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3．3 数控刀

具材料及选用

先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好

的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性
能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。

3．3．1 刀具材料应具备基本性能

刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时

要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：

(1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀

具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

(2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀

具脆性断裂和崩刃。

(3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。

(4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性

能等，而且要追求高的性能价格比。

3．3．2 刀具材料的种类、性能、特点、应用

1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用

金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有

高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在
铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、
高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。

⑴ 金刚石刀具的种类

①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石

刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002

μm，能实现超薄切削，可

以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工

刀具。

②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金

刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine

diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚

石所代替。PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。

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