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家居薈|為何實(shí)木加工要選用超硬刀具材料?

2020-01-15



前言:木工刀具種類繁多,如果沒(méi)有刀具,絕大多數(shù)的木工加工都無(wú)法開(kāi)展,現(xiàn)階段,木工刀具正向著超硬材料、高精度和高速高效的方向發(fā)展。


木工刀具是以切削方法將木材加工成需要的形狀和尺寸的刀具。如果沒(méi)有刀具,絕大多數(shù)的木工加工都無(wú)法開(kāi)展,木工刀具的加工方式多種多樣,根據(jù)用途我們可以簡(jiǎn)單的將刀具分為六大類。


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1、手工木工刀具類

常見(jiàn)的有手工鋸、手工推刨、鑿孔工具、手工雕刻刀具、鉆孔工具、砍削工具。




2、木工鋸類

用于鋸切木料的刀具,有圓鋸、條狀鋸片、還有鏈鋸和筒鋸等。




3、木工鉆頭類

用來(lái)加工通孔或盲孔的刀具,其端部有刃口的桿狀或螺旋狀,常見(jiàn)的有三尖鉆、支羅鉆、階梯鉆等。




4、木工銑刀類

用來(lái)切削掉多余材料,或是用于家具生產(chǎn)中的加工平面、成形面、榫槽、雕刻等工作。木工銑刀根據(jù)安裝方式可分為柄安裝銑刀和孔安裝銑刀兩類。


柄安裝銑刀:通常又稱為立銑刀、鑼刀


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孔安裝銑刀:常被稱為臥銑刀、盤狀成形銑刀


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5、木工刨刀類

本類刀具多為高速鋼整體式刀片,用在不同的木工機(jī)械中,如刨切機(jī)、旋切機(jī)、刮光機(jī)和剪切機(jī)等。




6、其他專用木工刀具

針對(duì)一些專用機(jī)床而使用的專用木工刀具,例如榫孔加工機(jī)就需要專門的空心方鑿、帶鉆頭的空心方鑿、鏈?zhǔn)酱蜓鄣逗蜋C(jī)用鑿子等。




木工刀具種類繁多,不論是哪一種木工刀具,一把好刀都要具備以下這些性能:


1、設(shè)計(jì)優(yōu)良:刀具的造型設(shè)計(jì)需要與加工工件要完全一致,從而準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)想造型的制造。


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2、材料優(yōu)質(zhì):隨著纖維板、刨花板、膠合板和層積材等木質(zhì)復(fù)合材料的出現(xiàn),采用硬質(zhì)合金切削材料具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,從而滿足加工工藝。


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3、性能全面:刀具需要有高硬度、高耐磨性和高耐熱性,這樣才能保證在使用時(shí)要有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。


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可以說(shuō),木工刀具是實(shí)現(xiàn)木材加工各種造型的基礎(chǔ),隨著家居產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和木工機(jī)械數(shù)控化的趨勢(shì),傳統(tǒng)的木工刀具已逐漸被淘汰,為了便于制造,刀具材料也有了更新,現(xiàn)階段常用的木工刀材料有工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金和超硬刀具材料。


1、工具鋼刀具

碳素工具鋼具有價(jià)格低廉,刃口容易磨鋒利,熱塑性好以及切削加工性好等優(yōu)點(diǎn)。但工具鋼只能承受200℃-250℃的切削溫度,切削速度低,熱處理變形大,淬透性差,熱硬性差,不能滿足高切削效率的要求。




2、高速鋼刀具

高速鋼又稱鋒鋼,具有良好的綜合性能,其強(qiáng)度和韌性是要比普通的碳鋼高。目前在各類木工鉆頭,以及各種榫槽刀、刨刀片、成形銑刀制造中,仍占有很大地位。




3、硬質(zhì)合金刀具

硬質(zhì)合金是由硬度極高、難熔的金屬碳化物用鈷、鉬、鎳等作粘結(jié)劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品,它具有比高速鋼刀具更好的微小進(jìn)給、微小切深及低速切削性能,主要用于制造小直徑立銑刀、鉆頭、薄鋸片等。




4、超硬刀具

超硬刀具主要包括金剛石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金剛石復(fù)合片(PCD)刀具及立方氮化硼復(fù)合片(PCBN)刀具占主導(dǎo)地位,具有高效率、高耐用度等特點(diǎn),尤其適合于大批量加工。




超硬刀具材料是一種先進(jìn)的刀具材料,其中,金剛石作為目前世界上最硬的物質(zhì),金剛石刀具有極高的硬度和耐磨性。


 金剛石刀具的優(yōu)勢(shì) 

1、高耐磨高穩(wěn)定

天然金剛石耐磨性為硬質(zhì)合金的80~120倍,金剛石的熱膨脹系數(shù)低、熱應(yīng)力小,故在高溫時(shí)也具有良好的熱穩(wěn)定性和極高的硬度。


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2、具有鋒利的切削刃

人造金剛石的切削刃鈍圓半徑很小,能進(jìn)行微量、超薄切削和超精密加工。經(jīng)過(guò)精密研磨的金剛石刀具刃口鈍半徑可為0.5 納米左右,而普通刀具刃口鈍半徑為5 ~30納米。


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3、摩擦系數(shù)小

金剛石的摩擦系數(shù)僅為硬質(zhì)合金的1/3到1/2,在加工時(shí)切削阻力小,摩擦系數(shù)低,加工變形小。


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4、高導(dǎo)熱性及低熱膨脹系數(shù)

金剛石熱導(dǎo)率約為硬質(zhì)合金的2~7倍,而熱膨脹系數(shù)只有硬質(zhì)合金的1/11。由于熱導(dǎo)率及熱擴(kuò)散率高,切削熱量容易散出,刀具切削部分溫度低,切削熱變形小,尺寸精度穩(wěn)定。


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如今,隨著材料、工藝和技術(shù)的不斷提升, 木工刀具正向著超硬材料、高精度和高速高效的方向發(fā)展。


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文章來(lái)源:家居薈二零二五


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