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超硬材料机械刀具的种类与性能分析

CVD 金刚石中不含任何金属催化剂，其热稳定性和硬度在很大程度上近似于天然金刚石。CVD 金刚石具有很强的抗磨损性和极高的硬度，嘉兴合金刀具，是目前世界上公认的硬刀具材料。除此之外，CVD 金刚石还具有摩擦系数小、热导率高、切割效果好等诸多优点， 在进行金属和非金属材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金刚石的热稳定性较差，合金刀具品牌，而且硬度有余，韧性不足，在长期切割产生高温的情况下容易出现碳化现象，不能用于硬质合金、钢铁合金等材料的加工。

   聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，按照其构成成分的不同，可以分为聚晶立方氮化硼复合片、整体聚晶立方氮化硼刀具以及电镀立方氮化硼刀具三种类型。其中，聚晶立方氮化硼是目前应用较为广泛的一种超硬刀具材料，具有极高的耐磨性和热稳定性，适用于目前多数机械加工操作，而且其材料来源较为广泛，合金刀具多少钱，制造成本相对于金刚石要低，因此成为了机械加工刀具材料的主流选择。人造聚晶金刚石是在高温高压状态下，加入金属凝结剂将金刚石单晶体材料结合形成的一种材料。在硬度方面，处于CVD 金刚石和天然金刚石之间，但是其韧性要高于两

者，合金刀具价格，同时还具有较好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金刚石多用于精密小型部件的加工切割。

前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。机械刀具前刀面在基面之下时为正前角，刀具前刀面在基面之上时为负前角。前角一般在-5°～ 25°之间选取。前角选择的原则：前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。基本原则是:塑性越大的金属前角越大，像铸铁这类几乎没塑性的前角要取到负值

后角在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。后角选择的原则：首先考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。

主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般在30°～ 90°之间选取。主偏角的选用原则：首先考虑车床、夹具和刀具组成的车工工艺系统的刚性，如车工工艺系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命和改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏角一般取60

硬质合金刀片在实验室中完成质检后，刀片的顶部和底部都将被磨削成要求的厚度。因为硬质合金非常坚硬，所以需要使用工业金刚石对其进行磨削。当刀片达到要求的厚度后，对其进行进一步磨削加工以获得准确的几何形状和尺寸。在基默工厂，工作人员采用6轴磨板来满足极为严格的公差要求。磨削完成后，刀片会被清洁并涂层。为避免任何油脂或灰尘，在这一阶段处理刀片时必须佩带手套。刀片被置于转盘的夹具上，然后送入压力较低的涂层炉。涂层后刀片呈现不同的颜色。

至此刀片已被生产出来，工作人员会使用显微镜对每批产品进行抽检，确保质量符合要求。在包装前，工作人员会再次逐个检查刀片，并核对图纸和批次号，然后用激光在刀片上标记正确的材质，将刀片放入贴有标签的灰色包装盒中，即可把刀片配送给客户。

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