硬质合金是粉末冶金烧结而成。由于它的硬度高(82~92.5HRA,67~81HRC)、脆性大(抗弯强度900~2430MPa),一般认为对它只能采用磨削或电加工。现在有人造金刚石复合片(PCD)刀具和聚晶立方氮化硼复合片(PCBN)刀具等超硬刀具材料,就可以对它进行切削加工。这两种刀具材料的硬度是9000~10000HV,是硬质合金硬度(1300~1650HV)的5~7倍,完全可以对硬质合金进行切削加工。
切削硬质合金的特点:由于硬质合金硬度高、脆性大,受刀具挤压作用,在切入切出处极易崩边,而且在切削过程中脆性破坏,切削呈粉末状;由于常用于模具和耐磨件的硬质合金是高钴硬质合金(YG15、YG20、YG20C),导热系数较高[可达88W/(m·K)],平均比淬火钢高15倍,所以切削温度比淬火钢低得多;切削硬质合金时,切屑与刀具前刀面接触短,切削力集中在刃口附近,容易造成刃口崩刃。
(1)车削硬质合金的刀具材料。
人造聚晶金刚石复合片(PCD),它的硬度为7000~9000HV,复合抗弯强度σbb为1500MPa,金刚石层的导热系数为146W/(m·K),耐热性为700~800℃;聚晶立方氮化硼复合片(PCBN),它的硬度为9000HV,复合抗弯强度σbb为1500MPa,导热系数为79.54W/(m·K),耐热性为1400~1500℃。
(2)刀具几何参数。
刀具前刀面γo=-5°~0°,后角αo=10°~12°,主偏角κr=30°~45°,副偏角κ′r=8°~10°,刀具圆弧半径rε=0.5~1mm,刃倾角λs=-6°~-3°。
(3)切削用量。
vc=20~35m/min,ap=0.5~1mm,f=0.05~0.1mm/r。
(4)切削液。
切削液为煤油。
(5)注意的问题。
在切入切出处易崩边,应减小进给量,或在切入切出处先倒一个角,要保持刀具锋利;刀具后角不能小,以防因挤压力太大(Fp力和Ff力大)而且使硬质合金工件车坏。