硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，除了做刀具外，还可以作为各种耐磨耐热件使用，其硬度极高。采用金刚石切割片、CBN/PCD切削刀具可代替电火花，磨削等工艺对硬质合金工件进行切割、切削加工，下面简单介绍一下硬质合金零部件的加工工艺及其切削刀具的选择。

硬质合金的定义

 硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。难熔金属碳化物通常是指元素周期表中的钨、钛、钽、钒、铪等元素的碳化物，在硬质合金中用得较广的是WC（碳化钨）、TiC（碳化钛）、TaC（碳化钽）等，这些碳化物中的一种或者一种以上与粘结金属钻组成的合金常叫做硬质合金。

 硬质合金和碳化钨硬质合金属于包含关系，碳化钨硬质合金属于硬质合金，但硬质合金有很多类，碳化钨硬质合金只是其中一种。

硬质合金零部件的切割工序

 切割是硬质合金棒材、板材、线材下料常用的方式之一，对于1mm以下的切槽或切断，常用金刚石超薄切割片进行加工。

 金刚石树脂基体型切割片，其中外圆环带为树脂结合剂磨料工作层，中心部分为高强度高刚性的金属材质，多用于中、大切深的切槽和切断。

 树脂基体型切割片的型号主要分1A1/3、1A1R/4、1A1/5、1A1R/6。

 1A1/3、1A1R/4指基体型切割片外圆不带水槽， 1A1/5、1A1R/6指其外圆带水槽。

硬质合金零部件的车削工序

  车削硬质合金零部件过程中，刀具自身硬度必须高于被加工工件的硬度，因此目前车削加工硬质合金零部件的刀具材质主要以高硬度高耐热非金属粘合剂CBN和PCD（金刚石）为主。

  （1）硬度小于HRA90的硬质合金零部件，选择BNK30材质CBN刀具进行大余量车削，刀具不碎裂、不烧伤。硬度大于HRA90的硬质合金零部件，一般选择CDW025材质PCD刀具或采用树脂结合剂金刚石砂轮进行磨削。

  （2）加工硬质合金零部件外表面或车R3以上的槽，对于加工余量大的，一般先用BNK30材质CBN刀具粗加工，然后再用砂轮磨削。对于加工余量小的，可以直接用砂轮进行磨削，或者采用PCD刀具进行仿形加工。

  （3）硬质合金轧辊月牙槽刻肋加工时，采用CDW025材质金刚石雕铣刀（又称为飞刀，旋铣刀）。

硬质合金零部件的铣削工序

   对于硬质合金零部件的铣削工序，根据客户需求，可提供CVD金刚石涂层铣刀和金刚石镶片式铣刀，可代替电解腐蚀和电火花工艺，提高生产效率，和产品质量，如CVD金刚石涂层铣刀对硬质合金进行微铣削，表面粗糙度可达到0.073μm。

   金刚石镶片式铣刀多为球刀，将PCD或BL-PCD（无粘结剂纳米聚晶金刚石）钎焊到硬质合金刀杆上，其中BL-PCD切削刃比传统PCD工具要高，如BL-PCD球端面铣刀铣削硬质合金模具，可实现小于10nm的表面粗糙度。

硬质合金零部件的磨削工序

 经过车削或铣削的硬质合金零部件，最终还需要磨削来保证硬质合金零部件的尺寸精度和表面粗糙度。

 磨削硬质合金砂轮一般采用金刚石砂轮，如树脂结合剂金刚石砂轮磨外圆或平面，轧辊孔型开槽等成型磨削一般采用电镀或金属结合剂金刚石砂轮。 

CBN刀具加工硬质合金零部件的案例

   ①CBN刀具加工硬质合金冲头外圆：直径40mm，长100mm，切去3.5mm余量，只需25min，如用金刚石磨轮磨削，则需要215min。

   ②BNK30材质CBN刀具镗孔硬质合金衬套：精度要求IT6～IT8，表面粗糙度Ra1.6-0.8。切削参数：Vc15m/min，ap=0.2～0.5mm，Fr=0.1～0.15mm/r。相较于磨削工艺，效率提高10倍左右。

   ③BNK30材质CBN刀具断续车削YG20、YG25的硬质合金套筒：切削参数：Vc=30m/min，ap=0.35mm，Fr=0.034mm/r。刀具的耐用度为65min。