通過在1－5μm范圍內(nèi)改變碳化鎢的粒度，刀具制造商可以改變硬質合金刀具的基體性能?；w材料的粒度對于切削性能和刀具壽命起著重要作用。粒度越小，刀具的耐磨性越好。       反之，粒度越大，刀具的強韌性越好。細顆?；w主要用于加工航空牌號材料（如鈦合金、Inconel合金和其他高溫合金）的刀片。    此外，將硬質合金刀具材料的鈷含量提高6％－12％，可以獲得更好的韌性。因此，可以通過調(diào)整鈷含量來滿足特定切削加工的要求，無論這種要求是韌性還是耐磨性?！　〉毒咂茡p刀具基體的性能還可以通過在接近外表面處形成富鈷層，或者通過在硬質合金材料中有選擇性地添加其他合金元素（如鈦、鉭、釩、鈮等）而獲得增強。富鈷層可以顯著提高切削刃強度，從而提高粗加工和斷續(xù)切削刀具的性能?！　〈送猓谶x擇與工件材料和加工方式相匹配的刀具基體時，還表現(xiàn)考慮另外5種基體特性——斷裂韌性、橫向斷裂強度、抗壓強度、硬度和耐熱沖擊性能。例如，如果硬質合金刀具出現(xiàn)沿切削刃崩刃的現(xiàn)象，就應該選用具有較高斷裂韌性的基體材料。     而在刀具出現(xiàn)切削刃直接失效或破損的情況下，可能采用的解決方案是選用具有較高橫向斷裂強度或較高抗壓強度的基體材料?！　Φ毒呋w材料的優(yōu)化改進可以提高刀具的切削性能。例如，伊斯卡（Iscar）公司用于加工鋼件的SumoTec刀片牌號的基體材料具有較好的抗塑性變形能力，從而能減小硬脆的刀片涂層產(chǎn)生微裂紋的可能性。      通過對SumoTec刀片的二次加工，減小了其涂層的表面粗糙度和微裂紋，從而降低了刀片表面的切削熱以及由此引起的塑性變形和微裂紋。

1．金剛石刀具材料的種類、性能和特點及刀具應用金剛石是碳的同素異構體，它是自然界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的＊硬的一種材料。金剛石刀具具有高硬度、高耐磨性和高導熱性能，在有色金屬和非金屬材料加工中得到廣泛的應用。尤其在鋁和硅鋁合金高速切削加工中，金剛石刀具是難以替代的主要切削刀具品種?？蓪崿F(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性、長壽命加工的金剛石刀具是現(xiàn)代數(shù)控加工中不可缺少的重要工具。⑴ 金剛石刀具的種類：① 天然金剛石刀具；② PCD金剛石刀具；③ CVD金剛石刀具⑵ 金剛石刀具的性能特點：① 極高的硬度和耐磨性；② 具有很低的摩擦系數(shù)；③ 切削刃非常鋒利；④ 具有很高的導熱性能；⑤ 具有較低的熱膨脹系數(shù)⑶ 金剛石刀具的應用刀具監(jiān)控系統(tǒng)及非金屬材料進行精細切削及鏜孔。適合加工各種耐磨非金屬，如玻璃鋼粉末冶金毛坯，陶瓷材料等；各種耐磨有色金屬，如各種硅鋁合金；各種有色金屬光整加工。金剛石刀具的不足之處是熱穩(wěn)定性較差，切削溫度超過700℃～800℃時，就會完全失去其硬度；此外，它不適于切削黑色金屬，因為金剛石(碳)在高溫下容易與鐵原子作用，使碳原子轉化為石墨結構，刀具極易損壞。2.陶瓷刀具材料的種類、性能和特點及刀具應用▲ 折影牌折疊陶瓷刀陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐熱性和化學穩(wěn)定性優(yōu)良等特點，且不易與金屬產(chǎn)生粘接。陶瓷刀具材料使用的主要原料是地殼中＊豐富的元素，因此，陶瓷刀具的推廣應用對提高生產(chǎn)率、降低加工成本、節(jié)省戰(zhàn)略性貴重金屬具有十分重要的意義，也將極大促進切削技術的進步。⑴ 陶瓷刀具材料的種類：①氧化鋁基陶瓷；②氮化硅基陶瓷；③復合氮化硅一氧化鋁基陶瓷⑵ 陶瓷刀具的性能、特點：① 硬度高、耐磨性能好；② 耐高溫、耐熱性好；③ 化學穩(wěn)定性好；④ 摩擦系數(shù)低⑶ 陶瓷刀具有應用① 陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具適用于切削加工各種鑄鐵和鋼材，也可用來切削銅合金、石墨、工程塑料和復合材料。②陶瓷刀具材料性能上存在著抗彎強度低、沖擊韌性差問題，不適于在低速、沖擊負荷下切削。

① 天然金剛石刀具：天然金剛石作為切削刀具已有上百年的歷史了，天然單晶金剛石刀具經(jīng)過精細研磨，刃口能磨得極其鋒利，刃口半徑可達0.002μm，能實現(xiàn)超薄切削，可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度，是公認的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。② PCD金剛石刀具：天然金剛石價格昂貴，金剛石廣泛應用于切削加工的還是聚晶金剛石(PCD)，自20世紀70年代初，采用高溫高壓合成技術制備的聚晶金剛石(Polycrystauine diamond，簡稱PCD刀片研制成功以后，在很多場合下天然金剛石刀具已經(jīng)被人造聚晶金剛石所代替。PCD原料來源豐富，其價格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。刀具監(jiān)控系統(tǒng)PCD刀具無法磨出極其鋒利的刃口，加工的工件表面質量也不如天然金剛石，現(xiàn)在工業(yè)中還不能方便地制造帶有斷屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金屬和非金屬的精切，很難達到超精密鏡面切削。③ CVD金剛石刀具：自從20世紀70年代末至80年代初，CVD金剛石技術在日本出現(xiàn)。CVD金剛石是指用化學氣相沉積法(CVD)在異質基體(如硬質合金、陶瓷等)上合成金剛石膜，CVD金剛石具有與天然金剛石完全相同的結構和特性。CVD金剛石的性能與天然金剛石相比十分接近，兼有天然單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)點，在一定程度上又克服了它們的不足。

涂層技術是提升刀具性能的＊有效方法之一。能夠提高刀具各種抗磨損性能，延長了刀具壽命，提高了被加工零件的表面精度，使刀具獲得優(yōu)良的綜合機械性能，從而提高了金屬切削效率。因此，涂層技術與材料、切削加工工藝一起并稱為切削刀具制造領域的三大關鍵技術。涂層刀具是運用氣相沉積的方式在高硬度的硬質合金材料或高速鋼材料表層涂敷幾微米的高硬度、高耐磨性能的涂層材料而得到的。 常見的涂層原材料 ：金鋼石、 TiN、TiC、CrN、TiA、DLC2、 ALTIN、 TIXCO3、TiX、納米藍、TiALN、TiCN、AlTiCrN、ALoCa、nACRo等等涂層技術需要運用氣相沉積的方式，那么什么是物理氣相沉積技術呢？物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)技術是在真空條件下，采用物理方法將材料源——固體或液體表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子，并通過低壓氣體(或等離子體)過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術，其涂層是采用離子轟擊的方式沉積到工件表面。涂層刀具已經(jīng)成為當代切削刀具的標志，在切削刀具中的使用率已遠遠超過60%。切削加工時使用的各種各樣的刀具，包括銑刀、車刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋銑刀、滾壓頭、成形刀具、齒輪滾刀和插齒刀等都可以采用涂層技術來提高它們的機械性能。

切削液的選擇，必須考慮機床、刀具、加工工藝等綜合因素來確定，如圖選擇切削液的步驟。刀具監(jiān)控系統(tǒng)在根據(jù)加工方法、要求精度來選擇切削液之前，設置了安全性、廢液處理等限制項目，通過這些項目可確定是選擇用油基切削液還是用水基切削液這兩大類別。如強調(diào)防火和安全性，就應考慮選擇水基切削液。當選擇水基削液時，就應考慮廢液的排放問題，企業(yè)應具備廢液處理的設施。有些工序，如磨削加工，一般只能選用水基切削液；對于使用硬質合金刀具的切削加工，一般考慮選用油基切削液。一些機床在高計時規(guī)定使用油基切削液，就不要輕易改用水基切削液，以免影響機床的使用性能。通過權衡這幾方面的條件后，便可確定選用油基切削液還是水基切削液。在確定切削液主項后，可根據(jù)加工方法，要求加工的精度、表面粗糙度等項目和切削液的特征來進行第二步選擇，然后對選定和切削液能否達到預期的要求進行鑒定。鑒定如果有問題，再反饋回來，查明出現(xiàn)問題的原因，并加以改善，＊后作出明確的選擇結論。