4种CNC TIPS的刀具材料

高速钢 CNC 刀头

是一种含有较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。具有热稳定性高、强度高（抗弯强度是硬质合金的2～3倍、陶瓷的5～6倍）、韧性（是硬质合金和陶瓷的十倍以上）、一定的硬度和耐磨性。制造成型容易，容易磨出锋利的刀片。常用于制作形状复杂的工具。高速钢可分为：

通用高速钢。广泛用于制造各种复杂刀具，可切削硬度在250～280hbs以下的大部分结构钢和铸铁材料。根据钢中钨含量的不同，可分为钨钢和钨钼钢。典型的钨钢牌号有W18Cr4V（简称w18，综合性能好，但强度和韧性不足，热塑性差），w18cr4vmnxt（碳化物分布和热塑性比前者好），W6Mo5Cr4V2（简称W6，具有良好的热塑性，适用于轧制或绞合或绞合钻头，热稳定性低于w18)和W9Mo3Cr4V(简称w9，具有更好的机械性能和良好的热塑性)。

高性能高速钢。包括高碳高速钢、高钒高速钢、钴高速钢和超硬高速钢，又称高热稳定性

高性能高速钢，其工具耐用度约为通用高速钢工具的1.5～3倍。适用于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。常见牌号有：w2mo9cr4co8、W6Mo5Cr4V2Al、w10mo4cr4v3al等。

粉末冶金高速钢。高速钢是利用高压氩气或纯氮气将熔融高速钢雾化，直接获得高速钢细粉，然后在高温高压下压制成致密钢坯的一种高速钢。压力，最后将钢坯轧制成钢材或工具形状。本实用新型的优点是可以获得细小均匀的晶体结构，磨削加工性很好。特别适用于制造难加工材料的刀具和大型刀具（如滚刀、插齿刀）和精密刀具。

硬质合金数控刀头

硬质合金是由难熔金属碳化物（TIC、WC、TAC、NBC等）和金属结合剂（如CO、Ni等）经粉末冶金制成的。硬质合金具有高硬度和耐磨性，其切削性能远高于高速钢，刀具耐用度可提高数倍至数十倍；但弯曲强度和冲击韧性较差。由于其优异的切削性能，被广泛用作刀具材料。大多数车刀和立铣刀由硬质合金制成；深孔钻、铰刀和一些复杂的刀具如齿轮滚刀现在也由硬质合金制成。

根据ISO标准，切削硬质合金分为三类：P（相当于中国YT）、K（相当于中国YG）和m（相当于中国YW）。

WC Co(YG)类硬质合金，主要成分为wc+co，可分为粗晶、中晶、细晶和超细晶。常用牌号有YG3X、YG6X、YG6、YG8等，主要用于加工铸铁和有色金属。

WC tic CO(YG)硬质合金除WC外还含有5%～30% TIC。常用牌号有YT5、YT14、YT15、YT30，主要用于加工钢材。

WC tic tac（NBC）-co（YW）硬质合金，其中加入一定量的TAC（NBC）。常用的品牌有yw1和yw2。它们可用于加工铸铁、有色金属、各种钢及其合金。

涂层工具数控技巧

涂层刀具是在具有良好韧性的硬质合金刀具基体上镀上一层薄薄的一层具有高耐磨性的难熔金属化合物。常见的涂层材料有 tic、锡、TiB2、ZrO2、Ti（C，n）和 Al2O3。

涂层硬质合金通常通过化学气相沉积 (CVD) 生产。在 1000oC 的沉积温度下，Tic 是应用最广泛的涂层材料。免修磨刀具的广泛应用，为涂层硬质合金刀具的发展开辟了广阔的天地。实践证明，涂层硬质合金刀片的耐用度至少可提高1～3倍。

涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积（PVD）工艺生产，沉积温度在500℃左右，这是刀具技术发展的主要趋势之一。涂层高速钢切削刀具主要有钻头、丝锥、滚刀、立铣刀等，在镀锡机床上，已开发出更好的TiAlN和Ti（C、N）涂层，刀具耐用度可提高更多比2～10倍。

陶瓷数控技巧

陶瓷刀具材料是在陶瓷基体中按一定的生产工艺加入各种碳化物、氮化物、硼化物、氧、氮化物等。具有硬度高、耐磨、耐热、化学稳定性等独特优点。在高速切削和加工一些难加工材料的范围内，特别是在加热切削方法中，任何高速钢和硬质合金刀具，包括涂层刀具，都无法与之相比。可用于制造各种车刀，包括成形车刀、镗刀、铰刀和铣刀等。陶瓷刀具材料的品种和品牌很多，按其主要成分大致可分为以下三类：

氧化铝陶瓷。它是以氧化铝（Al2O3）为主体的陶瓷材料，包括纯氧化铝陶瓷和在氧化铝中加入各种碳化物、氧化物、氮化物和硼化物的复合陶瓷。其突出优点是硬度高、耐磨，缺点是脆性大、抗弯强度低、抗热震性差。目前多用于铸铁和调质钢的高速精加工。

氮化硅陶瓷。它包括氮化硅（Si3N4）陶瓷和以氮化硅为基体并添加其他碳化物的复合氮化硅陶瓷。其抗弯强度和断裂韧性均高于氧化铝陶瓷，抗热震性能也更好。在加工淬火钢、冷硬铸铁、石墨制品、玻璃钢等材料方面取得了良好的效果。

复合氮化硅氧化铝（si3n4+Al2O3）陶瓷。其主要成分为硅（SI）、铝（AL）、氧（o）和氮（n），故称赛隆材料，具有优良的耐高温、抗热震和抗机械冲击性能。其加工铸铁和镍基高温合金的性能远优于热压氧化铝陶瓷刀片。其主要特点之一是可以采用大进给量和高切削速度。此外，一些用金刚石、立方氮化硼等超硬刀具材料制成的刀具也被用于数控机床，可以高精度、高效率地加工一些难加工的材料。