数控切削刀具用硬质合金棒材：立铣刀和钻头的实用指南

在数控加工中，立铣刀或钻头的性能并非始于工具磨床，而是始于…… 硬质合金棒你来选择。

为了 整体硬质合金立铣刀、钻头和铰刀棒材的质量和等级直接影响刀具寿命、表面光洁度和切削参数的限制。朗森硬质合金的 硬质合金棒 正是为此目的而设计的——高硬度、强耐磨性和良好的导热性满足高强度切割、钻孔和研磨应用的需求。

本指南重点介绍 用于数控切削刀具的硬质合金棒， 尤其 整体硬质合金立铣刀和 硬质合金钻头毛坯它解释道：

● 什么 碳化钨 杆是什么以及它们是如何制造的

● 哪些类型的杆适合不同的工具设计

● 牌号、微观结构和棒材设计如何影响刀具性能

● 为数控刀具制造商和刀具磨削车间提供的实用选型技巧

● 朗森碳化物公司的碳化钨棒材产品组合如何支持这些应用

如需更深入了解碳化钨牌号，您还可以阅读我们的相关文章： “碳化钨牌号指南：了解 YG、YN“

1. 什么是碳化钨棒？

一个 碳化钨棒是一种用作基材的硬质合金坯料 整体硬质合金切削刀具它由以下部分组成：

● 碳化钨（WC）颗粒作为硬相

● 金属粘合剂——通常 钴（Co）或者 镍（Ni）—为了增强韧性

这种复合材料是通过以下方式生产的： 粉末冶金（混合、压制和烧结）以获得致密、低孔隙率、高机械强度的结构。

碳化钨棒材的主要特性
特征	描述	与数控工具的相关性
硬度范围	通常 HRA 85–94，具体取决于等级和粒度。	控制立铣刀和钻头的耐磨性和刃口耐久性。
耐磨性	能抵抗工件和切屑的磨损。	决定刀具寿命，尤其适用于铸铁和磨蚀性钢材。
热导率	将热量从切割区域导出。	减少热裂纹，延长高速加工寿命。
尺寸稳定性	烧结和研磨后仍能保持笔直度和圆度。	确保可预测的刀槽几何形状和刀具跳动。

2. 用于立铣刀和钻头的杆类型

不同的切削刀具需要不同的导杆结构。在现代数控加工中，导杆设计必须与刀具的几何形状、冷却液流动方式和切削条件相匹配。

数控切削刀具常用的碳化钨棒材类型
杆型	描述	常用工具	主要优势
实心杆（无冷却液孔）	无内孔的实心圆棒。	通用型整体硬质合金立铣刀、短钻头、铰刀、铣刀、锉刀。	简单、经济；当外部冷却剂充足或孔较浅时，是理想选择。
带中央冷却孔的杆	沿杆轴线方向的单个通孔。	高性能钻头和铰刀；一些需要刀具内冷却的立铣刀。	将冷却液直接输送到切削刃；在深孔中能更好地排出切屑。
杆上有两个直的冷却液孔	沿杆身方向有两个平行的孔。	高性能麻花钻；深孔钻；一些专用立铣刀。	改进了冷却液分配和芯片排出；支持更高的速度和进给量。

朗森硬质合金提供三种配置，包括实心棒、带中心冷却液孔的棒和带两个直冷却液孔的棒，以支持不同的数控切削策略。

3. 数控刀具的关键特性

对于切削刀具而言，并非所有硬质合金棒材都相同。以下特性在很大程度上决定了立铣刀或钻头在机床上的性能以及使用寿命。

整体硬质合金立铣刀和硬质合金钻坯的关键棒材性能
财产	对切​​削刀具的影响	设计考虑因素
硬度和耐磨性	控制切削刃的侧面磨损和月牙洼磨损。	精加工刀具需具备较高的硬度；粗加工和断续切削刀具则需兼顾韧性。
韧性和TRS	决定其抗碎裂和抗灾难性断裂的能力。	对于钻头、粗加工工具以及切割不平整表面或安装不当的工具来说非常重要。
热行为	影响抗热裂纹性和高温硬度。	在高速干式加工中至关重要；支持高切削参数。
尺寸稳定性	影响成品刀具的直线度、跳动和均匀性。	对于高精度加工、微型刀具和高速主轴而言至关重要。
可研磨性	影响研磨时间和可达到的槽形质量。	一致的棒材微观结构可降低研磨成本并提高刃口质量。

4. 用于立铣刀和钻头的碳化钨牌号

对于数控切削刀具而言，最常用的棒材牌号是 YG（WC-Co）专为机械加工应用而设计的系列牌号。它们的配方——尤其是 钴含量—很大程度上决定了平衡 硬度、韧性和耐磨性。

4.1 切削刀具的典型YG牌号

下表简要概述了典型情况。 YG 等级用于 整体硬质合金立铣刀和 硬质合金钻头毛坯. 具体数值因制造商而异，但总体趋势相似。

数控切削刀具的代表性YG牌号
等级（示例）	近似成分（WC + Co）	典型硬度（HRA）	主要特征	典型工具使用
YG6	约94% WC，6% Co	约90-91年	硬度高，耐磨性好。	通用钻头和立铣刀；铸铁和有色金属加工。
YG8	约92% WC，8% Co	约89-90年	硬度和韧性均衡。	适用于钢材和铸铁切割的多用途牌号。
YG10 / YG10X	约90% WC，10% Co	约89-90年	高耐磨性和刃口强度。	适用于铸铁、有色合金和某些钢材的高性能立铣刀。
NT15	约85% WC，15% Co	约87-88年	高抗冲击性和韧性。	重型钻头、大直径刀具和粗加工工具。

4.2 工件材料的等级匹配

一般而言：

● 钢材（低合金钢、合金钢）：YG8/YG10型细粒或超细粒。

● 不锈钢/耐热合金：采用先进涂层的坚韧细晶粒YG10/YG15。

● 铸铁：YG6 或 YG10X，具有高耐磨性。

● 有色金属（铝、铜合金）：细粒高硬度等级；通常是未涂层或抛光的槽型。

Langsun Carbide 更广泛的碳化钨产品组合采用 YG3、YG6、YG8、YG15、YN6 和 YN8 等牌号，使工程师能够将棒材牌号与其他耐磨部件（如衬套、板材和喷嘴）进行协调。

有关 YG 和 YN 等级的更多背景信息，请参阅：工业耐磨零件用碳化钨牌号指南。

5. 影响数控刀具性能的杆件特征

除了等级之外，棒材的物理设计和质量决定了最终整体硬质合金立铣刀或硬质合金钻头毛坯的性能。

5.1 尺寸和公差

对于切削刀具，常见的棒材规格包括：

● 直径：标准立铣刀和钻头的尺寸通常为 3-30 毫米，微型刀具的尺寸较小，重型刀具的尺寸较大。

● 长度：标准长度如 310 毫米或 330 毫米，以及定制切割长度。

● 公差：接地棒直径公差达到 h6 或更高。

Langsun 硬质合金棒材具有严格的尺寸公差，例如直径公差约为 ±0.005 毫米，长度公差约为 ±0.1 毫米，这有利于精密刀具磨削和可重复的刀具性能。

5.2 空白接地棒与接地棒

棒材主要有两种表面状态可供选择：

● 坯料棒（烧结态）：用于工具制造者计划在最终磨削槽之前对棒材进行车削、无心磨削或其他加工的情况。

●接地棒：精密研磨的直径和直线度，非常适合在数控工具磨床上直接进行槽磨削。

对于大批量数控刀具生产，研磨棒可减少准备时间并提高批次间的一致性。

5.3 冷却液孔几何形状

选择实心杆、单孔杆还是双孔杆取决于：

● 刀具类型（钻头、立铣刀、铰刀）

● 孔深和长径比

● 工件材料和切削参数

在合金钢或不锈钢上钻深孔时，几乎总是会受益于带有冷却孔的钻杆，而许多短的整体硬质合金立铣刀可以用普通的实心棒材制造。

6. 如何为立铣刀和钻头选择合适的碳化钨棒材

当你发出棒材询价或为你的模具车间制定标准时，以结构化的方式思考会很有帮助。

碳化钨棒材规格清单
步	关键问题	定义什么
1. 工具定义	你会用这根棒材磨制什么工具？	立铣刀、钻头、铰刀、铣刀、毛刺刀；粗加工或精加工；开槽或轮廓加工。
2. 工件材料	你在切什么？	材料类别（钢、不锈钢、铸铁、热轧不锈钢、铝等）、硬度和特殊性能。
3. 杆尺寸和类型	你需要什么样的几何图形？	直径、长度、实心 vs 单孔 vs 双孔、毛坯 vs 磨面。
4. 年级选择	该工具将如何加载？	选择 YG 牌号，以平衡操作和材料所需的硬度和韧性。
5. 质量要求	需要满足哪些公差要求和检验标准？	直径和长度公差、直线度、密度等级、硬度范围、显微组织（如需要）。

7. 何时使用 冷却液孔杆 与实心杆相比

数控刀具制造商经常会问到的一个问题是：我们真的需要冷却液孔杆吗？在许多情况下，答案取决于孔深、工件材料和速度。

以下情况几乎肯定需要冷却液孔杆：

● 生产合金钢或不锈钢材质的高长径比深孔钻头。

● 目标是在外部冷却剂无法到达切削刃的情况下，实现高材料去除率。

● 加工钛基或镍基高温合金，其中温度控制至关重要。

在这种情况下，带有中央冷却孔或两个直通冷却孔的连杆会有所帮助：

● 直接向切割区域输送冷却液。

● 降低切割温度和热冲击。

● 改善芯片排出并减少芯片堆积。

● 延长刀具寿命，并允许更高的切削速度和进给量。

对于较短的刀具、较浅的孔或轻型加工，实心棒材仍然是整体硬质合金立铣刀和硬质合金钻头毛坯的经济高效且可靠的选择。

8. 朗森硬质合金如何支持数控刀具制造商

朗森硬质合金是一家通过ISO认证的钨钢产品专业制造商，产品包括棒材、衬套、板材、喷嘴和密封圈。我们还为数控切削刀具提供：

● 一位敬业的碳化钨棒材产品组合适用于整体硬质合金立铣刀、硬质合金钻头毛坯和铰刀。

● 多种棒材类型：实心棒、带中心冷却液孔的棒和带两个直冷却液孔的棒，以匹配不同的钻孔和铣削策略。

● 尺寸范围广，公差小，适用于精密数控刀具磨削。

● 牌号选择与我们更广泛的 YG/YN 系列相一致，从而可以在您的切削刀具和耐磨零件中实现一致的材料策略。

● 提供工程支持，帮助您将棒材等级和设计与您的研磨工艺和客户的加工要求相匹配。

当您联系朗森硬质合金公司咨询用于数控切削刀具的碳化钨棒材时，请分享以下信息：

● 刀具类型（整体硬质合金立铣刀、硬质合金钻头、铰刀等）和目标切削参数

● 工件材料和所需刀具寿命

● 首选杆型（实心、单孔、双孔）及尺寸规格

这使得我们的工程团队能够根据您的工具设计和生产工艺，推荐优化的棒材等级和配置。