋼鐵合金等材料的加工。

   聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，按照其構(gòu)成成分的不同，可以分為聚晶立方氮化硼復(fù)合片、整體聚晶立方氮化硼刀具以及電鍍立方氮化硼刀具三種類(lèi)型。其中，聚晶立方氮化硼是目前應(yīng)用較為廣泛的一種超硬刀具材料，具有極高的耐磨性和熱穩(wěn)定性，適用于目前多數(shù)機(jī)械加工操作，而且其材料來(lái)源較為廣泛，制造成本相對(duì)于金剛石要低，因此成為了機(jī)械加工刀具材料的主流選擇。人造聚晶金剛石是在高溫高壓狀態(tài)下，加入金屬凝結(jié)劑將金剛石單晶體材料結(jié)合形成的一種材料。在硬度方面，處于CVD 金剛石和天然金剛石之間，但是其韌性要高于兩

者，同時(shí)還具有較好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金剛石多用于精密小型部件的加工切割。

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視頻作者：馬鞍山市金菲硬質(zhì)合金刀具有限公司

模切刀高矮峰與刀紋的選擇

選擇的模切刀時(shí)應(yīng)注意根據(jù)所模切材料的厚薄而選擇高峰刀及矮峰刀，高峰刀既可以切薄紙又可以切厚紙，既可以用在單張的自動(dòng)模切機(jī)上，又可以用在同時(shí)模切二、三張紙的手搖模切機(jī)上，使用范圍很廣。

    但如果用戶(hù)的產(chǎn)品單一，而且都是薄卡紙，如煙包生產(chǎn)廠，長(zhǎng)期模切低于400克厚度的煙盒，那么這里建議選用矮峰刀，因這些廠通常用自動(dòng)模切機(jī)，單張紙模切，速度快，數(shù)量大，矮峰刀可滿(mǎn)足。對(duì)于更長(zhǎng)版更耐用的要求，因?yàn)榘宓兜牡斗宓膭偠缺雀叻甯?，所以承受壓力更穩(wěn)定，耐用性更持久。

     另外選擇的模切刀時(shí)應(yīng)留意刀峰是橫紋處理或是直紋處理，橫紋處理的刀對(duì)于模切紙張效果更佳，更耐用，而穩(wěn)定性及精度更高，受彎后亦不易開(kāi)裂，而直紋處理的刀表面好像很鋒利，模切時(shí)切在鋼板面上，時(shí)間不長(zhǎng)便很易鈍口，同時(shí)受彎后也易于開(kāi)裂，所以除了模切膠片產(chǎn)品時(shí)，選用直紋刀較為順暢；模切紙質(zhì)產(chǎn)品選用橫紋處理的模切刀。另一方面，如果只有很硬的刀，則很難處理圖案復(fù)雜的木模成型?；蛘哂袝r(shí)用戶(hù)勉強(qiáng)使用同一款刀于不同要求的模切生產(chǎn)上時(shí)不能達(dá)至好的效果，所以多品種選擇是品牌的特色。

機(jī)械刀具材料的選擇

切削常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。重型切削深度一般可達(dá)30～50mm，余量不均，工件表面有硬化層，粗加工階段的刀具磨損以磨粒磨損形式為主：切削速度一般為15～20m/min，盡管速度值處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但切削的高溫足使切屑與前刀面的接觸點(diǎn)處于液態(tài)，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤生成。刀具材料的選擇要耐磨損、抗沖擊。陶瓷類(lèi)刀具硬度高，但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，不適于余量不均的重型車(chē)削，CBN存在同樣的問(wèn)題。硬質(zhì)合金卻有較低的摩擦系數(shù)，可降低切削時(shí)的切削力及切削溫度，大大提高刀具耐用度，適于高硬度材料和重載車(chē)削粗加工。硬質(zhì)合金分為鎢鈷類(lèi) (YG)、鎢鈷鈦類(lèi)(YT) 和碳化鎢類(lèi)(YW)。加工鋼料時(shí)，YG類(lèi)硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性好，但高溫硬度和高溫韌性較差：重型車(chē)削時(shí)工件塑性變形大，摩擦劇烈，切削溫度高，因此在重型車(chē)削中很少用YG類(lèi)硬質(zhì)合金。YT類(lèi)硬質(zhì)合金有高硬度和耐磨性、高耐熱性、抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和防氧化能力，是重型車(chē)削常用的刀具材料，適于加工鋼料。然而在低速車(chē)削時(shí)，切削過(guò)程不平穩(wěn)會(huì)造成YT類(lèi)合金的韌性差，產(chǎn)生崩刃，尤其是加工一些高強(qiáng)度合金材料時(shí)，YT類(lèi)硬質(zhì)合金耐用度下降快，無(wú)法滿(mǎn)足使用要求。在這種情況下應(yīng)選用YW類(lèi)刀具或細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒合金刀具(如643等)。細(xì)晶粒合金的耐磨性好，更適用于加工冷硬鑄鐵類(lèi)產(chǎn)品，效率較YW類(lèi)刀具可提高1倍以上。

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