作者：胡紅兵 編譯 來源：《工具展望》
XXy &1C k3UKGP1 在美國的
模具制造業(yè)，始終保持技術(shù)領(lǐng)先可能就是贏利大戶與一般企業(yè)之間的區(qū)別。雖然可以采用各種策略來增加企業(yè)贏利，但其中最容易提高企業(yè)效益的策略是采用先進的
刀具技術(shù)。本文將介紹和分析刀具技術(shù)的最新發(fā)展動向，以期對模具制造企業(yè)提高刀具技術(shù)水平有所裨益。
I` q " j7qGZ "8ak 要想提高刀具技術(shù)水平，具備可靠的刀具技術(shù)實用基礎(chǔ)知識十分重要。決定
切削刀具質(zhì)量好壞的核心要素是刀具基體、刀具幾何參數(shù)和表面處理技術(shù)。在這些要素中，有一些特性對于模具的切削加工至關(guān)重要。
.9!?vz]1 h 6juX'V 刀具基體
C!^[d v4VP7h6uD) 關(guān)于刀具基體我們需要了解一些什么呢？如果不難做到的話，你不妨拿起手邊的硬質(zhì)合金刀具
銑削一下H13或D2淬硬鋼工件。正如大多數(shù)模具制造商都知道的，并非所有模具鋼的性能都完全相同。事實上，如果你曾經(jīng)體驗過從切削P20到切削D2淬硬鋼的變化，你就能正確理解本文討論的內(nèi)容。這一點非常關(guān)鍵，因為它同樣適用于硬質(zhì)合金基體材料。根據(jù)定義，硬質(zhì)合金材料實際上可分為4種類型（見表1。數(shù)據(jù)來源：OSG Tap & Die）。
w0,rF WS "f4a tuuXa 表1 硬質(zhì)合金的分類
&6^QFqqW`- 硬質(zhì)合金分類－晶粒尺寸
Rz"gPU4;` 微米晶粒硬質(zhì)合金－1.0～1.3μm
>?(}F' : 亞微晶粒硬質(zhì)合金－0.6～0.9μm
XX'mM v 超細微晶硬質(zhì)合金－0.4～0.5μm
C/YjMYwKgv 納米系列微晶硬質(zhì)合金－0.1～0.3μm
j'q Iq;y }5=tUfh)]' 硬質(zhì)合金晶粒的尺寸越小，硬質(zhì)合金基體的硬度就越高，其耐磨性也越好。再進一步細分，硬質(zhì)合金基體包括兩個關(guān)鍵特性：韌性和硬度。
h[oI/X ?y2v?h" （1）韌性
3?s1Yw>? Bn5$TiTcl 基體的韌性定義為基體材料碎裂前施加于其上的徑向力大�。∟/mm）。通常以橫向斷裂強度（TRS）作為表示基體韌性的度量指標(biāo)。
,2]a<0m /EV _Y|(- （2）硬度
2! ";?E M"E7= J 硬度可以簡單地通過對一個堅硬的測頭施加精確載荷時在給定被測材料上留下的壓痕大小來測定。材料越硬，抵抗變形的能力就越強。
b|nh4g VP_ S[+Zv~ 硬質(zhì)合金基體中的鈷含量直接影響材料的橫向斷裂強度（TRS）和硬度。鈷是硬質(zhì)合金中主要的粘結(jié)劑元素。增加鈷含量可以提高基體材料的韌性（TRS），但同時會因硬度下降而降低材料的耐磨性。反之，如減少鈷含量，材料的硬度和耐磨性將提高，而韌性則會下降。
7
|Q;E|=-Y i7foZ\btFc 高水平的切削刀具制造商研究和掌握了各種基體材料的性能差異后，就可以采用不同的基體材料為不同的加工用途（從容易翹曲的鋁材加工到淬硬模具鋼的高速銑削）設(shè)計制造獨特的刀具。
M5c~-}Ay l g*eSx>M 刀具幾何參數(shù)
C]NL9 Gq` ,7ZV;f 81 新型高速機床加工技術(shù)的出現(xiàn)對刀具性能也提出了更高的要求，這些刀具在高主軸轉(zhuǎn)速和高進給率的加工條件下應(yīng)保持穩(wěn)定的切削性能。如今在高速/高硬銑削加工領(lǐng)域，普通硬質(zhì)合金刀具的市場空間已越來越小，雖然此類刀具并非已完全退出市場，但目前市場流行的先進機床已不再使用20年前甚至10年前設(shè)計的硬質(zhì)合金刀具，因為市場已經(jīng)完全變化了。在硬銑削加工領(lǐng)域，刀具幾何參數(shù)的設(shè)計必須滿足剛性和精度兩方面的要求。
>.r> aH ab^>_xD< 對于整體圓形刀具而言，反映刀具剛性的主要指標(biāo)是芯徑尺寸。立
銑刀的標(biāo)準(zhǔn)芯徑為其直徑的50％。由于硬銑加工對刀具剛性的要求更高，采用的芯徑尺寸占到直徑的60%～70%，從而犧牲了一部分容屑槽空間，獲得的回報是刀體質(zhì)量增大，剛性提高，在銑削淬硬材料時可為切削刃提供更好的支撐。由于切削深度很少超過刀具直徑的10%，因此容屑槽空間的減小不會成為太大問題。
9_l WB6
