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　　数控加工虽然仍然属于金属切削加工的范畴, 但有其自身的特点, 主要表现为自动化程度高、连续加工过程较长、对刀所花费时间相对传统加工复杂与费时。因此, 在加工刀具与切削参数选择上存在许多值得思考的问题。
　　刀具结构与选择
　　(1) 刀具的结构刀具按其结构形式不同可分为整体式、焊接式、机夹式及机夹可转位式, 如图1所示。近年来, 纯粹的机夹式刀具已不多见, 市场几乎由机夹可转位式刀具统治。
图1 刀具的结构形式
a) 整体式车、铣刀 b) 焊接式车、铣刀 c) 机夹可转位式车、铣刀
　　(2) 选择技巧与禁忌
　　1) 刀具的结构形式与刀具材料有关。高速钢材料多制作成整体式结构, 而硬质合金材料多制成机夹式与焊接式结构。
　　2) 刀具的结构形式与切削刃的复杂程度有关。一般切削刃复杂时多采用整体结构, 如螺旋容屑槽的立式铣刀、麻花钻和铰刀等多制成整体式结构, 硬质合金的焊接式刀具的切削刃尽可能做成直槽或较小的螺旋角。机夹式刀具刀片的切削刃一般制作得较为简单。
　　3) 刀具的结构形式与刀具的结构尺寸有关。小型的刀具一般做成整体式, 而较大尺寸的刀具一般做成机夹式, 如面铣刀多为机夹可转位式。
　　4) 刀具的结构形式与生产纲领有关。单件或单件小批量生产可以考虑用整体式刀具,批量生产尽可能使用机夹可转位刀具。
　　5) 整体式刀具损坏更换新刀具时换刀与调整时间较长, 而机夹可转位式刀具的转位与更换时间较短, 且基本不用重新调整, 只需改变刀具补偿值就可很快调整至满足要求, 因此, 数控加工建议尽可能采用机夹可转位的结构形式。
　　6) 焊接式刀具由于存在焊接内应力, 且刀具报废后刀杆基本不重复使用, 因此实际生产中尽可能少用这种形式。
　　刀具切削部分的材料与选择
　　按刀具结构, 任何刀具基本上可分为两部分: 刀头与刀体(或刀杆)。刀体(或刀杆)多采用价格稍便宜的合金工具钢或优质碳素结构钢, 而刀头是直接参与切削的部分, 其材料选择是加工者最感兴趣的内容。
　　1． 刀具切削部分的常用材料
　　刀具切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金。另外, 超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金刚石等也有所应用。刀具涂层技术近年来应用较为普遍, 取得了较好的效果。
　　(1) 高速钢高速钢是在合金钢中加入较多的钨、铬、钼和钒等合金元素的一种刀具材料。应用较为广泛的是W18Cr4V, 这种钢有较好的综合性能, 可制造各种复杂的刀具,在国内应用较为广泛。W6Mo5Cr4V2 是增加了钼减少了钨元素的一种高速钢, 其抗弯强度和冲击韧度都高于W18Cr4V, 并具有较好的热塑性和磨削性能, 适合制作抵抗冲击的刀具。
　　另外, 针对一些特殊要求还开发出了部分高性能高速钢材料。
　　(2) 硬质合金 硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NeC 等) 和金属粘结剂(钴Co、镍Ni、钼Mo 等) 以粉末冶金的方式烧结而成的一种高性能刀具材料。常用的硬质合金材料有钨钴类(YG 类)、钨钴钛类(YT 类) 和通用硬质合金类(YW 类) 三大类, 对应ISO 标准的K、P、M 类硬质合金。TG类硬质合金适合加工铸铁及有色金属材料, YT 类硬质合金适合加工碳钢或合金钢类的材料,而YW 类硬质合金可加工铸铁、有色金属和钢料等。
　　(3) 超硬类材料随着加工技术的发展, 人们研究出许多超硬的刀具材料, 如陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN) 和金刚石。这些刀具材料多用于特殊场合,如高速切削、干切削、难加工材料的切削、以车代磨等。这些材料的价格一般较高, 且切削参数与过程不易掌握, 对机床的刚性与切削速度甚至刀具刃磨等都有一定要求, 常规加工中应用不多。
　　(4) 刀具涂层刀具表面涂层是提高刀具性能的重要方法之一, 近年来应用较为广泛。
　　常用的涂层材料有碳化钛TiC、氮化钛TiN 和三氧化二铝Al2O3, 单层涂层刀片使用较少,一般都采用TiC-TiN 双层复合涂层或TiC-Al2O3-TiN 三层复合涂层的技术。硬质合金刀片表面涂层处理后其刀具寿命可提高数倍。涂层技术不仅用于硬质合金刀片等, 还在高速钢整体式铣刀或钻头的切削部分有所应用。
　　2． 选择技巧
　　1) 机夹可转位刀具是数控加工首选的刀具, 因此, 刀具材料一般优先选择硬质合金刀具材料, 如果可能的话, 尽量选择涂层刀片。
　　2) 对于可能涉及自行修磨的刀具, 主要选择高速钢刀具材料。
　　3) 如有特殊需要可考虑选择超硬类刀具材料, 必要时, 必须先进行工艺试验。
　　4) 尽可能选择行业内有一定影响力的品牌刀具, 且尽量固定使用某一品牌, 这对于掌握刀具材料的性能、充分发挥刀具材料的性能有帮助。
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客服邮箱：&&&&最近在某国外网站看到了这篇关于刀具钢材介绍的文章，作者将众多钢材做了详细的介绍，将钢材的性能种类分析的很透彻。小风看过之后怀着好奇的心理去查询了一下作者资料，可真是不查不知道一查吓一跳，作者居然是一个大有来头的人。
&&&&马特?戴维森一个狂热的户外迷和刀迷，是美国一个刀具类网站的创建人，此网站提供全方位的刀具解读、分析，注册粉丝达到300多万。同时，戴维森也是多家知名刀具公司的名誉顾问，参与设计改良了多款知名刀具，今天小风给大家翻译的这篇就是其中点击量很高的一篇文章。
&&&&在选择优质的折刀的时候，应该格外注意刀片所选用的钢材。钢材真的是刀片的精髓所在，一把刀的表现优劣主要取决于钢材。钢的本质是一种含碳的，一般还富含其他元素，以此来提高某些性能，适应不同用户需求。
&&&&在制刀工业中，不同种类的钢材里面的添加元素有所不同，制做刀片的辗扎和方式也是不同的。关于这些元素的详情可以查阅我们的制刀钢材成分图表。
&&&&最终，这些制刀时运用的各种钢材主要以以下这五种关键属性划分等级。
&&&&一、硬度
&&&&硬度是指当遭受到外界压迫力时的抗变形能力。刀具的硬度通常是指强度，一般要用HRC（洛氏硬度）来测评。
&&&&二、韧性
&&&&韧性是指当被用于重型应用时能够抵抗折断破裂这种伤害的能力。也可以说是钢材能够弯曲而不折断的能力。破裂是一把刀的最大伤害而且很难修复。要注意，一把刀硬度越大，韧性就越小。当然韧性的测评也没有硬度那样标准化。
&&&&三、耐磨性
&&&&耐磨性是钢材承受磨蚀和黏着磨损的能力。磨蚀是由于较软的表面和较粗糙的表面接触而形成的。黏着磨损是当碎片从一个表面上转移，附着在另一表面上时形成的。耐磨性一般是与钢材的硬度有关联的，但是很大程度上也受到钢材中具体化学物质的影响。在同等硬度的钢材中，碳化物含量越大的钢材格外耐磨。
&&&&四、耐腐蚀性
&&&&耐腐蚀性是指抗腐蚀的能力，像由潮湿、水分、盐渍等因素引起的锈蚀。请注意，高度的耐腐蚀能力确实要以降低刀锋的锋利程度为代价。
&&&&五、锋利保持度
&&&&锋利保持度代表当一把刀经过一段时间使用刀片能够保持多久的锋利。这是现在人们都很在意的一个方面，但是遗憾的是，对于锋利保持度的测评缺乏一系列明确标准，而且大部分数据是主观的。在我看来，锋利保持度是耐磨性和刀锋抗变形能力的结合。
&&&&遗憾的是，最好的制刀钢材不仅仅是使以上每种特性最大化那么简单的事…那只是一个方面。最好就是达成强度硬度和韧性的平衡。有一些刀片会制作的格外坚硬，但是如果用它刺到很坚硬的表面时，它会折断或是。相反，一把刀韧性非常好，能够弯曲但是它的边缘不够硬。还要注意，人们经常受到“”这个名称的误导，其实各种类型的钢在空气中暴露足够长的时间都会有点褪色。你计划怎样使用刀具，根据你的处境需求决定选择何种钢材的刀具最好
&&&&普通刀具钢材类型
&&&&最普通的钢材类型包括以下类型：
&&&&1．材―在工具中首选硬钢。这一组中流行的钢材主要包括D2，O1和CPM系列，外加像M4这种更先进的超切钢。
&&&&2.碳钢---一般来说制做粗糙，用于特别需要韧性和耐久性的地方。常用在救生刀和大砍刀中。它边缘锋利，相对而言容易打磨。代价是，铬含量低，容易腐蚀。最受欢迎的碳钢是1095
&&&&3.不锈钢---基本的碳钢添加铬元素使其抗腐蚀，加入其它元素提高其性能，但是要以降低韧性为代价。当今最受欢迎的类型包括400,154CN,AUS,VG,MoV,Sandvik和CrucibleSxxV系列。注意，真正的不锈钢中铬含量至少13%。
&&&&现在最受欢迎的制刀钢材
&&&&下面是当今使用最普遍的制刀钢材，是的，从技术上说，有更好的钢材（CPM-125V,CPM-10V,K294等）但这些在市面上非常稀有。不要沉迷于划分等级，这不是一门精密的科学，这只是我简单地基于某种因素将钢材按性能进行分门别类的方法。
&&&&一、超高级
&&&&1、CPMS90V
&&&&Crucible的CPMS90V钢材拥有最大的耐磨性和锋利保持度。也许你会认为它的碳含量非常高，但是这里的秘密却是大量的钒，含量大约是Elmax或S30V里面的三倍。是的，它贵得荒唐，而且需要大量的耐性去打磨，但是确实没有其他的什么钢材耐磨蚀能力能超过CPMS90V。CPMS90V刀片目前最火的一款是Benchmade（蝴蝶刀）940-1,性能优越。还有一种新崛起的竞争力即将席卷市场，那就是S110V…
&&&&2、M390
&&&&M390是一种市面上正在出售的超级钢材，是由Bohler-Uddeholm公司生产的。（是澳地利的Bohler公司和瑞典的Uddeholm公司合并而成）.它运用第三代粉末金属技术，制刀需要优越的抗腐蚀性和非常高的硬度来保证耐磨性。加入铬，钼，钒，钨以提高锋利度和优越的锋利保持度。不像ZDP-189，大多数碳化物由钒和钼形成，剩下单独的自由铬元素，用来抗腐蚀。M390硬度达到60-62HRC。Bohler称这种钢为“Microclean”而且它可以抛光以达到镜面的效果。打磨难度中等，但并不会像S90V那样费力。Benchmade（蝴蝶刀）581Barrage就是M390的表现最好的一个杰出例子。
&&&&3、ZDP-189
&&&&由日立（Hitachi）公司制造的ZDP-189是另一种新型超级钢材，含有大量的碳和铬，使其具有难以置信的硬度。ZDP-189硬度大约64HRC，但是一些刀具制造商可以使硬度达到66HRC。当然，有了这种超强的硬度，就可以达到极好的锋利保持度，但是要以增加打磨难度为代价。铬含量大约20%，你认为它能够免于腐蚀吗？并不是。ZDP-189中大量的碳实际上是和铬结成一对来形成碳化物的，那么就无法利用自由的铬元素来对抗腐蚀。所以，虽然它比S30V硬度更大，更耐磨，但也更容易腐蚀。Spyderco（蜘蛛牌）的dragonfly2（小蜻蜓2代）就是个好例子。上一页1
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