非标刀具定做,常用什么材料,哪个品牌好

收藏刀具已经有很长时间的刀友，或者刚入圈的刀友，都会想知道刀具中，所有类型的钢材之间有什么区别。世界上有很多种不同类型的钢，而刀友们都想知道最好的钢材是什么。那么这篇文章就会帮助你了解每种钢铁的用途，并希望能够帮助你选择自己期待的刀具钢材，做出更明智的选择。

制作基本钢需要铁和碳，然而，随着时间的推移，人们发现向基本的钢材中添加不同的元素可以增加其韧性或硬度。所添加的元素可以区别出各种不同的钢材。很快，人们就发现了每种元素都有其优缺点。例如，某种合金可能使刀片更硬，钢材越硬，其刀刃的保持能力时间越长（这意味着减少锐化）！然而，如果刀片变硬，刀片的韧性就会相对变弱，这意味着刀具的冲击和抗冲击减弱。对于韧性来说，也一样。所以刀片不能一味的只追求硬度或者韧性等。

这里有一些钢种类型的差异，这将有助于您决定哪种钢材类型的刀具最适合您。

钢材成分

首先，我将介绍钢铁的基本成分及其用途。

碳，这种成分对钢材起到至关重要的作用，所有钢材中都会有一定量的碳。它是最重要的硬化元素，但随着添加的量增多，它会降低材料的韧性。碳能减少刀子随着时间的推移而磨损的量。因此，刀片中的碳含量可以让您了解钢铁的质量。低碳（3％或更少），中等（4 - 7％）和高（8％及以上）。

铬，抗腐蚀。不锈钢刀具以铬为主要成分，通常至少为12％。铬能增加刀的强度，但加入大量的铬会降低韧性。

钴，加强刀片。

铜，抗腐蚀。

锰，硬化刀片。如果加入量大，则会增加脆性。

钼，保持钢在高温下的强度。

镍，增加韧性。

氮，此元素有时用于替代钢中的碳。

磷，提高强度。

硅，增强强度。同事在金属形成的过程中去除氧气。

硫，增加机械加工性，但降低韧性。

钨，增加耐磨性。

钒，增加耐磨性，使刀片更硬。

钢种

世界上有几千种钢材，但是其中最常见的是碳钢、合金钢、工具钢和不锈钢。这些钢种中的每一种都有一个指定系统，给它们一个特定的数字。我会给你一个例子：在SAE（汽车工程师学会）指定系统中，碳钢和合金钢由四位数字表示，第一位数字表示主要元素，第二位数字表示次要元素，最后两位数字表示碳的量，以百分之一百重量百分比表示。那么这就意味着1095钢将是0.95％的碳。此外，在SAE系统中，以字母开始的任何钢材都被归类为工具钢。

普通碳钢含有铁、碳和少量锰。相反，合金钢具有特定的组成还含有一定比例的钒或钼，而且通常也具有较多量的锰。工具钢则含有钨、钼和其他合金元素。

一般碳钢

10XX（1045、1095）钢——1095是刀片中最常用的10XX钢（或“高碳”钢）。在1045-1095范围内的钢用于刀片，虽然在刀剑中更常见1050。1045钢的碳含量较少（0.45％），1095则更多（0.95％），相反的，1095的锰含量较少，1045的锰含量更多。所以在本质上，1095钢的耐磨性更好，但是硬度也不是很高。1045的刀刃刃口保持能力更佳，易于锐化。这种钢的主要缺点就是它很容易生锈。由于这个问题，刀友会经常看到1095刀片经常涂覆上涂层以避免生锈。如果买这种钢材的刀具，只要妥善储存，就应该没问题。

合金钢

5160钢 ，这是混合了一点铬的普通碳钢（1060）。这种类型的钢以其卓越的韧性而闻名。这种类型的钢通常具有0.56%---0.64％的碳。

工具钢

52100钢，这是一种高碳工具钢。它通常具有0.98%---1.10％的碳。这种钢比其他的很多钢材更硬，这是最好的钢材之一。这种材料经常用于狩猎刀。这种钢的主要缺点是它的铬含量较少，因此容易生锈。

A2钢，这是一种非常坚韧的钢。然而，它的耐磨性比其他工具钢更低。因为它的韧性，这种钢通常被用于定制的作战刀。碳含量范围为0.95%---1.05％。这种钢铬的含量不多（通常为0.5％左右），需要小心维护以避免生锈。

CPM 10V 钢 ，CPM代表Crucible Particle Metallurgy（坩埚颗粒冶金），这是一个品牌名称，是最耐磨的工具钢之一。它的韧性也相当好。如果您正在找寻耐磨性好的刀子，这种钢材是一个很好的选择，但它的硬度不是很高。

CPM 3V钢这种钢被设计成韧性高，同时也是耐磨性也高的钢材。

CPM M4钢，该钢材具有优异的耐磨性和韧性。约有1.42％的碳。

D2钢，这种钢的铬含量很高，比不锈钢的含量要少，因此具有良好的防锈性能。它比大多数不锈钢的硬度要好，但并不像大多数工具钢那样坚硬。这种钢具有优异的耐磨性、刀刃保持力，但是锐化起来可能非常难。这也是一种坚韧的镜面抛光材料，其碳含量为1.50%---1.60％。

L6钢，这种钢的韧性非常好，然而，像其他非不锈钢一样，它很容易生锈。有些人认为这是可用于餐具的最好的钢材之一。在锯刀刀片中也经常使用，但由该材料制成的任何刀具都需要维护。

M2钢，这种钢材非常耐热。它具有约0.85％的碳。

O1钢，这种材料具有良好的刀片边缘保持性。它的主要问题是，如果不维护，它会很快生锈。碳含量范围为0.85%---1.00％。

O6钢，这是一种比0-1更硬的金属。这是绝对最好的边缘持钢材之一。

W2钢，这种钢是含碳多的普通碳素钢。

不锈钢

如上所述，不锈钢刀具以铬为主要成分，通常至少为12％。

400系列：

420钢，具有约0.38％的碳。低碳含量意味着这种钢非常柔软，其刀刃的边缘保持力较差。它是一种低质量，低成本的材料。由于其成本较低，许多廉价的刀具往往是由这种材料制造而成。由这种材料制成的刀片需要经常锐化。其优势也较为明显，所有的420不锈钢极度防锈。这意味着，这种材料的最佳用途之一是制作潜水刀，因为它们经常要与海水接触。有时候，你也会看到420J。 420J是最低质量的420钢，但也是最耐锈的。

440A钢，碳含量范围为0.65%---75％。这是一种低成本的不锈钢。它是440钢中最耐锈的，440C是三个中防锈最小的。400系列是一些最耐锈刀。

440B钢，与440A非常相似，具有较高的碳含量范围（.75-95％）。

440C钢，碳含量在0.95%---1.20％之间。它被认为是高端不锈钢，这种合金是刀具中最常见的一种，耐磨、硬度好。

425M钢，这是一种类似于400系列的材料，它具有0.5％的碳，由Buck刀使用。

154 CM钢，这是一种优质钢。碳含量为1.05％。它具有很好的韧性，钢的硬度也很好，比440C更硬。有些人甚至称之为超级钢。这种钢经常与ATS 34相比较，因为两者相似。有些人特别喜欢154 CM和ATS 34，因为这是由美国公司Crucible制造的。

8Cr14MoV钢，这种钢与AUS-8非常相似。它在中国制造，含碳量约为0.75％。

9Cr13CoMoV钢，碳含量约为0.85％。

AEBL钢，该钢类似于440B。

ATS系列：

ATS 34钢，这种钢和154 CM相似。它有1.05％的碳。有很多高级定制刀使用这种钢材。

ATS 55钢，这种钢不含ATS-34和154-CM中的钒，并且有消息说它比ATS-34的防锈性更差。碳含量为1％。

AUS系列（日本不锈钢）：

AUS系列比400系列好，其中最大的改进是加入了钒，提高了耐磨性，提供了良好的韧性。据说，它也更容易锐化。

AUS-6钢，具有0.65％的碳。这是一种低质量的钢，相当于420。

AUS-8钢，具有0.75％的碳。冷钢已经大量使用了这种钢。这是一种坚韧的钢铁，优势明显。

AUS-10钢，具有1.1％的碳。这种钢与440C相当。它比440C有更多的钒和更少的铬，因此它更坚韧一些，但是防锈性也更差一些。

BG 42钢，这是一种相对较新的不锈钢，具有优良的防锈性能。随着越来越多的定制刀具制造商开始使用这种钢材，它变得越来越受欢迎。

Bohler M390钢，具有1.9％的碳。该材料具有极好的耐污性，优异的耐磨性。它添加了钒，因此是受欢迎的硬质钢。这也是外科手术中最常用的一种钢材。

Bohler N680钢，具有0.54％的碳。这是另一种非常坚硬的钢材，具有很高的耐污性。

N690钢，具有1.07％的碳。这种钢在奥地利制造，和440C非常相似。

Gingami 1钢（GIN 1），这是一个奇妙的不锈钢。它有0.80％---0.90％的碳。它具有良好的刀片边缘保持能力。

SXXV系列（CPM）：

这个系列由于其强度、防锈能力以及刀片边缘保持能力而变得非常受欢迎。不过这种钢材非常难以锐化，这种类型的钢也很难镜面抛光。该系列中的30，60和90分别代表合金中3％，6％和9％的钒。

S30V钢，这种钢被设计用于刀具。这种钢非常坚韧，具有很高的耐磨性。对于钢的硬度来说，其硬度也是非常好的，所以很多人认为这是刀具的最佳选择之一。碳含量为1.45％。

S60V（CPM T440V）钢，这种不锈钢具有高耐磨性。含钒量大，碳含量2.15％。目前，这种钢并不常用。

S90V（CPM T420V）钢，这种钢具有优异的边缘保持性。但是，很难锐化。现在，定制刀具制造商是唯一使用这种钢材的厂商。其碳含量约为2.30％。

VG-10钢，这是另一种被称为超级钢的钢材。它是一种非常高端的不锈钢。添加了钒增加其韧性，防锈性很好。碳含量为0.95-1.05％。

X15钢，具有0.40％的碳。这是一种为飞机工业开发的法国钢铁。它是在最恶劣的条件下开发出来抵抗腐蚀的。它是市场上最耐污染的钢，是特别适合制造潜水刀的材料。

Z60CDV14钢，这种钢类似于440A。它比440钢稍微好一些。它有大约0.40％的碳。

大马士革钢铁

这种钢被称为大马士革，因为欧洲人第一次遇到这种类型的钢铁是在十字军东征期间的大马士革城内外。有一些报道说，它能切断欧洲人使用的刀剑。在中东，这种类型的钢铁已经制造了数千年，但是在某种程度上如何使用这种金属的知识却丢失了。因此，今天制造的大马士革的类型并不像古代制造的那样。这种钢是由两层（或更多层）不同类型的钢一起折叠制成。大马士革钢通常被认为是贵金属，因为它很难制造，并且可以生产出非常美丽的刀片。大马士革制造的刀片特别昂贵，仅用于定制刀片。

陶瓷刀片

陶瓷刀片不惠生锈，因此它们普遍用于水下刀。这种材料特别硬，但是陶瓷刀片非常脆弱。

钛刀片

钛非常受欢迎，因为它的重量很轻而且很坚韧，但是做为刀片它不算很好，它用于潜水刀和一些定制的刀。

Stellite 6-K

Stellite 6-K是一种不含铁的特殊材料。这是一个非常坚硬的材料。

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硬质合金按晶粒大小区分，可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和亚细、超细晶粒硬质合金，新推出的双晶硬质合金。按主要化学成分区分，可分为碳化钨基硬质合金和碳化钛基硬质合金。碳化钨基硬质合金包括钨钴类（YG）、钨钴钛类（YT）和添加稀有碳化类（YW）三类。

1、YG8(K30)硬度≥89.0适于铸铁，有色金属及其合金，非金属材料不平整表面和间断切削时的粗车，粗刨，粗铣，一般孔和深孔的钻扩，扩孔。

2、YG8N(K20K30)硬度≥90适于铸铁及有色金属的粗加工，亦适用于不锈钢的粗加工的精加工。

3、YG6X(K10)硬度≥91.0适于合金铸铁，普通铸铁的精加工及半精加工。

4、YW1(M10)硬度≥91.5适于耐热钢，刚锰钢，不锈钢及合金钢等难加工钢材的加工，也适于普通钢材，铸铁的加工.

5、YW2(M20)硬度≥90.5适于耐热钢、高锰钢、不锈钢及合金钢等难加工钢材的加工，也适于普通钢材、铸铁的加工。

6、YW3(M10M20)硬度≥92用于不锈钢、合金钢、高强度钢、超高强度钢的精加工和半精加工。亦可在冲击力小的情况下粗加工。

7、YS25(P25)硬度≥90.5适于碳素钢，铸钢，高锰钢，高强度钢的及合金钢的粗车，铣削和刨削。

8、YS30(P30)硬度≥90.5适于大走刀高效率铣削各种钢材，尤其适合合金钢的铣削、滚齿。

9、YS8(M05)硬度≥92.5适用于铁基、镍基高温合金，高强度钢的精加工，冷硬铸铁、耐热不锈钢、高锰钢、淬火钢的精加工。

10、YD05（K01）硬度≥93专用于加工各种镍基、钴基、铁基及含碳化钨自溶性喷涂合金材料。

11、YD15(K10K20)硬度≥91.0适于精车、办精车钛合金、镍基高温合金，也适于加工各类铸件。

12、YD101 适于铸铁、有色金属，尤其是铝材的精加工、半精加工，亦可加工锰钢、淬火钢等硬质材料。

13、YT726 硬度≥93 红硬性高，耐磨性好。适于冷硬铸铁、淬火钢的车削、铣削。

14、YT798 硬度≥92.2 韧性好，具有很高的抗热震裂和抗塑性变形能力。适于铣削合金结构钢、合金工具钢，也适于高锰钢、不锈钢的加工。

扩展资料

1、安全防护：刀片安装后，启动切脚机前必须将切脚机上的安全防护罩等保护装置安装到位并起到真正的保护作用（切脚机上的刀片工作室四周应设有安全挡板、钢板、橡胶等保护层）。

2、运行速度：切脚机的工作转速要限制在4500转/分钟以下。严禁超限速运转切脚机器！

3、试机：刀片装好后，要空车运转5分钟，并仔细观察辩听切脚机的运行状况，绝对不允许有明显的松动、振动及其它异常声响（如切脚机轴承有明显的轴向及端面跳动）现象存在。如有异常现象发生，应立即停车并请专业维修人员检查故障原因，确认故障完全排除正常后，方可使用。

4、在切削进程中，请匀速推进需切削的线路板，切忌过于迅猛快速地推进线路板。当线路板与刀刃发生剧烈碰撞时，会导致刀刃损伤（撞崩、撞裂），甚至发生严重安全事故。

5、刀片保管方法：严禁用电刻笔或其它划痕方法在刀片上写字或做记号，以防止损伤刀体。切脚机刀片的刀刃极其锋利，但很脆，为避免刀刃伤及人员或刀刃受到意外损伤，切勿将刀刃触及人体或触碰到其它金属坚硬物体。待用之刀片应交于专用人员妥善保管存放好，切不可随便搁置，以防刀片受到损伤或造成意外事故。

6、生产效率的前提一样是安全作业，切削操作人员一定要遵循相关使用要求才能使切脚机刀片在切脚机上面安全作业。

参考资料来源：百度百科-硬质合金刀片

参考资料来源：百度百科-合金刀头

硬质合金刀片的成分：

与所有人造制品一样，制造切削刀片首先要解决原材料的问题，即确定刀片材料的成分与配方。现在的大部分刀片都是由硬质合金制成，其主要成分为碳化钨（WC）和钴（Co）。WC是刀片中的硬质颗粒，而Co作为结合剂可使刀片成形。

改变硬质合金特性最简单的方法就是通过改变所用WC颗粒的晶粒尺寸。用粒度较大（3－5μm）的WC颗粒制备的硬质合金材料硬度较低，比较容易磨损；用粒度较小（＜1μm）的WC颗粒则可以生产出硬度较高、耐磨性较好，但脆性也较大的硬质合金材料。在加工硬度非常高的金属材料时，采用细晶粒硬质合金刀片可能会获得最理想的加工效果。而另一方面，粗晶粒硬质合金刀片在断续切削或其他对刀片韧性要求较高的加工中性能更为优越。

控制硬质合金刀片特性的另一种方法是改变WC与Co的含量比例。与WC相比，Co的硬度低得多，但韧性更好，因此，减少Co含量将获得硬度更高的刀片。当然，这再一次提出了综合平衡的问题——硬度更高的刀片具有更好的耐磨性，但其脆性也更大。根据具体的加工类型，选择适当的WC晶粒尺寸和Co含量比，需要相关的科学知识和丰富的加工经验。

通过应用梯度材料技术，在一定程度上可以避免在刀片强度与韧性之间进行妥协取舍。这项全球主要刀具制造商均已普遍应用的技术包括，在刀片的外层采用比内层更高的Co含量比。更具体地说，就是在刀片的外层（厚度为15－25μm）增大Co含量，以提供类似于“缓冲区”的作用，使刀片可以承受一定的冲击而不会破裂。这就使刀片的刀体可以获得采用强度更高的硬质合金成分才能实现的各种优异性能。

一旦确定了原材料的粒度、成分等技术参数，就可以开始切削刀片的实际制造流程。首先将符合配比的钨粉、碳粉和钴粉放入一个尺寸与洗衣机差不多大的碾磨机中，将粉料碾磨到所需要的粒度，并将各种材料均匀混合。在碾磨过程中加入酒精和水，制备出一种浓稠的黑色浆料。然后将这种浆料放入一台旋风干燥机中，将其中的液体蒸发以后，就获得了团块状的粉料，并将其贮存起来。

在下一步制备工艺中，可以获得刀片的雏形。首先，将制备好的粉料与聚乙二醇（PEG）混合，PEG作为一种增塑剂，可将粉料像面团一样临时粘结在一起。然后在压模中将材料压制成刀片的形状。根据不同的刀片压制方法，可以采用单轴压机进行压制，也可以采用多轴压机从不同的角度压制出刀片形状。

获得压制成形的坯料后，将其置于一个大型烧结炉中，在高温下进行烧结。在烧结过程中，PEG从坯料混合物中被融化排出，最后留下硬质合金刀片的半成品。当PEG被融出后，刀片收缩到其最终尺寸。这一工艺步骤需要进行精确的数学计算，因为根据不同的材料成分和配比，刀片的收缩量也各不相同，而且要求将成品的尺寸公差控制在几个微米以内。

刀片涂层的制备：

此时，产品的形态已经与最终的成品刀片相差无几。但是，为了获得最佳切削性能，还必须对刀片进行表面涂层。最常用的刀片涂层工艺是化学气相沉积（CVD）工艺，即通过高电流将某种金属靶材离子化，然后通过蒸发冷凝沉积到刀片上。可以将这一过程形象地比喻为，当柏油路面的温度变得非常低，而空气中又充满高浓度的水汽时，就会在路面上形成一层薄冰。不过，与此不同的是，虽然置于涂层炉中的刀片温度相对较低，但实际炉温可能超过480℃。

另一种常用的刀片涂层工艺是物理气相沉积（PVD）工艺。与CVD工艺相比，采用PVD技术可以沉积出更薄的涂层，从而可使切削刃更锋利，在切削难加工材料（如淬硬钢、钛合金和耐热超级合金）时可获得更优异的切削性能。

在典型的刀片CVD涂层工艺中，刀片上涂覆的第一层涂层为氮碳化钛（TiCN）。这种涂层材料能提供优异的耐磨性，而且还具有易于与硬质合金基体粘结的优点。通常，氧化铝（Al2O3）被用作第二层涂层。这种涂层具有极佳的热稳定性和化学稳定性，能保护刀片免受切削高温和冷却液中化学成分的不利影响。

TiCN和Al2O3涂层的厚度主要取决于刀片的加工类型。例如，车削加工硬材料时，需要对刀片进行充分保护，因此每种涂层的厚度可能都需要达到10μm。而对于软材料的精加工，涂覆5μm厚的TiCN层和2μm厚的Al2O3层可能更为适当。

完成了TiCN和Al2O3涂层的制备后，切削刀片在使用功能上已接近成品。遗憾的是， Al2O3涂层的颜色是全黑色，使用者很难分辨刀片的哪些工作面已经使用过，以及切削刃是否已被磨损。为了解决这一问题，大多数刀具制造商都会在刀片上最后再涂覆一层氮化钛（TiN）涂层。这种亮金色的涂层具有很好的可视性，使用者可以通过其颜色的变化，很容易地评估切削刀片的磨损状态。

过去，涂覆完TiN涂层就标志着切削刀片的制造全部完成。但近年来，还有最后一道工序已变得逐渐普及。在CVD或PVD涂层工序中，当刀片冷却时，不同涂层材料的收缩程度各不相同。因此，在各层涂层中会产生应力，并出现微裂纹。为了消除这些应力，并最大限度地减少微裂纹，人们采用了一种用酒精、氧化铝和细砂的混合物对刀片进行喷砂处理的先进技术。在喷砂处理完成后，切削刀片的制造就大功告成了。

刀片几何形状的作用：

一提到切削刀片的几何形状，大多数刀具制造商都会马上开始描述刀片的宏观几何形状（物理外形）。而一个近年来快速发展的研究领域——刀片切削刃微观几何形状的优化——值得予以高度重视。

在宏观水平上，刀片几何形状的优化主要涉及为实现切屑控制而可能采用的最佳外形。根据不同的工件材料和加工方式，采用不同的刀片形状和角度能够提供断屑和将切屑从切削区排出的最优结果。刀片宏观几何形状的设计与优化已是一个相当成熟的技术领域，大部分主要的刀具制造商都精通此道。

直到最近几年，技术的发展才达到了能够控制刀片微观几何形状的水平。利用先进的加工技术，可以在刀片的切削表面制备出圆形、椭圆形或带角度的切削刃，还可以将微小的倒棱或沟槽引入刀片切削刃。随着各种创新技术的应用，人们能够在微小尺度上对刀片进行钝化处理和测量，从而使刀片的使用寿命和加工稳定性获得了极大提高。可以相当肯定地预期，今后的技术进步将进一步推动该领域的发展，并将取得更显着的成果。

陶瓷刀片技术：

尽管绝大多数切削刀片都用硬质合金制造，但用其他材料制造的刀片正日益增多。其中，陶瓷刀片可能是一种最主要的非硬质合金刀片。随着耐热合金材料（如Inconel合金）在航空工业和其他行业零部件中的应用日趋广泛，陶瓷刀片在对这些难加工材料的加工中表现出了优异的切削性能。

陶瓷刀片的制造工艺与硬质合金刀片非常相似。由于陶瓷不像其他材料那样容易粘结，因此在烧结时必须采用高得多的温度和压力。

通常，在陶瓷刀片中使用碳化硅（SiC）晶须能够增加其强度。这些细小的纤维可以起到用钢筋来强化混凝土的相同作用。过去，在陶瓷中添加SiC的强化效果相对较小，但近年来的技术突破已经改变了这种状况。新的工艺可使SiC晶须定向于特定的方向，从而大大提高了强化效果。与其他刀片材料相比，陶瓷的脆性更大，也经常会出现缺陷。加入正确定向的SiC晶须可以显着减缓陶瓷刀片的碎裂失效过程，因为刀片中的微裂纹需要更大的能量，才能穿过整齐排列的晶须。随着这种技术和其他类似技术的继续发展，陶瓷刀片将成为一种适合各种加工的、更具可行性的解决方案。

从切削刀片中获得更多收益：

从购买决策的角度来看，对于切削刀片，需要牢记的、最重要的事情是不过忽略那些难以观察到的方面。如果不通过切削试验，即使仔细检查，可能也很难分辨出优质刀片与劣质刀片的差别。因为刀片的外表都差不多而选用廉价刀片，将不可避免地在以后的加工中增加成本。

在选择刀片牌号时，理想的做法是咨询刀具制造商的技术专家。除此之外，还可以利用一些基本概念，来缩小可供选择的刀片范围。大部分刀具制造商都采用一种可以反映刀片特性的方式来给它们编号。以山特维克可乐满的产品为例，一种刀片牌号的第一位数反映了其所属的大类，如4表示加工钢的牌号，3表示加工铸铁的牌号，2表示加工不锈钢的牌号。在每个类别中，最后两位数字表示该刀片的硬度。数字小，表示硬度较高，但脆性也较大；数字大，则表示硬度较低，但韧性较好。为了查找所需刀片的类别，加工车间最好从产品目录的中间开始，根据其性能向前或向后查找。

最后，如果某种刀片没有达到最佳切削性能，可以找到一些有助于确定解决方案的证据。用放大镜仔细观察刀片的切削刃，就可以揭示问题的实质。如果检查表明，刀片切削刃出现了明显的磨料磨损或微小变形，说明刀片硬度偏低，需要换用硬度更高的牌号。如果刀片发生了崩刃，切削刃出现了小块缺失，则可能需要改用硬度较低、韧性较好的牌号。通过了解切削刀片是如何制造的，以及如何为特定的加工定制不同的刀片牌号，就可以采取各种具有针对性的措施，来提高加工效率和降低加工成本。

陶瓷材料具有极高的硬度和良好的耐磨性和耐腐蚀性等特点，属于难加工材料，用通常的切削金属方法不能有效的进行机械加工。

目前陶瓷加工技术的研究可以概括为两方面

A 对现有的陶瓷加工技术进行深入研究，开发专用的陶瓷加工机床，优化工艺参数，提高加工质量和加工效率，降低生产成本，以扩大其应用范围。

B 开发和推广陶瓷加工新技术。其发展趋势是把两种或几种加工方法复合在一起形成一种新的加工方法。这样不仅可以大大提高加工效率，而且可以提高工程陶瓷件的加工质量。

硬态切削（以车代磨）加工技术伴随着数控机床以及超硬刀具材料的快速发展而被引入，与磨削相比，硬态切削（以车代磨）具有极好的工艺柔性、经济性和环保性。本文主要介绍淬火钢硬车加工专用刀具-PCBN刀具在以车代磨高硬度材料的重要用途。

第一部分 不同切削刀具材质简介

目前金属切削刀具材料主要有涂层硬质合金刀具、陶瓷刀片、聚晶金刚石( PCD) 和聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具，根据刀具发展历程简单介绍不同刀具材料：

（1）涂层硬质合金刀具材料

主要是在硬质合金表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。

（2）陶瓷刀具：是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。一般适用于高速下精细加工硬材料。一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。

（2）人造金刚石：是目前最硬的刀具材料，显微硬度达10000HV。它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700～800℃时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。　

（3）立方氮化硼：是由立方氮化硼在高温高压下转化而成的，其硬度仅次于金刚石，耐热温度可达1400℃，有很高的化学稳定性，较好的可磨性，抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度，难加工材料的半精加工和精加工。

本文着重介绍用于淬火钢硬车加工专用-PCBN刀具。

第二部分 PCBN刀具的性能特点

PCBN 刀具比较适合于硬态切削加工（淬火钢硬车加工），原因在于其良好的性能特点:

(1)高硬度和耐磨性:PCBN 刀具硬度通常在4000~6000HV，是硬质合金刀具或Al2O3

陶瓷刀具硬度的2~3 倍。PCBN 刀具是可切削黑色金属的刀具材料中硬度最高的，其耐磨性也很高，可达到涂层刀具或陶瓷刀具的5~10 倍。因此，使用PCBN刀具能够明显减少工件加工过程中换刀次数，提高精度与互换性，达到快速高效的目的。

(2)良好的导热性和热稳定性:在800℃时PCBN刀具的硬度高于硬质合金刀具或陶瓷刀具，且导热系数随着温度的升高而增加，温度达到1200℃时仍能保持较高的硬度。因此，PCBN 刀具能够很好地满足硬态切削对于刀具材料的要求。

(3)极高的化学稳定性:金刚石刀具在高温下由于其自身与铁系材料的亲和性而使刀具损坏，与之相比，即使在1200℃~1300℃时PCBN刀具也不会与铁系金属发生反应，化学惰性极强，因此PCBN刀具更适于硬态切削加工。

(4)摩擦系数小:CBN 与不同材料间的摩擦系数为0.1~0.3，且摩擦系数随着切削速度的提高而呈减小趋势，所以相对于其它刀具材料，PCBN 刀具在切削加工时的化学磨损较小，可用于加工各种材料的工件。

第三部分 PCBN刀具加工淬火钢的案例介绍

PCBN刀具KBN700精加工滚珠丝杠KBN700 SNGN090404

加工零件：滚珠丝杠

加工材料：42CrMo或GCr15

工件硬度：HRC60~62

加工工序：淬火后精车

刀片牌号：KBN700 SNGN090404和KBN700 CNGN120708 （轧制丝杠专用）

切削参数：ap=4.5mm，Fr=0.10mm/r，Vc=90m/min

加工效果：维克刀具正常磨损，某陶瓷刀片碎裂。

重断续精加工淬火钢齿轮-KBN200 WNGA080404

推荐复合式CBN刀片KBN200材质，硬车端面有群孔的齿轮性价比高，切削性能稳定，可以代替进口刀具，具有更高的性价比；

案例详情：

工件材质：20CrMnTi（硬度HRC58-62）

刀片型号：KBN200 WNGA080404

切削参数：Vc=117m/min，Fr=0.1mm/r，ap=0.15mm

加工方式：干式切削

维克刀具KBN200 牌号CBN主要用于淬硬钢重断续精加工工序，能够保证工件的加工精度，刀具具有极好的耐磨性以及抗崩损性。

第四部分维克PCBN刀具淬火钢硬车加工专用刀具牌号

第五部分维克PCBN刀具硬车淬火钢时推荐切削参数

第六部分总结

硬态切削工艺过程无需消耗大量的切削液，采用PCBN刀具直接用干式切削方式并能把毛坯直接加工成工件，避免了污染，同时实现以车代磨,提高了加工效率。

按照你现有介绍的条件，无法加工出图面要求的螺纹。

1）工件材料和热处理条件不明。看图纸，被加工部位是滚珠螺纹连接用外螺纹。

2）被加工部位精度要求不详。圆弧R1.778的公差要求、表面粗糙度要求；滚子直径、滚道圆度要求、滚子接触面要求等。

3）刀具类型不明。车刀、圆弧铣刀、还是滚压刀？高速钢刀具，硬质合金焊接刀，还是机夹不重磨涂层硬质合金。

4）加工类型不明，是粗加工、半精加工，还是精加工？

5）加工量不明，是单件配制、小批量加工，还是大批量制造？

根据情况不同：

1）如果是粗车，后面还有热处理，用R1.5的车刀，可以。

2）如果是半精加工，还有磨、研磨、滚压工具，采用标准圆弧槽刀，必须改磨刀头为R1.75。单面切深0.90~0.97毫米。留0.03~0.10精加工余量（视后续工艺定）。

3）如果是精加工，必须是专门定制专用刀具。在普通精度车床上，成批量稳定加工Ra1.6表面的圆弧螺纹滚道面，有一定难度的，单件加工可以试试。

4）刀具材料可选用金属陶瓷刀片。

有几个基本常识：

1）普通数控车床的主轴（Z）回转不带伺服系统（C），不能与刀具运动轴联动。

2）工件低速回转（C）时，刀具只能用铣刀、磨头，特殊情况下可用钻、镗。

3）数控机床不是精密机床，数控只解决了控制问题。目前来说，机械执行机构的精度，决定了机床的精度。