刀片的主要成分

硬质合金刀片的主要成分是不同配比的碳化钨和钴，原材料一开始的形态是粉末。在重约560kg的容器里盛装着配好的原料，它们将被用于生产不同的粉末。在车间里，将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的***浆状物。待浆状物干燥后，将样品送往实验室进行质量检测。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。这些粉末由很多直径为20-200μm的颗粒组成，非常微小(一根头发的直径是50-60μm)。

这些粉末被装在容积100kg的桶中并输送到用于制造刀片的冲压机边。操作工将冲模(用于冲压不同刀片的模具) 放入机床，并将订单输入计算机，冲模腔内根据订单信息充满粉末。冲压每片刀片的压力高达12吨，机床会对每片刀片进行称重，操作人员也会进行观察控制。CBN的突出优点是热稳定性比金刚石高得多，可达1200℃以上(金刚石为700～800℃)，另一个突出优点是化学惰性大，与铁元素在1200～1300℃下也不起化学反应。在这一阶段，刀片非常脆弱，很容易裂损。

　　冲压后的刀片需要被加热使其硬化，这一工作由烧结炉完成，烧结炉一次可以处理数千片刀片。立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物质，有单晶体和多晶体之分，即CBN单晶和聚晶立方氮化硼(Polycrystallinecubicbornnitride，简称PCBN)。压制好的刀片粉末在长达13h的过程中被加热到约1,500℃，熔融而成为硬质合金这一硬度极高的材料。烧结工艺中的收缩比例约为50%，因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。

常用硬质合金刀具的应用

常用硬质合金刀具的应用

YG类合金刀具主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些，适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。

YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类、防氧化性能好。因此，当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时，应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材，但不宜加工钛合金等。

YW类合金兼具YG、YT类合金的性能，综合性能好，它既可用于加工钢料，又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量，强度可很高，可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。

切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配

具有不同物理性能的机械刀具，如，高导热和低熔点的高速钢、高熔点和低热胀的ceramic刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等，所适合加工的工件材料有所不同。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。加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金刚石由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，不会产生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。

① 各种刀具材料的耐热温度：金刚石刀具为700～8000C、PCBN刀具为13000～15000C、ceramic刀具为1100～12000C、TiC(N)基硬质合金为900～11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800～9000C、HSS为600～7000C。硬质合金是脆性材料，常温下其冲击韧度仅为高速钢的1／30～1／8。

② 各种刀具材料的导热系数顺序：PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各种刀具材料的热胀系数大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

④ 各种刀具材料的抗热震性大小顺序为：HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>A1203基陶瓷。

硬质合金刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。P类，包括P01～P50，相当于我国的YT类(主要成分为WC．TiC．Co)。有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

　　刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。当换上镗刀时，如果没有设定刀具长度补偿而程序中同样设定快速下降到Z3。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。

　　在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。在数控加工中有三种补偿：刀具半径补偿、刀具长度补偿、夹具补偿。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度，在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小,制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。