石材雕刻刀材料的性能分析

石材雕刻刀的材料是雕刻石材和使用刀具至关重要的一环，一般刀具材料具备的性能如下：

1、高的硬度和耐磨性； 硬度是雕刻刀具材料应具备的基本特性，刀具要从工件上切下材料，其硬度必须比工件材料的硬度大。刀具材料硬度一般在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力，一般情况下，刀具材料的硬度越高，耐磨性越好，材料晶粒越细、分布越均匀，则耐磨性越高。

2、足够的强度和韧性； 要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程中出现冲击和振动的条件下工作而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须有足够的强度和韧性。

3、高耐热性； 指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。刀具材料的高温硬度越高，则刀具的切削性能越好，允许的切削速度也越高；除高温硬度外，刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力。

4、良好的工艺性能； 为便于制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能。各种雕刻刀具常见问题及解决方案

5、经济性； 经济性是刀具材料的重要指标之一。有的刀具材料虽然很贵，但因其寿命长，分摊到每个零件的成本不一定很高。

6、切削性能的可预测性。 随着加工自动化的发展，要求刀具磨损及刀具耐用度等切削性能具有良好的可预测性。

石材雕刻刀具作为石材雕刻机的核心部件，同时它也有着不同的分类，不同的分类的刀具适应不同的加工材料。在中国，一般雕刻石材的种类为，花岗岩、大理石、青石、砂岩等多种石材，一般以墓碑刻字和浮雕图案为主；墓碑刻字主要用于花岗岩刻字较多，其余就是少量的大理石和青石；浮雕主要用于花岗岩、大理石、青石、砂岩等多种石材，一般为大理石、青石、砂岩较多，花岗岩较少；我们如何正确地选择合适的雕刻刀具来加工不同的材料来。参照石材雕刻刀的选用、搭配方法，可总结出以下几点：

普通刀型合金刀。它采用高性能合金材质，双刃设计，锋利度好，性价比高，手工重磨容易。一般用于雕刻青石，大理石。因为此刀型的角度不标准。所以不合适做浮雕。

标准角度合金刀。它采用高性能合金材质，双刃设计，与普通刀型合金刀相比，它的角度标准，刻字、精细浮雕效果都好。它一般也是用于雕刻青石，大理石。

冶熔金刚石磨头刀。它采用军工高科技“冶熔金刚石技术”制造，具有锋利度好，雕刻效率高，刀头不变形，雕刻精度高等特点。因此，对大理石，青石，砂岩等材质进行浮雕雕刻时，常作为首选刀具，同时在刻大字方面也十分出色。

整体合金三棱刀。它采用用超微粒超耐磨合金。耐磨性远高于市面上其它三棱刀。角度标准，刻字效果好。但没有万能磨刀机的使用者，最好不要使用它。

PCD聚晶金刚石刀。采用进口聚晶金刚石刀片，采用真空焊接技术，刀片不损伤不脱落；显微研磨技术使得刀刃的锋利度，强度得到最优化。硬度好，寿命高，雕刻效果好。一般用来刻花岗岩小字。

烧结金刚石磨头刀。它的刀头为多层金刚石烧结而成，具有相当高的寿命。但锋利度不高，刀头会变形。

金刚石四棱刀。它的优点是寿命较高，缺点是锋利度相对较差，雕刻深度较浅。一般作刻花岗岩小字或者线雕用。

青石于砂岩是一种比较软的石材，一般是刻大字和浮雕比较多，一般建议用钎焊金刚砂磨头，根据不同的字体，不同的浮雕去选择不同的刀具，但是要注意，浮雕图案如果比较深，必须要分层雕刻，不能一刀雕下去。

石材雕刻刀的选择，必须根据不同雕刻材质不同雕刻方式来选刀。比如国内著名的某石材雕刻刀生产厂家，就针对石材雕刻刀的不同用处研发了A,B,C,D,E,F,G等7个系列专用刀具。

由于石材雕刻，刀具必然要承受较大负荷。因此，石材雕刻刀多采用6MM直径以上的刀柄。与普通雕刻刀类似，石材雕刻刀的刀型大概地可以分为中心尖刀，平底尖刀，球头直刀，平底直刀，锥度球头刀，锥度平底刀等几类。 具体刀具选择，应该根据具体石材质地，雕刻方式，具体作图，雕刻尺寸，深度来灵活选择，切不可听信某种刀具能解决一切问题的误导。

：涂层硬质合金刀具是在硬质合金刀具上涂覆一层或多层耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al2O3等，涂层的厚度为2～18mm。涂层的作用能够降低摩擦，减少切削热的生成；热传导系数低，能减弱对刀具的热作用。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高，例如：加工硬度在HRC45～55的工件时，涂层硬质合金刀具可高速车削。

陶瓷刀具具有高硬度、高强度、耐磨性好、化学稳定性好、摩擦系数低且价格低廉等特点，切削速度可比硬质合金提高2～5倍，特别适合高硬度材料的加工、精加工以及高速加工，可加工硬度HRC60以下的各类淬硬钢和硬化铸铁。常用的有氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金属陶瓷等。

A系列（普通刀型合金刀）：采用高性能合金材质，双刃设计，锋利度好，性价比高，手工重磨容易。 缺点：此刀型由于角度不标准（刀尖处有另外一个较大的角度），不适合做浮雕。一般用于雕刻青石，大理石！ 　 B系列（标准角度合金刀）：采用高性能合金材质，双刃设计，角度标准，刻字，精细浮雕效果都好。 一般用于雕刻青石，大理石！可定做磨制成带平底的平底尖刀。

C系列（冶熔金刚石磨头刀）：冶熔金刚石磨头刀，采用军工高科技“冶熔金刚石技术”制造！ 具有锋利度好，雕刻效率高，刀头不变形，雕刻精度高等特点！因此，雕刻大理石，青石，砂岩等材质时，常作为高效率浮雕的首选刀具，亦是刻大字的利器。

D系列（整体合金三棱刀）：整体合金三棱刀采用超微粒超耐磨合金。耐磨性远高于市面上其它三棱刀。角度标准，刻字效果好！有万能磨刀机的客户，可用此刀。没有万能磨刀机的，不建议使用！

E系列（PCD聚晶金刚石刀）：采用进口聚晶金刚石刀片，质量远非廉价国产刀片可比！采用真空焊接技术，刀片不损伤不脱落；显微研磨技术使得刀刃的锋利度，强度得到最优化。一般用来刻花岗岩小字。硬度好，寿命高，雕刻效果好。使用时，应该注意柔性走刀，不可下刀过猛！

F系列(烧结金刚石磨头刀)：烧结金刚石磨头一般用于花岗岩铣底。由于刀头为多层金刚石烧结而成，具有相当高的寿命！缺点是锋利度不高，刀头会变形。因此，雕刻大理石，青石等材质，为了使您获得更高的产出和雕刻效果，不建议使用烧结刀。做花岗岩等难加工石材时，为了避免过于高昂的刀具费，可选用烧结磨头刀！ 　 G系列（金刚石四棱刀）：一般作刻花岗岩小字或者线雕用。优点是寿命较高，缺点是锋利度相对较差，雕刻深度较浅！ 　补充：没有万能的石材刀具！只有合理的刀具搭配，才能让雕刻成本，雕刻效果，达到最优化！

刀具的磨损分为三个阶段：初期磨损、正常磨损、急剧磨损。在初期磨损阶段，刀具很容易出现崩刀的现象，导致刀具加工完全失效。这个问题对平底刀就更加明显。我们必须要保证平底刀安全的度过这一段危险时期。所以，在使用平底刀进行加工时，必须要进行跑合。下面给出一组实验说明跑合对刀具寿命的影响。

上面的实验是在加工45#钢，使用相同加工参数加工进行的比较。可以看出跑合后，刀具寿命增加了2倍多。

跑合的方法就是在保持主轴转速相同的情况下，将进给速度降低一半，加工长度大约在5~10米，材料软时，跑合距离可以减小。

尽量避免下扎现象：平底刀抵抗下扎的能力比较弱，在下扎时，很容易崩刀。下刀角度要小一些，能使用螺旋下刀尽量使用螺旋下刀，表面预留必须大于0。在计算失败时，使用缩短下刀长度或使用轮廓下刀。保证一定的主轴转速：由于使用平底刀相应的增加了加工时所需要的加工功率和加工扭矩，为了保证电机的加工状态正常，主轴转速不能过底，下面给出加工不同材料时主轴转速建议值：

（以上参数为使用电机为80电机参数）

尽量减小刀具伸出长度：这一点对所有刀具加工都是很重要的，对平底刀而言就更加突出。由于使用平底刀加工时，刀具相对来说都比较锋利，容易出现“吃不住”的现象，所以，一定要尽量减小刀具伸出长度。

石材雕刻机刀具使用指南

1.石材雕刻机压克力切割加工，推荐使用单刃螺旋铣刀，特点是加工时无烟无味，速度快，效率高，不粘屑，真正环保，其特殊的制造工艺保证加工压克力不爆口，极细刀纹(甚至无刀纹)，表面光洁平整。加工表面需达到磨砂效果,推荐使用双刃三刃螺旋铣刀。

2.石材雕刻机密度板切割加工（广告开模用），推荐使用双刃大排屑螺旋铣刀，它具有两条高容量的排屑槽，双刃设计，既具有很好的排屑功能，又达到很好的刀具平衡，在加工中高密度板时，不发黑，不帽烟，使用寿命长等特点。

3.石材雕刻机铝板切割加工，推荐使用单刃专用铝用铣刀。加工过程中不粘刀，速度快，效率高。

4.石材雕刻机上下面无毛刺切割加工，推荐使用单刃，双刃上下切铣刀。

5.石材雕刻机金属雕刻加工，推荐使用单刃，双刃直槽平底尖刀。

6.石材雕刻机3D雕刻刀，同心度高，刃口锋利，可做精密3D雕刻加工。

7.石材雕刻机高密度板，实木推荐使用棱齿铣刀。

8.石材雕刻机多层板，夹板加工，推荐使用双刃直槽铣刀。

9.石材雕刻机精密小型浮雕加工，推荐使用圆底刻刀。

10.石材雕刻机软木,密度板,原生木,PVC,压克力大型深浮雕加工，推荐使用单刃螺旋球头铣刀。

11.石材雕刻机下切刀的使用效果，加工产品上表面无毛刺，加工时不会翘板。

12.石材雕刻机金属模具加工铣刀，推荐使用钨钢铣刀，表面镀紫黑色加硬钛。

13.石材雕刻机压克力镜面雕刻加工推荐使用金刚石雕刻刀。

14.石材雕刻机粗加工刨花板等推荐使用多条纹铣刀。

石材雕刻刀损耗过快的原因综合分析

就用户所反映损耗过大过快的问题，我们综合有以下几方面原因造成：

1. 刀具问题：主要是和雕刻刀具的硬度，强度，锋利度以及特刀具伸出的长度，刀具前刀面光滑程度有关。这个需要用户在加工前选择正确的刀具进行加工。

2. 加工的材料是否有杂质和材料硬度是否过大.

3. 是否铣底打平，没有打平有可能会引起断刀。主轴电机的转速是否过低，主轴电机转速过低，每齿每转吃刀量就变大，这样切削力就变大，就会引起断刀，一般来说，我们使用的主轴转速还是偏高一些好。

4. 提供的电源是否稳定，电源不稳定也会引起雕刻机断刀。雕刻刀具之石材雕刻刀材料的性能分析

5. 加工余量是否合理，是否有阶梯状的余量，这样在加工时就会有变化的切削力引起震动，导致断刀，这样就有必要增加半精加工了。另外就是吃刀量是否过大了。

6.刀具和夹头上是否有灰尘，上刀力度是否过大。夹头和螺母是不是完好。刀具伸出量是不是大了，这一点很重要，往往也是这边出现问题而没有被重视。

7. 优先模式是否正确，它直接影响到机床的启动速度，启动速度越高就越容易产生震动，这样就容易导致断刀。

雕刻刀具是易损件，在使用过程中损耗更换属于正常情况。但不少用户在使用中均有不同程度的反映存在雕刻刀具更换频率高，损耗严重等问题。雕刻刀具损耗过大过快为操作使用不正确或雕刻刀具质量低劣造成。

石材雕刻刀跳动因素

石材雕刻刀的径向跳动对刀具的影响是非常大的。根据一些技术资料说明，当径向跳动增加0.01MM时，石材雕刻刀具寿命会降低50%！所以我们要尽量减小刀具的径向跳动。

和刀具径向跳动有关的环节有：夹头、刀具自身的情况、刀具和夹头的配合、夹头和螺母的配合，刀具装夹方法的情况。

我们应该注意以下问题：

1）夹头要完好无损，而且要清洁。夹头上任何一个小的损坏，在夹紧变形过程中都会导致变形不均，最终增加了刀具的径向跳动。

灰尘的影响也是非常大的，而且不容易被大家所注意到。灰尘同样会增大刀具的径向跳动，经过大量实验，有灰尘的夹头清洁后，径向跳动可以减小50%！相应的刀具的使用寿命就可以提高2倍以上。

2）刀具要尽量缩短伸出长度，而且同样要保证刀具的清洁。刀具的伸出长度大，在受到相同的切削力的情况下，刀具的变形就大，这样也增大了刀具的径向跳动，降低刀具的使用寿命。

同时，如果刀具伸出长度较大，会影响加工出的工件光洁度，而且在这方面的是非常大的。刀具也要注意清洁，刀具上有灰尘和夹头上有灰尘对径向跳动的影响是一样的，它都会大大的影响刀具使用寿命。

3）要注意石材雕刻刀和夹头的配合。在装夹刀具时要在夹头已经开始变形后，再放入刀具，这样可以减小刀具的径向跳动。

另外，在夹紧时要注意力度，不是夹紧力越大越好，经实验验证，合理的夹紧力可以减小刀具径向跳动20%。这个合理的夹紧力需要机床操作人员自己进行总结，多多实验，找到自己夹紧刀具的力度。

是应用在数控石材雕刻机上的专用刀具。石材的特殊性质，决定了石材雕刻刀必须具有高结构强度，高耐磨性等特点。因此市面上的普通广告刀，在石材上是不适用的。石材雕刻刀的选择，必须根据不同雕刻材质不同雕刻方式来选刀。比如国内著名的某石材雕刻刀生产厂家，就针对石材雕刻刀的不同用处研发了A,B,C,D,E,F,G等7个系列专用刀具。

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