制造数控刀具最常用的材料是什么,不同材料的优缺点是什么?
1.高速钢
它是一种具有高硬度、高耐磨性、高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或正面钢,俗称白钢。因此,它主要用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属刀具。高速钢刀具的制造工艺简单,容易磨成锋利的刀具。因此,尽管各种新型刀具材料不断出现,但高速钢刀具仍占很大比例金属加工.
2.硬质合金
硬质合金是由难熔金属和粘结金属经粉末冶金工艺制成的硬质化合物。由于它具有硬度高、耐磨、强度韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是硬度和耐磨性高,即使在500℃也基本不变,在1000℃仍具有很高的硬度。因此。硬质合金的切削性能远高于高速钢,刀具耐久性可提高几倍至几十倍。同时,切割速度可提高4-10倍。硬质合金作为刀具材料应用广泛,也可用于切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工材料。
3.钻石
金刚石是目前已知矿物材料中硬度最高、导热性能最好的材料。金刚石与各种金属和非金属材料配对的磨损量仅为硬质合金的1/50-1/800。是制造切削工具最理想的材料。然而,人造单晶金刚石常被用作切削工具。金刚石刀具的切削刃非常锋利(这对于切削截面非常小的切屑非常重要),刃口粗糙度很小,摩擦系数低,切削时不易产生切屑结节,加工表面质量高。金刚石切割机有三种:天然单晶金刚石切割机、整体人工单晶金刚石切割机和金刚石复合切割机。天然金刚石刀具由于成本高,在实际生产中很少使用。
4.立方氮化硼
它是20世纪50年代发展起来的一种新型合成材料,由CBN骰子粉和少量粘结相(Co.Ni或tic, tin, A1203)加催化剂在高温高压下烧结而成。硬度高,耐磨性好,化学稳定性优异,热稳定性远高于金刚石工具,在1200-1300℃与铁族金属无化学反应。它可以用来加工钢材。因此,PCBW刀具主要用于黑色难加工材料的高效加工,广泛应用于机加工行业。
5.陶瓷
陶瓷刀具材料的主要优点是:硬度高、耐磨性好,高温下抗弯强度和耐磨性降低小。它具有较高的化学稳定性,陶瓷与金属之间的亲和力较低,高温下具有良好的抗氧化性。即使在熔化温度下,它也不与钢相互作用。因此,刀具的粘结、扩散和氧化磨损较小。摩擦系数低,切屑不易粘刀,切屑堆积瘤不易发生。陶瓷刀具的缺点是:脆性高,强度和韧性低,弯曲强度也弱于硬质合金。