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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 。
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 。
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0.002μm ， 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(Polycrystauinediamond ， 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 。
PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口 ， 加工的工件表面质量也不如天然金刚石 ， 现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片 。 因此 ， PCD只能用于有色金属和非金属的精切 ， 很难达到超精密镜面切削 。
③CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初 ， CVD金刚石技术在日本出现 。 CVD金刚石是指用化学气相沉积看完看法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜 ， CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性 。 CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近 ， 兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点 ， 在一定程度上又克服了它们的不足 。
⑵ 金刚石刀具的性能特点：
①极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质 。 金刚石具有极高的耐磨性 ， 加工高硬度材料时 ， 金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍 ， 甚至高达几百倍 。
②具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低 ， 摩擦系数低 ， 加工时变形小 ， 可减小切削力 。

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