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在 加工非铁材料(如硅铝合金)时，一般不采用单晶金刚石刀具(SCD)进行加工，而采用寿命高的聚晶金刚石刀具(PCD)进行加工。 但在某些情况下，即当加工表面粗糙度参数要求较严时，则应采用单晶金刚石刀具(SCD)进行加工。例如采用聚晶金刚石刀具(PCD)车削铝制活塞时，表面 粗糙度Ra可达15～50μm，而用单晶金刚石刀具(SCD)加工，其表面粗糙度可达Ra4μm。 此外，使用SCD刀具可节省加工时间，如加工铝制轮子，过去是用PCD刀具粗加工，然后进行抛光，改用SCD代替PCD刀具加工，其工件可达到镜面的表面 粗糙度，省去了抛光工序。

严密的检查

在汽车 和航空工业的高生产加工工序(包括对非铁材料的加工)中，其表面粗糙 度的平均值通常是用于确定被加工工件的光洁度，当加工工件表面粗糙度值Ra值要求低时，一般都应采用金刚石刀具，这种刀具的刀刃在放大倍数较高的情况下进 行观察不能有缺口。 大多数PCD刀具经研磨后，将其刀刃部位放大(＜50X＝进行检查，通过观察可以看出，PCD刀具的单个颗粒的孔隙及刀刃呈锯齿不平状态。要想达到最好的 加工表面粗糙度(15～50μm)，可选取合适的几何参数(切削速度、进给量及切削深度等)。 然而，在某些应用场合，要求PCD刀刃(放大150倍)不得有缺口，这种要求是能够达到的，只不过按上述要求制作PCD刀具比较困难，而且制造的费用要比 标准的PCD刀具高3～5倍，其刀具加工表面粗糙度可以达到10～14μm。 将SCD刀具刀刃放大1500倍，进行观察，刀刃无缺口，所以采用这种刀具在精密车床上进行加工，其工件可达到镜面的表面粗糙度。 在采用PCD刀具加工非铁和非金属材料不能达到所要求的加工表面粗糙度时，可在加工中心上用SCD刀具加工，省去以住的抛光工序。

金刚石刀头

如其它刀具材料一样，SCD刀具不是对每种加工都适合，在选择时应考虑以下几点：

• 切削深度：SCD刀具刃口很锋利，当采用大切深进行加工时，其加工效果不够明显，这在很大程度上取决于工件材料、切削速度和进给量，所以切削深度大于0.02mm时，不宜采用SCD刀具进行加工，最好先用PCD刀具进行粗加工，然后用SCD刀具进行精加工。
• 工件材料：加工非铁金属(铝、紫铜、黄铜)和非金属材料(塑料、木材等)时，最好采用SCD刀具，任何铁系材料都不宜采用SCD进行加工。
• 价格：SCD刀具性能超过其它先进刀具材料，利用这种材料进行加工可获得巨大的经济效益，但其价格很贵，如一把SCD刀具的价格超过PCD刀具4倍以上，尽管SCD刀具价格高，但如果正确使用SCD刀具，它可减少加工工序成本并可使生产效率大大提高。
• 装卸：金刚石是最硬的材料，也是极脆和耐热震很敏感的材料。SCD刀刃锋利，任何实发性的冲击(如刀具装卸不细心或刀具落地)都会使刀刃产生缺口、裂纹或损坏，所以应对操作者进行培训。为避免精微的刀刃碰坏，一般应在金刚石刀具和其它零部件之间放置一薄膜件。

总之，尽管SCD刀具价格昂贵，而且只局限于某些材料的加工，但由于其加工效率高，良好的表面粗糙度及刀具寿命长等优点，从而弥补了该刀具价格昂贵的不足。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航 太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀 具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

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弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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1 金刚石刀具的研磨方法
单晶金刚石刀具的制造工序一般包括选料、定向、锯割、开坯、装卡、粗磨、精磨和检验。将选定的金刚石原石经定向后沿最大平面锯割开，可得到两把刀 具的坯料，这样既能提高金刚石材料的利用率，又可减少总研磨量。通过开坯可使刀具形状达到装卡(镶嵌或钎焊)要求。开坯和粗、精磨加工均采用研磨的方法。
金刚石的研磨加工在铸铁研磨盘上进行。研磨盘的直径约为300mm，由材料组织中孔隙的形状、大小和比例均经过优化的研磨金刚石专用高磷铸铁制 成。研磨盘的表面镶嵌有金刚石研磨粉，其颗粒尺寸可从小于1µm直到40µm。粗颗粒的金刚石粉具有较高的研磨速率，但研磨质量较差，因此粗磨时一般采用 粗粉，而精磨时则采用尺寸小于1µm的细粉。研磨前，首先将金刚石粉与橄榄油或其它类似物质混合成研磨膏，然后涂敷在研磨盘表面，放置一段时间使研磨膏充 分渗入研磨盘的铸铁孔隙中，再用一较大的金刚石在研磨盘表面进行来回预研磨，以进一步强化金刚石粉在铸铁孔隙中的镶嵌作用。研磨时，一般将被研磨的金刚石 包埋在锡斗中，只露出需研磨的面。研磨时的研磨盘转速约为2500r/min，研磨压力约为1kg/mm2。
金刚石的研磨与其它刀具材料的加工有很大区别，其研磨机理至今尚未得到令人信服的阐释，影响研磨质量的因素也是多方面的。下面就金刚石刀具研磨的一些工艺问题进行讨论。
2 磨削量的影响因素
通过实验发现，磨削量与研磨条件的关系为 V=kv式中　V——研磨体积 k——磨削率 v——磨削速度 p——研磨压力此外，金刚石的磨向、磨料的粒度、磨粒在铸铁孔隙中的镶嵌状况等因素也会改变磨削率的大小，从而影响磨削量。
3 研磨质量的影响因素
金刚石硬度高、脆性大，研磨时虽然刀具表面粗糙度较易保证，但刀刃容易出现崩口，刀刃锯齿度不易降低。超精密加工要求刀具刃口在500倍显微镜下观察无崩口，因此需要从各方面优化研磨过程，以获得平直完美的刀刃
研磨粉粒度和研磨盘表面状态对研磨质量的影响
可以看出，由于粗粉对刀刃的冲击性较大，研磨后刀刃锯齿度也较大，基本上难以研磨出无崩口的刀刃；而采用细粉时，经过几分钟的研磨后刀刃即变得平直，锯齿度趋向于零。
新制造的研磨盘因加工精度的限制，其盘面不平度较大，对于研磨的稳定性有一定影响。此外，刚涂敷在盘面上的磨粒本身的等高性也较差。经过一段时间 的研磨后，盘面上的高点被研平，磨粒中的较大颗粒也被打碎或铲离盘面，从而使磨粒的等高性得到改善，刀刃锯齿度稳定减小。所以对于金刚石刀具的开刃或精磨 等关键工序，必须在稳定的研磨盘盘面上进行。
由于研磨过程中磨粒会被不断打碎或损失，若不及时加以补充，将导致因盘面磨粒密度不够而使金刚石直接与铸铁接触，不但会影响刀具研磨质量，还会因 金刚石的挤刮作用破坏或堵塞盘面上的孔隙，从而降低研磨盘的使用寿命。因此，在研磨过程中需要经常向盘面添加新的研磨膏。
此外，在涂粉之前对研磨盘盘面的预处理也至关重要，一般需用油石或较粗的SiC研磨粉对盘面进行推磨，以去除车削沟纹，提高盘面的平整性。通过用 各种油石和SiC粉研磨盘面的比较试验，发现用TL280ZY1油石推磨盘面1小时后再涂以W1细金刚石粉，可获得最理想的研磨盘面，此时盘面达到稳定的 时间最短，研磨后的刀刃锯齿度最小。而采用游离的SiC研磨粉则容易堵塞盘面上的孔隙，使金刚石粉难以大量而牢固地镶嵌于研磨盘上。
刃磨角对研磨质量的影响
刃磨角q是研磨的线速度方向与刀刃的夹角。当q>0°时，研磨方向从刀体指向刀刃，称为顺磨；当q<0°时，研磨方向从刀刃指向刀 体，称为逆磨。图2所示为刀刃锯齿度与刃磨角的关系。由于金刚石的抗拉强度极高，顺磨时，刀刃承受拉应力，因此磨后锯齿度较小；逆磨时，刀刃承受压应力， 因此磨后锯齿度较大。从图2可看出，当q大于且接近于0°时刀刃可获得最小的锯齿度，此时刃口处的应力方向与刀刃基本平行,而刀刃在此方向上有最高的抗拉 应力强度。平行于刀刃研磨的另一个好处是刀面的磨痕也与刀刃平行，在切削加工中不会复映到已加工表面，有助于提高切削加工质量。
盘面端跳和机床振动对研磨质量的影响
研磨盘面的端跳和机床的振动会引起研磨时盘面对刀刃的冲击，从而破坏刀刃的平直性，其中尤以盘面端跳的影响更为直接，这是因为由端跳引起的冲击方 向垂直于盘面。图3和图4分别为刀刃锯齿度与盘面端跳和机床振动的关系。从图中可见，盘面端跳和机床振动对刀刃锯齿度的影响都分别存在一个临界值，当小于 临界值时，刀刃锯齿度趋向于零；而当大于临界值时，刀刃锯齿度急剧上升。
为了减小盘面端跳，在用油石研磨盘面时，应同时检测盘面的端跳情况，并尽可能通过研磨消除端跳。然后还需进行研磨盘的在线动平衡，以减小运转时因机构不平衡而产生的振动。
端跳和振动还与研磨机的精度及减振性能有关。传统的木制顶尖研磨机因顶尖与转轴之间需要垫以纤维衬垫，同时由于木材刚性的限制，会导致研磨盘在高 速旋转时产生0.05～0.1mm的动态跳动；此外，木材和纤维物质的耐热性差，在高速滑动条件下很容易磨损而使转轴与顶尖之间产生间隙，因此需要经常调 整间隙、更换衬垫或木制顶尖。由于使用此类设备时不稳定因素较多，只有在设备状态最佳的某些不长的时间段内才能研磨出基本合格的天然金刚石刀具，即使是技 术熟练的操作人员，也只能达到30%～50%的加工合格率。
静压空气轴承的精度高于0.5µm，旋转平稳，且承托主轴的高压空气具有较强的吸振能力。所以采用静压空气轴承的研磨机即使研磨刀刃楔角只有45°的金刚石刀具，也能获得完美无缺的刀刃。对于一般的民用金刚石刀具，基本上可以达到100%的加工合格率。
偏向角对研磨质量的影响
偏向角w是在金刚石的被研磨面上实际研磨方向与最好磨方向之间的夹角。对于(110)面，当在最好磨方向(w=0°)研磨时，金刚石表面非常光 洁，且表面有较大起伏，这是因为在最好磨方向上，研磨盘面的不平度在金刚石表面得到了充分复映；当w=45°时，金刚石表面仍然相当光洁，但起伏程度变 小，并出现细小沟痕；当w=60°时，金刚石表面产生密集的深沟，研磨速率变得很低；在最难磨方向，金刚石表面充满一个个凹坑，研磨速率基本为零。 w<45°的区域均可认为是好磨方向，可以获得光洁的表面。对于(100)面，其好磨区域为w<15°。在好磨区域内锯齿度趋向于零，当 >45°后，刀刃上迅速出现较大崩口。对于(100)面同样可得到类似结果。
偏向角对表面质量的影响规律还可用于判断金刚石的最好磨方向，因为在最好磨方向研磨时，金刚石表面光亮且有较大起伏。
综上所述，金刚石刀具的研磨质量对各种加工条件都相当敏感，特别在研磨小刀刃楔角的金刚石刀具(如眼科手术刀、光纤切割刀和生物切片刀等)时尤其 如此。因此，在研磨时必须仔细处理研磨盘表面，使用极细的金刚石研磨粉，找到最好磨方向，并采用精度高、运转平稳且振动小的研磨机床(如空气静压轴承研磨 机)，在保证各种加工条件处于较理想状态时，即可研磨出无崩口、刀刃锯齿度小的高质量金刚石刀具。

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汽 车零部件正在朝着轻量化的方向发展。研究表 明，一辆轿车的质量若能减少10%，则其燃油经济性可提高3%～4%，同时汽车的排放也会降低。为此，各国的汽车制造厂家为了使发动机轻量化、高速化、高 功率化，并且有较高的耐久性，各种质量轻、强度高的材料在汽车零部件中的应用越来越广泛。铝合金的发动机缸体已经成为汽车轻量化的首选，蠕墨铸铁、超级合 金等也在汽车制造中占据一席之地。这些都对刀具提出了新的挑战。应对铝合金，尤其是高硅铝合金的应用，金刚石刀具的应用越来越多。这里所说的金刚石刀具， 既包括焊有金刚石片的刀具，也包括金刚石涂层的刀具。德国赛利公司提供的一种商品名为CCDia的纳米结构金刚石涂层，就对高硅铝合金的加工提供了一个优 秀的解决方案。而肯纳金属也推出了一种不含粘结剂的纯金刚石涂层产品KD1405，也是为了解决类似的加工高硅铝合金的刀具耐磨性问题。

蠕墨铸铁(CGI)是近期在汽车零部件制造中用到的 一种新型铸铁材料。蠕墨铸铁中的石墨呈珊瑚或蠕虫状，其金相结构不会如灰铸铁一样，会在加工中使应力增大和产生断裂线，而且不会像球墨铸铁那样，造成导热 率的损失。这种特性使蠕墨铸铁成为一种制造发动机高强度部件的材料。其加工特性介于球铁延展性与灰铸铁脆性之间，切屑为部分断裂。CGI的导热率为灰铸铁 的78%，这会加大刀具的热磨损效应；CGI的延展性好，抗拉强度和疲劳强度约为灰铸铁的两倍，这会使其更易产生毛刺。德国瓦尔特公司为铸铁加工研发了所 谓的“老虎刀片”Tiger"Tec技术，并在后来将这一技术扩展到钢件、不锈钢、难加工材料等多个领域。老虎刀片标志性的双色涂层，针对前后刀面的不同 加工特点使用不同的涂层，改善了对蠕墨铸铁的加工。山特维克可乐满的GC1020则有一层钛铝氮化物的物理涂层，能在较硬的刀片基底和应对不同加工性能所 需的韧性之间达到必要的平衡，从而改善蠕墨铸铁的加工。肯纳则在铸铁加工中除推出如KC9315等涂层硬质合金刀片外，还推进使用氮化硅陶瓷刀片如纯氮化 硅的KY3500以适应更高的加工速度。

加工高速化

为了降低加工成本，提高加工效率成为许多汽车零部件厂商关注的一个重点。而在 提高加工效率的措施中，最容易想到的，也许就是加工速度的提高。我在2006年参加《工具技术》、《机械工人》对肯纳金属的金属加工解决方案集团副总裁伯 纳德•诺斯的采访时，诺斯先生介绍说，在5年前肯纳推出其用于钢件加工的涂层硬质合金牌号KC9110时，客户应用这种牌号的平均切削速度约为 250m/min，而现在已经达到平均320m/min。加工的高速化带来对刀具更为严酷的要求。为了适应这种要求，刀具厂商采用了各种措施。肯纳介绍 说，他们已经突破了过去CVD涂层20mm的极限，现在已经可以达到30mm。这是改善涂层与基体结合力、改善多层涂层的层间结合力、改善表层涂层与工件 的接触等多种技术的结果。

山高刀具则发表了他们研究和改善涂层晶核形成的成果。山高刀具认为，最优化的 成核作用使得磨损性能显著提高，而且这些种类的a-Al2O3层通常由相对较小的、表现为无孔隙度的无缺陷颗粒组成。<1014>结构的a- Al2O3层表现出最佳的耐磨性。山高新的a基Al2O3镀层DurAtomic"的制造水平达到原子级。结果使机械和热特性超过所有目前生产的 Al2O3的能力。

与传统生产的Al2O3相比， DurAtomic"镀层表现出更高的耐久性/韧性、杰出的耐热/耐磨性、化学惰性，并因此减少有关积屑瘤形成的倾向。随着切削速度和加工效率的提高，降 低切削力和切削热成为刀具改进的又一个方向。例如伊斯卡的风火轮铣刀，该铣刀的刀片为锯齿状切削刃，在加工中相互交叠，这种科学的刀具结构使加工更加高 效。这样的铣刀在加工中的刀具稳定性高，切屑被加工为更细小的切屑，而且切削力小，因此所需机床功率也低。

汽车零部件正在朝着轻量化的方向发展。研究表明，一辆轿车的质量若能减少 10%，则其燃油经济性可提高3%～4%，同时汽车的排放也会降低。为此，各国的汽车制造厂家为了使发动机轻量化、高速化、高功率化，并且有较高的耐久 性，各种质量轻、强度高的材料在汽车零部件中的应用越来越广泛。铝合金的发动机缸体已经成为汽车轻量化的首选，蠕墨铸铁、超级合金等也在汽车制造中占据一 席之地。这些都对刀具提出了新的挑战。应对铝合金，尤其是高硅铝合金的应用，金刚石刀具的应用越来越多。这里所说的金刚石刀具，既包括焊有金刚石片的刀 具，也包括金刚石涂层的刀具。德国赛利公司提供的一种商品名为CCDia的纳米结构金刚石涂层，就对高硅铝合金的加工提供了一个优秀的解决方案。而肯纳金 属也推出了一种不含粘结剂的纯金刚石涂层产品KD1405，也是为了解决类似的加工高硅铝合金的刀具耐磨性问题。

蠕墨铸铁(CGI)是近期在汽车零部件制造中用到的一种新型铸铁材料。蠕墨铸 铁中的石墨呈珊瑚或蠕虫状，其金相结构不会如灰铸铁一样，会在加工中使应力增大和产生断裂线，而且不会像球墨铸铁那样，造成导热率的损失。这种特性使蠕墨 铸铁成为一种制造发动机高强度部件的材料。其加工特性介于球铁延展性与灰铸铁脆性之间，切屑为部分断裂。CGI的导热率为灰铸铁的78%，这会加大刀具的 热磨损效应；CGI的延展性好，抗拉强度和疲劳强度约为灰铸铁的两倍，这会使其更易产生毛刺。德国瓦尔特公司为铸铁加工研发了所谓的“老虎刀片” Tiger"Tec技术，并在后来将这一技术扩展到钢件、不锈钢、难加工材料等多个领域。老虎刀片标志性的双色涂层，针对前后刀面的不同加工特点使用不同 的涂层，改善了对蠕墨铸铁的加工。山特维克可乐满的GC1020则有一层钛铝氮化物的物理涂层，能在较硬的刀片基底和应对不同加工性能所需的韧性之间达到 必要的平衡，从而改善蠕墨铸铁的加工。肯纳则在铸铁加工中除推出如KC9315等涂层硬质合金刀片外，还推进使用氮化硅陶瓷刀片如纯氮化硅的KY3500 以适应更高的加工速度。

加工高速化

为了降低加工成本，提高加工效率成为许多汽车零部件厂商关注的一个重点。而在 提高加工效率的措施中，最容易想到的，也许就是加工速度的提高。我在2006年参加《工具技术》、《机械工人》对肯纳金属的金属加工解决方案集团副总裁伯 纳德•诺斯的采访时，诺斯先生介绍说，在5年前肯纳推出其用于钢件加工的涂层硬质合金牌号KC9110时，客户应用这种牌号的平均切削速度约为 250m/min，而现在已经达到平均320m/min。加工的高速化带来对刀具更为严酷的要求。为了适应这种要求，刀具厂商采用了各种措施。肯纳介绍 说，他们已经突破了过去CVD涂层20mm的极限，现在已经可以达到30mm。这是改善涂层与基体结合力、改善多层涂层的层间结合力、改善表层涂层与工件 的接触等多种技术的结果。

刀具则发表了他们研究和改善涂层晶核 形成 的成果。刀具认为，最优化的成核作用使得磨损性能显著提高，而且这些种类的a-Al2O3层通常由相对较小的、表现为无孔隙度的无缺陷颗粒组成。 <1014>结构的a-Al2O3层表现出最佳的耐磨性。新的a基Al2O3镀层DurAtomic"的制造水平达到原子级。结果使机械 和热特性超过所有目前生产的Al2O3的能力。

与传统生产的Al2O3相比，DurAtomic"镀层表现出更高的耐久性/ 韧性、杰出的耐热/耐磨性、化学惰性，并因此减少有关积屑瘤形成的倾向。随着切削速度和加工效率的提高，降低切削力和切削热成为刀具改进的又一个方向。例 如铣刀，该铣刀的刀片为锯齿状切削刃，在加工中相互交叠，这种科学的刀具结构使加工更加高效。这样的铣刀在加工中的刀具稳定性高，切屑被加 工为更细小的切屑，而且切削力小，因此所需机床功率也低。

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（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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1 引言

采用传统的机械研磨方法制造金刚石刀具时，因研磨线速度高，局部压力大，对刀具表面及刃口冲击剧烈，不可避免地会导致刀具表面产生微小沟纹和较厚的加工变质层，且刀刃锯齿度较大，从而限制了刀具质量的进一步提高。试验表明，采用机械方法研磨金刚石的表面粗糙度极限值约为3nm，刀刃锯齿度最小只能达到几十纳米的数量级，表面加工变质层厚度约为200nm。

随着超精密加工技术的不断发展以及加工精度的不断提高，对金刚石刀具的精度及质量要求也更为苛刻。研究还发现，刀具表面变质层厚度将直接影响刀具的寿命与零件的加工质量。因此，开发新型的金刚石刀具加工方法无疑是突破机械研磨方法对刀具质量限制的有效途径。

此 外，如高精度轮廓仪、隧道扫描显微镜、原子力显微镜等仪器中使用的金刚石探针的前端球顶圆弧半径要求达到或小于1～2µm，精度要求高于0.1µm；加工 光通信用光栅表面的微细沟纹时，需要使用刀尖圆弧半径为0.1～3µm，并具有相当高的尺寸与形状精度的金刚石雕刻刀具。对于此类特殊要求，采用传统的机 械研磨方法或者无法达到，或者加工成本极高，因此也迫切需要开发新型的金刚石工具加工方法。

下面介绍近年来出现的四种较为典型的金刚石工具加工方法。

2 离子束溅蚀法

离子束溅蚀法是利用高能离子的轰击作用直接对被加工工件进行物理溅蚀，以实现原子级的微细加工。离子束溅蚀法的加工原理如图1所示。

图1离子束溅蚀法的加工原理

采用扩散泵使加工室达到10^-5torr的真空，然后充入压力为5×10^-4torr的工作气体(如氩气)。钨阴极与环状阳极之间的电压为40V，可保证电极间的持续放电。永久磁铁产生的轴向磁场为热激发电子形成一个螺旋形长通道，可最大程度地使氩气电离为等离子体。由等离子体中释放出的离子束通过双层栅极聚焦系统(其 中内栅起隔离作用，外栅用于离子束的加速)，由此形成具有强方向性及低散射能的簇射离子束。被加工的金刚石安装在一个倾斜角可调的回转工作台上，距栅极约 5mm。通过改变回转轴的倾角范围和回转速度，可得到不同的加工形状及加工精度。加工速率及质量与离子束能量、工件表面电流密度及离子束相对于被加工表面 的夹角有关。离子束溅蚀法最适于加工关键尺寸小于1µm的微小金刚石工具，并可达到很高的形状精度。

3 真空等离子化学抛光法
真 空等离子化学抛光法的加工原理如图2所示。转动的磨盘被中间的高真空区分为左右两部分。左边为沉积区，采用真空等离子物理气相沉积法在磨盘表面镀上一层细 晶粒氧化硅；右边为研磨区，金刚石表面处于活化状态的碳原子通过与磨盘上的氧化硅发生分子级化学反应而形成磨削作用。反应生成的一氧化碳或二氧化碳气体被 真空泵抽出反应室。该方法的研磨速度为1～3000µm3/s，约每秒0.25～750个原子层，可研磨出极高质量的刃口。该方法最先被美国刀刃技术公司 用于研磨超精密金刚石镜面切削刀具，该刀具可广泛用于加工各种纳米级精度的超精表面。

图2真空等离子化学抛光法的加工原理

4 无损伤机械化学抛光法

该方法是在NaOH溶液中加入适量的细金刚石粉和更细微(达纳米级)的硅粉，带强负静电的细微硅粉会吸附在粒度大得多的单个金刚石微粒上形成具有硅吸附层的金刚石磨料， 然后将其涂敷在多孔的铸铁磨盘上对被加工金刚石进行研磨。研磨时，吸附在金刚石微粒上的硅粉一方面可阻止金刚石微粒对被加工金刚石表面的直接冲击，保护金 刚石表面不会产生深度损伤，另一方面可与被加工金刚石表面发生反应并通过其微弱的磨削作用将反应层去除。该方法的磨削速度非常低，仅为每分钟一个原子层。

5 热化学抛光法

在温度为800℃时，若使金刚石表面与铁接触，金刚石晶体中的碳原子能够摆脱自身晶格的约束，扩散到铁晶体晶格中去。热化学抛光法即是运用此机理对金刚石表面进行研磨加工。

研 磨时，在氢气气氛中将铁质研磨盘加热到800℃，使被加工金刚石表面与铁质研磨盘接触并相对滑动，金刚石晶格中的碳原子就会扩散到铁晶体晶格中，达到磨削 金刚石的目的。进入铁晶格中的碳又与氢气反应生成甲烷并随气流散发到空气中。该方法的磨削速度为每秒40～2000个原子层。

利用该方法刻蚀金刚石，还可在其表面加工出图案和花纹，制成各种精美的金刚石工艺品。

6 结语

上述加工方法具有以下共同特点：

对被加工金刚石表面无冲击，避免了机械加工方法造成的表面冲击沟痕，使被加工表面异常光洁，其表面粗糙度可达1nm。
被加工金刚石表面与研磨盘之间的接触力非常小，易于研磨出高质量的刀刃。
被加工金刚石表面的损伤与变质层较
磨削速度很低，只适用于精磨加工后的超精密抛光。

图3机械研磨与化学研磨的刀刃圆弧比较浅，可提高金刚石刀具的寿命。

此 外，采用机械方法加工制成的金刚石刀具用于镜面切削时，通常存在一个“磨合期”，即需要经过一段时间的切削过程，刀具才能达到最佳加工效果。究其原因，是 由于刀刃圆弧实际是由一些不规则的折线组成。研究文献表明，化学研磨方法可得到比机械加工方法光滑得多的刀具刃口圆弧(如图3所示)，制成的刀具在使用过 程中可消除“磨合期”，且工件表面加工质量得以大幅度提高。

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PCD刀具的发展

金 刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国 首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪七十 年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电 子、石材等多个领域。

1.2 PCD刀具的性能特点

金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高 速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定 的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而 使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石（PCD）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于 PCD烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。

PCD刀具材料的主要性能指标：①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的 80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的 1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此 PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10

-6～1.18×10

-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

1.3 PCD刀具的应用

工业发达国家对PCD刀具的研究开展较早，其应用已比较成熟。自1953年在瑞典首次合成人造金刚石以来，对PCD刀具切削性能的研究获得了大量成果，PCD刀具的应用范围及使用量迅速扩大。目前，国际上著名的人造金刚石复合片生产商主要有英国De

Beers 公司、美国GE公司、日本住友电工株式会社等。据报道，1995年一季度仅日本的PCD刀具产量即达10.7万把。PCD刀具的应用范围已由初 期的车削加工向钻削、铣削加工扩展。由日本一家组织进行的关于超硬刀具的调查表明：人们选用PCD刀具的主要考虑因素是基于PCD刀具加工后的表面精度、 尺寸精度及刀具寿命等优势。金刚石复合片合成技术也得到了较大发展，De

Beers公司已推出了直径74mm、层厚0.3mm的聚晶金刚石复合片。

国 内PCD刀具市场随着刀具技术水平的发展也不断扩大。目前中国第一汽车集团已有一百多个PCD车刀使用点，许多人造板企业也采用PCD刀具进行木制品加 工。PCD刀具的应用也进一步推动了对其设计与制造技术的研究。国内的清华大学、大连理工大学、华中理工大学、吉林工业大学、哈尔滨工业大学等均在积极开 展这方面的研究。国内从事PCD刀具研发、生产的有上海舒伯哈特、郑州新亚、南京蓝帜、深圳润祥、成都工具研究所等几十家单位。目前，PCD刀具的加工范 围已从传统的金属切削加工扩展到石材加工、木材加工、金属基复合材料、玻璃、工程陶瓷等材料的加工。通过对近年来PCD刀具应用的分析可见，PCD刀具主 要应用于以下两方面：①难加工有色金属材料的加工：用普通刀具加工难加工有色金属材料时，往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷，而PCD刀具则可表现出 良好的加工性能。如用PCD刀具可有效加工新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金（对该材料加工机理的研究已取得突破）。②难加工非金属材料的加工： PCD刀具非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料（CFRP）、人造板材等难加工非金属材料的加工。如华中理工大学1990年实现了用PCD刀具加工玻 璃；目前强化复合地板及其它木基板材（如MDF）的应用日趋广泛，用PCD刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷。

2．PCD刀具的制造技术

2.1 PCD刀具的制造过程

PCD 刀具的制造过程主要包括两个阶段：①PCD复合片的制造：PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂（其中含钴、镍等金属）按一定比例在 高温（1000～2000℃）、高压（5～10万个大气压）下烧结而成。在烧结过程中，由于结合剂的加入，使金刚石晶体间形成以TiC、SiC、Fe、 Co、Ni等为主要成分的结合桥，金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中。通常将复合片制成固定直径和厚度的圆盘，还需对烧结成的复合片进行研磨抛 光及其它相应的物理、化学处理。②PCD刀片的加工：PCD刀片的加工主要包括复合片的切割、刀片的焊接、刀片刃磨等步骤。

2.2 PCD复合片的切割工艺

由于PCD复合片具有很高的硬度及耐磨性，因此必须采用特殊的加工工艺。目前，加工PCD复合片主要采用电火花线切割、激光加工、超声波加工、高压水射流等几种工艺方法，其工艺特点的比较见表1。

表1 PCD复合片切割工艺的比较

工艺方法－工艺特点

电火花加工－高度集中的脉冲放电能量、强大的放电爆炸力使PCD材料中的金属融化，部分金刚石石墨化和氧化，部分金刚石脱落，工艺性好、效率高

超声波加工－加工效率低，金刚石微粉消耗大，粉尘污染大

激光加工－非接触加工，效率高、加工变形小、工艺性差

在 上述加工方法中，电火花加工效果较佳。PCD中结合桥的存在使电火花加工复合片成为可能。在有工作液的条件下，利用脉冲电压使靠近电极金属处的工作液形 成放电通道，并在局部产生放电火花，瞬间高温可使聚晶金刚石熔化、脱落，从而形成所要求的三角形、长方形或正方形的刀头毛坯。电火花加工PCD复合片的效 率及表面质量受到切削速度、PCD粒度、层厚和电极质量等因素的影响，其中切削速度的合理选择十分关键，实验表明，增大切削速度会降低加工表面质量，而切 削速度过低则会产生“拱丝”现象，并降低切割效率。增加PCD刀片厚度也会降低切割速度。

2.3 PCD刀片的焊接工艺

PCD 复合片与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外，大多是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。焊接方法主要有激光焊接、真空扩散焊 接、真空钎焊、高频感应钎焊等。目前，投资少、成本低的高频感应加热钎焊在PCD刀片焊接中得到广泛应用。在刀片焊接过程中，焊接温度、焊剂和焊接合金的 选择将直接影响焊后刀具的性能。在焊接过程中，焊接温度的控制十分重要，如焊接温度过低，则焊接强度不够；如焊接温度过高，PCD容易石墨化，并可能导致 “过烧”，影响PCD复合片与硬质合金基体的结合。在实际加工过程中，可根据保温时间和PCD变红的深浅程度来控制焊接温度（一般应低于700℃）。国外 的高频焊接多采用自动焊接工艺，焊接效率高、质量好，可实现连续生产；国内则多采用手工焊接，生产效率较低，质量也不够理想。

2.4 PCD刀片的刃磨工艺

PCD 的高硬度使其材料去除率极低（甚至只有硬质合金去除率的万分之一）。目前，PCD刀具刃磨工艺主要采用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。由于砂轮磨料 与PCD之间的磨削是两种硬度相近的材料间的相互作用，因此其磨削规律比较复杂。对于高粒度、低转速砂轮，采用水溶性冷却液可提高PCD的磨削效率和磨削 精度。砂轮结合剂的选择应视磨床类型和加工条件而定。由于电火花磨削（EDG）技术几乎不受被磨削工件硬度的影响，因此采用EDG技术磨削PCD具有较大 优势。某些复杂形状PCD刀具（如木工刀具）的磨削也对这种灵活的磨削工艺具有巨大需求。随着电火花磨削技术的不断发展，EDG技术将成为PCD磨削的一 个主要发展方向。

3．PCD刀具的设计原则

3.1 刀具材料的选择

（1）合理选择PCD粒度

PCD 粒度的选择与刀具加工条件有关，如设计用于精加工或超精加工的刀具时，应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的PCD。粗晶粒PCD刀具则可 用于一般的粗加工。PCD材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。研究表明：PCD粒度号越大，刀具的抗磨损性能越强。采用De

Beers 公司SYNDITE 002和SYNDITE

025两种PCD材料的刀具加工SiC基复合材料时的刀具磨损试验结果表明，粒度为2μm的SYNDITE

002PCD材料较易磨损。

（2）合理选择PCD刀片厚度

通常情况下，PCD复合片的层厚约为0.3～1.0mm，加上硬质合金层后的总厚度约为2～8mm。较薄的PCD层厚有利于刀片的电火花加工。De

Beers公司推出的0.3mm厚PCD复合片可降低磨削力，提高电火花的切割速度。PCD复合片与刀体材料焊接时，硬质合金层的厚度不能太小，以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。

3.2 刀具几何参数与结构设计

PCD 刀具的几何参数取决于工件状况、刀具材料与结构等具体加工条件。由于PCD刀具常用于工件的精加工，切削厚度较小（有时甚至等于刀具的刃口半径）， 属于微量切削，因此其后角及后刀面对加工质量有明显影响，较小的后角、较高的后刀面质量对于提高PCD刀具的加工质量可起到重要作用。

PCD复合片与刀杆的连接方式包括机械夹固、焊接、可转位等多种方式，其特点与应用范围见表2。

表2 PCD复合片与刀杆连接方式的特点与应用

连接方式－特点－应用范围

机械夹固－由标准刀体及可做成各种集合角度的可换刀片组成，具有快换和便于重磨的优点－中小型机床

整体焊接－结构紧凑、制作方便，可制成小尺寸刀具－专用刀具或难于机夹的刀具，用于小型机床

机夹焊接－刀片焊接于刀头上，可使用标准刀杆，便于刃磨及调整刀头位置－自动机床、数控机床

可转位－结构紧凑，夹紧可靠，不需重磨和焊接，可节省辅助时间，提高刀具寿命－普通通用机床

4．PCD刀具的切削参数与失效机理

4.1 PCD刀具切削参数对切削性能的影响

（1）切削速度

PCD 刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工，但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。虽然高速切削可提高加工效率，但在高速切削状态下，切削温度和 切削力的增加可使刀尖发生破损，并使机床产生振动。加工不同工件材料时，PCD刀具的合理切削速度也有所不同，如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为 110～120m/min；车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30～40m/min。

（2）进给量

如PCD刀具的进给量过大，将使工件上残余几何面积增加，导致表面粗糙度增大；如进给量过小，则会使切削温度上升，切削寿命降低。

（3）切削深度

增加PCD刀具的切削深度会使切削力增大、切削热升高，从而加剧刀具磨损，影响刀具寿命。此外，切削深度的增加容易引起PCD刀具崩刃。

不同粒度等级的PCD刀具在不同的加工条件下加工不同工件材料时，表现出的切削性能也不尽相同，因此应根据具体加工条件确定PCD刀具的实际切削参数。

4.2 PCD刀具的失效机理

刀 具的磨损形式主要有磨料磨损、粘结磨损（冷焊磨损）、扩散磨损、氧化磨损、热电磨损等。PCD刀具的失效形式与传统刀具有所不同，主要表现为聚晶层破 损、粘结磨损和扩散磨损。研究表明，采用PCD刀具加工金属基复合材料时，其失效形式主要为粘结磨损和由金刚石晶粒缺陷引起的微观晶间裂纹。在加工高硬 度、高脆性材料时，PCD刀具的粘结磨损并不明显；相反，在加工低脆性材料（如碳纤维增强材料）时，刀具的磨损增大，此时粘接磨损起主导作用。

5．结语

PCD 刀具因其良好的加工质量和加工经济性在非金属材料、有色金属及其合金材料、金属基复合材料等切削加工领域显示出其它刀具难以比拟的优势。随着PCD 刀具的理论研究日益深入及其应用技术的进一步推广，PCD刀具在超硬刀具领域的地位将日益重要，其应用范围也将进一步拓展。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航 太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀 具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

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（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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工 具是雕刻家从事创作的最直接的助手和伴侣。在木雕的工艺制作过程中，雕刻刀及其辅助工具起到十分重要的作用。俗话说：“人巧莫如家什妙”、“三分手艺七 分家什”。看一个人的手艺如何，只须观察一下他的工具便能知晓，而工具的保养修饰，也能证明劳动者素质的高低。在木雕创作中，工具齐备，会磨会用，不仅能 提高工作效率，而且在造型上能充分发挥自己的技巧，使行刀运凿洗炼洒脱，清晰流畅，增加作品的艺术表现力。 中国刀剑网 刀剑制作 刀雕刻 刀 刀剑 日本军刀 手工刀 手工刀制作 名刀制作 刀种类 军刺制作



雕刻刀的种类有很多，基本分为二大类。一类是 “翁管形”的坯刀、俗称“砍大荒”、“毛坯刀”，一类是“钻条形”的修光刀，主要用于掘细坯和修光。最宽的凿 有4-6厘米，最窄的凿只有针尖那么点儿。初学木雕者在选择刀具时，首先要了解它们各自的用途，然后再到产地、厂家或铁匠铺里定制购买。坯刀以浙江东阳、 温州乐清和苏州光福出产的为好，有些地方的美术材料用品商店里也能买到比较合适的木雕工具。如果在不方便或买不到的情况下，可以学会自己做，自己做的好处 还在于无论刀的种类、大小形状，都可由自己选择决定，可根据不同的用途和需要随时添置得心应手的工具。不过自制刀具只限于修光用的“钻条形”。也有人试过 用钢板锉改制成坯刀。像福建用的坯刀和修光刀都是直接用铁条或钢条打制而成，因其铁柄的上方呈四方形，不用装木柄也好打坯。下面就将木雕刀的种类与用途及 其制作方法逐一介绍。



圆刀：刃口呈圆弧形，多用于圆形和圆凹痕处，在雕刻传统花卉上也有很大用处，如花叶、花瓣及花枝干 的圆面都需用圆刀适形处理。圆刀横向运刀比较省力，对大 的起伏、小的变化都能适应。而且圆刀的线条不肯定，使用起来灵活且便于探索。根据不同的用途，圆刀的型号应有所区别，大小范围基本在5厘米-0.5厘米之 间。做圆雕人物的刀口两角要磨去，呈圆弧形，否则雕衣纹或其它凹痕时，不但推不动，还会破损凹痕道的两旁。倘若做浮雕时，则应保留刀口两角，并利用其角尖 的功能雕刻地子角落处，因此要配备二种。圆刀还有正反之别，斜面在槽内、刀背呈挺直的为正口圆刀，它吃木比较深，最适合做圆雕，尤其是在出坯和掘坯阶段。 斜面在刀背上，槽内呈挺直的为反口圆刀，吃木比较深活，能平缓的走刀或剔地，在浮雕中用途更大。圆刀的形状还可根据需要做成铁杆弯曲形，以便伸进较深的部 位挖雕镂洞。



平刀：刃口呈平直，主要用于劈削铲平木料表面的凹凸，使其平滑无痕。型号大的也能用来凿大型，有块面感，运用得法，如绘画的笔触效果，显得刚劲有力，生动 自然。平刀的锐角能刻线，二刀相交时能剔除刀脚或印刻图案。瑞典和苏联的木雕人物就多用平刀，有强烈的木趣刀味。



斜刀：刀口呈45度左右的斜角，主要用于作品的关节角落和镂空狭缝处作剔角修光。如果刻人物眼角处，斜刀更好用。料刀又分正手斜与反手斜，以适合各个方 向。在上海的黄杨木雕中刻毛发丝缕通常使用斜刀，用扼、拧的方法运刀，刻出的毛发效果比用三角刀刻得更为生动自然。



玉婉刀：俗称“和尚头”、“蝴蝶凿”，刃口呈圆弧形，是一种介乎圆刀与平刀之间的修光用刀，分圆弧和斜弧二种。在平刀与圆刀无法施展时它们可以代替完成。特点是比较缓和，既不像平刀那么板直，又不像圆刀那么深凹，适合在凹面起伏上使用。



中钢刀：刃口平直两面都有斜度。也称“印刀”。传统雕刻认为：中钢刀锋口正中，用它打坯可保持锋正直往，使周围保留部分不受震动。中钢刀还用于印刻人物服饰及道具上的图案花纹。



三 角刀：刃口呈三角形，因其锋面在左右二侧，锋利集点就在中角上。制作三角刀要选用适用的工具钢(一般用4-6毫米的圆钢)，铣出55度-60度的三角 槽，将两腰磨平，其口端磨成刃口。角度大，刻出的线条就粗，反之就细。三角刀主要用于刻毛发刻装饰线纹，也是版画与水印木刻艺术制版时常用的一种工具，操 作时三角刀尖在木板上推进，木屑从三角槽内吐出，三角刀尖推过的部位便刻画出线条来。



在选择使用以上刀具时，要注意掌握 刀头厚薄在用途上的区别。所谓刀头，就是实际使用的那段刀面。刀头越薄越锋利，但牢度也越差。根据这种情况，开毛坯的刀 头可适当厚些，以经受锤子的敲击和用力掘挠；修光用的刀则薄些，所谓薄刀密片，方可将木料刻得光洁不隙。总之，工具选择配置，一定要严格依照工艺性质，不 能随意替代，而且无论在数量和质量上都应有所保证，在传统的工艺雕刻中，木雕工具往往多达百余件，工艺一般的至少也要30件，当然，经常使用的只是一小部 分，有的只是偶尔使用一下。



木雕的辅助工具：主要是指敲锤、木锉、斧子、锯子。斧子的用途是配合出坯大量砍削木料，注意 砍削时不宜用力过大，不可直上直下砍，斧刃应与垂直的木纹保持 在45度左右，否则，木料会开裂。木锉的用途主要是在圆雕的细坯阶段，可代替平刀将刀痕凿迹锉磨平整以便修光；又可代替圆刀或斜刀作镂空处理。木锉的作用 还在于能大面积迅速地调整造型结构，并能与雕刻刀结合使用，将人物衣纹的辗转翻折处理得生动流畅，虚实有致。木雕敲锤的形状以扁、平、宽、方为好。锤面尺 度可掌握在7×5.5×2.5厘米左右。太窄或太厚，都会影响锤子着落点的准确与力的均匀。敲锤分木制与铁制二种，木制敲锤一般采用木质比重大的硬木，如 红木、黄杨、檀木、榉木及果树木料等，其规格可掌握在长27厘米，宽55厘米，厚45厘米左右；握柄部位呈圆形略扁一些，大小以握在手中适宜为准。



木雕的辅助工具还包括小型电动木工抛光机和电动手枪钻。抛光机的用途仅在于作品完成后的表面处理，可以代替手工作大面积的磨光，比较省时省力，但只限于大中型的体积较为平展的作品使用，手枪钻主要用手镂空打洞，做大型雕刻时，可用它打点切轮廓。



木 雕的操作设备：主要是指带交叉拉条的特别稳定坚固的工作台和木钳台，上面可安置台钳和G字夹。台钳用于凿圆雕，钳口必须配备软木以防止雕刻木料及工具被 夹损。G字夹用于凿浮雕粗坯用。初学者可以根据自己的条件设置一些经济简便的工作台，如坯坯凳等。大件作品可放在地上或站着或蹲着灵活操作。

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模 具是由若干个零件按一定规则排列的组合体。模具制造的第一步便是模具零件坯料（俗称模块）的准备。由于模具零件形式、规 格、尺寸和性能的多样性，以及市场上材料的供应状态以圆钢居多，因此，由圆钢形式的原材料截取适当长度，通过改锻获得模块坯料的制坯方式应用极其广泛。 但必须解决圆钢直径的选择及其下料长度的确定两个问题。
1、模具零件锻造的目的
模具零件坯料准备时锻造的目的有两个：
（1）获得一定的几何形状。
（2）改善材料的组织性能和加工性能。
模 具中一般的结构件（如固定板、卸料板等）以第一目的为主，而主要的工作零件（如凸模、凹模等）则两项目的兼有。 通过锻造获得模块坯料几何形状的方法，其灵活性极强。基本可满足模块坯料规格和尺寸多样性的要求，具有节省材料、缩短工时等优点。对于模具中的主要零件， 由于其热处理、质量和使用寿命等方面的要求，往往还需要通过锻造来改善原材料的性能。如通过锻造使材料的组织致密、均匀，使其各向异性不明显等。这时的锻 造不仅是改变几何形状，更重要的是要注意锻造的方法。如采用纵向镦拔、横向镦拔、三向镦拔和对角线锻造等。
2 锻坯下料尺寸的确定原则
锻坯的原材料一般为圆钢，合理选择圆钢直径和确定下科长度是锻造毛坯过程中的重要环节。其确定原则可归纳如下：
（1）体积相等，即锻件毛坯的体积加上锻造过程中金属烧损率应等于原材料（圆钢）的下料体积。
（2）金属烧损率δ即锻造力。热时产生的氧化皮、脱碳层等的损耗率。一般取δ=0.05～0.10。火次增多，锻造不平度大，材料脱碳倾向大时取大值
(3）原材料长径比不能太大，一般取L/D=l.5～2.5，最大不超过3。L/D太大，锻件锻造过程中可能发生弯曲、夹层等缺陷。
（4）计算后的原材料直径必须按国家标准的规格进行圆整，且最好是工厂库房里现存的或市场上供应的规格。
3 锻坯下料尺寸的计算方法
根据以上原则可得出以下计算公式和方法：
首先，按原则（l）可得
V坯= V锻（l＋δ）％（l）
式中，V锻是锻造后的模块体积，也就是模具零件的外形尺寸加上加工余量后的体积。V坯是原材料的下料体积。
按原则（3）有L/D=l.5～2.5，即L=(l.5～2.5)D。这里D为一个估计值，设其为D估，其计算按下式进行。

按上式计算出D估后，应按原则（4）进行圆整，设圆整后的直径为D料，则可按体积相等的原则计算出原 材料的下料长度L料，即
	例：已知某一卸料板，其外形尺寸为240X120X200，六面均需加工，现取单面加工余量为6。若库房中有φ110、φ90、φ70三种规格的原材料，试选择圆钢规格，并确定下料长度：
	所以，选用D=φ90的圆钢，其下料长度L料＝184MM 4 结束语 模具零件锻造制坯备料的方式应用广泛。在备料时应注意以下几点： （１）由于模具零件是单件、小批量生产，生产中以自由锻造为主，必要时配以简单的胎具，因此在计算V坯时，其加工余量的选择应尽量大一点为宜。这样虽然材 料略微增加，但从零件的质量和制模周期等因素综合考虑还是合算的。 （2）原材料外表锈蚀严重时，金属的烧损率也应取大一点。 （3）圆钢一般采用锯床切割下料，应避免先锯一缺口，然后打断的操作方法，同时原材料上不应有毛刺等缺陷存在。 （4）原材料为方料或由厚板气割下料时，也可按前面介绍的四项原则计算下料尺寸，这时原则(１)可改为L/A坯=1.5～2.5（A坯为坯料截面的边 长）。

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BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.