如何選擇適合鎢鋼拉伸模具加工的刀具？

選擇適合鎢鋼拉伸模具加工的刀具需要考慮以下幾個關(guān)鍵因素：

刀具材料

硬質(zhì)合金刀具：

硬質(zhì)合金具有高硬度、高強度和良好的耐磨性，能夠承受鎢鋼加工時的高硬度和切削力。其硬度一般在 HRA89 - 92.5 之間，高于高速鋼刀具。

例如，在鎢鋼拉伸模具的粗加工階段，可以使用含鈷量較高的硬質(zhì)合金刀具。鈷元素可以提高硬質(zhì)合金的韌性，使其在大切削量加工時不容易崩刃。這種刀具適合去除大量的材料余量，如銑削模具的外形輪廓。

立方氮化硼（CBN）刀具：

CBN 刀具的硬度僅次于金剛石，具有極高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。它可以在高溫下保持良好的切削性能，適合加工高硬度的鎢鋼材料。

對于鎢鋼拉伸模具的精加工，尤其是要求高精度和高表面質(zhì)量的加工場景，CBN 刀具是很好的選擇。例如在模具型腔的精磨或精銑時，CBN 刀具能夠有效減少表面粗糙度，達到 Ra0.2 - Ra0.8μm 的表面質(zhì)量要求。

金剛石刀具：

金剛石刀具是目前已知刀具材料中硬度最高的，其刃口鋒利，能夠?qū)崿F(xiàn)超精密加工。不過，它主要適用于加工非鐵金屬和非金屬材料，對于鎢鋼這種含有金屬成分的材料，在特定的精加工環(huán)節(jié)（如對鎢鋼模具表面進行超精細的研磨，以獲得極高的光潔度）可以發(fā)揮優(yōu)勢，但使用范圍相對較窄，因為其與鎢鋼的化學親和性可能會導(dǎo)致刀具磨損加劇。

刀具幾何參數(shù)

前角：

刀具前角的大小影響切削力和切削刃的強度。對于鎢鋼加工，由于材料硬度高，一般選擇較小的前角。較小的前角可以使切削刃更加堅固，減少崩刃的可能性。例如，硬質(zhì)合金刀具加工鎢鋼時，前角通常在 - 5° 到 5° 之間，這樣在切削過程中，刀具能夠承受較大的切削壓力而不會輕易損壞。

后角：

后角主要用于減少刀具后刀面與加工表面之間的摩擦。在加工鎢鋼時，后角也不宜過大，一般在 8° - 12° 之間。適當?shù)暮蠼强梢员ＷC刀具在切削過程中有良好的散熱性和切削刃的鋒利度，避免因后刀面與工件過度摩擦而產(chǎn)生過多的熱量，導(dǎo)致刀具磨損和工件表面質(zhì)量下降。

刃口半徑：

刃口半徑的選擇取決于加工精度和表面質(zhì)量要求。對于精加工，需要較小的刃口半徑，以獲得更精細的加工表面。例如，在精銑鎢鋼拉伸模具型腔時，刃口半徑可能在 0.01 - 0.05mm 之間，這樣可以在切削過程中實現(xiàn)微量切削，有效降低表面粗糙度。

刀具涂層

涂層類型：

常見的涂層有氮化鈦（TiN）涂層、碳氮化鈦（TiCN）涂層和氮化鋁鈦（TiAlN）涂層等。TiN 涂層呈金黃色，具有良好的耐磨性和較低的摩擦系數(shù)，能有效減少刀具與鎢鋼之間的磨損。TiCN 涂層在耐磨性和韌性方面表現(xiàn)更優(yōu)，其硬度比 TiN 涂層更高。TiAlN 涂層則具有出色的高溫抗氧化性能，在高速切削鎢鋼時能夠保持良好的切削性能。

涂層厚度：

涂層厚度一般在 1 - 5μm 之間。過薄的涂層可能無法提供足夠的保護，而過厚的涂層則容易剝落。合適的涂層厚度可以在保證刀具基體強度的同時，提高刀具的切削性能和使用壽命。例如，在使用硬質(zhì)合金刀具加工鎢鋼拉伸模具時，TiAlN 涂層厚度為 3μm 左右，可以在切削過程中有效地抵抗高溫和磨損。