为何实木加工要选用超硬刀具材料？

前言：木工刀具种类繁多，如果没有刀具，绝大多数的木工加工都无法开展，现阶段，木工刀具正向着超硬材料、高精度和高速高效的方向发展。

木工刀具是以切削方法将木材加工成需要的形状和尺寸的刀具。如果没有刀具，绝大多数的木工加工都无法开展，木工刀具的加工方式多种多样，根据用途我们可以简单的将刀具分为六大类。

1、手工木工刀具类

常见的有手工锯、手工推刨、凿孔工具、手工雕刻刀具、钻孔工具、砍削工具。

2、木工锯类

用于锯切木料的刀具，有圆锯、条状锯片、还有链锯和筒锯等。

3、木工钻头类

用来加工通孔或盲孔的刀具，其端部有刃口的杆状或螺旋状，常见的有三尖钻、支罗钻、阶梯钻等。

4、木工铣刀类

用来切削掉多余材料，或是用于家具生产中的加工平面、成形面、榫槽、雕刻等工作。木工铣刀根据安装方式可分为柄安装铣刀和孔安装铣刀两类。

柄安装铣刀：通常又称为立铣刀、锣刀

孔安装铣刀：常被称为卧铣刀、盘状成形铣刀

5、木工刨刀类

本类刀具多为高速钢整体式刀片，用在不同的木工机械中，如刨切机、旋切机、刮光机和剪切机等。

6、其他专用木工刀具

针对一些专用机床而使用的专用木工刀具，例如榫孔加工机就需要专门的空心方凿、带钻头的空心方凿、链式打眼刀和机用凿子等。

木工刀具种类繁多，不论是哪一种木工刀具，一把好刀都要具备以下这些性能：

1、设计优良：刀具的造型设计需要与加工工件要完全一致，从而准确实现预想造型的制造。

2、材料优质：随着纤维板、刨花板、胶合板和层积材等木质复合材料的出现，采用硬质合金切削材料具有良好的工艺性和经济性，从而满足加工工艺。

3、性能全面：刀具需要有高硬度、高耐磨性和高耐热性，这样才能保证在使用时要有足够的强度与冲击韧性。

可以说，木工刀具是实现木材加工各种造型的基础，随着家居产业的不断发展和木工机械数控化的趋势，传统的木工刀具已逐渐被淘汰，为了便于制造，刀具材料也有了更新，现阶段常用的木工刀材料有工具钢、高速钢、硬质合金和超硬刀具材料。

1、工具钢刀具

碳素工具钢具有价格低廉，刃口容易磨锋利，热塑性好以及切削加工性好等优点。但工具钢只能承受200℃－250℃的切削温度，切削速度低，热处理变形大，淬透性差，热硬性差，不能满足高切削效率的要求。

2、高速钢刀具

高速钢又称锋钢，具有良好的综合性能，其强度和韧性是要比普通的碳钢高。目前在各类木工钻头，以及各种榫槽刀、刨刀片、成形铣刀制造中，仍占有很大地位。

3、硬质合金刀具

硬质合金是由硬度极高、难熔的金属碳化物用钴、钼、镍等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品，它具有比高速钢刀具更好的微小进给、微小切深及低速切削性能，主要用于制造小直径立铣刀、钻头、薄锯片等。

4、超硬刀具

超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具，其中以人造金刚石复合片（PCD）刀具及立方氮化硼复合片（PCBN）刀具占主导地位，具有高效率、高耐用度等特点，尤其适合于大批量加工。

超硬刀具材料是一种先进的刀具材料，其中，金刚石作为目前世界上最硬的物质，金刚石刀具有极高的硬度和耐磨性。

金刚石刀具的优势

1、高耐磨高稳定

天然金刚石耐磨性为硬质合金的80~120倍，金刚石的热膨胀系数低、热应力小，故在高温时也具有良好的热稳定性和极高的硬度。

2、具有锋利的切削刃

人造金刚石的切削刃钝圆半径很小，能进行微量、超薄切削和超精密加工。经过精密研磨的金刚石刀具刃口钝半径可为0.5 纳米左右，而普通刀具刃口钝半径为5 ~30纳米。

3、摩擦系数小

金刚石的摩擦系数仅为硬质合金的1/3到1/2，在加工时切削阻力小，摩擦系数低，加工变形小。

4、高导热性及低热膨胀系数

金刚石热导率约为硬质合金的2~7倍，而热膨胀系数只有硬质合金的1/11。由于热导率及热扩散率高，切削热量容易散出，刀具切削部分温度低，切削热变形小，尺寸精度稳定。

如今，随着材料、工艺和技术的不断提升, 木工刀具正向着超硬材料、高精度和高速高效的方向发展。

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