金属切削刀具基本知识.ppt

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1、第一节刀具材料第二节切削刀具的分类及结构第三节刀具的几何角度第四节刀具的工作角度第一节刀具材料一、刀具材料应具备的主要性能1．高硬度2．高耐磨性3．足够的强度和韧性4．高耐热性5．良好的工艺性二、常用刀具材料的种类及主要性能三、高速钢高速钢是含有钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素较多的合金工具钢，也称为白钢、锋钢。优点：高速钢具有较高的强度、韧性和良好的刃磨性能，能承受较大的切削力和冲击力，常用于制造形状复杂的刀具。缺点：高速钢的耐热性较差，耐热温度为550~600℃，允许的最高切削速度为30m/

2、min。由于高速钢的切削速度比其他工具钢高几倍甚至十几倍，故称之为高速钢。1．普通高速钢普通高速钢主要牌号、性能特点及应用类别主要牌号性能特点应用钨系高速钢W18Cr4V工艺性能好，特别是刃磨性能和热处理性能好；但碳化物均匀性、高温塑性较钨钼系高速钢差应用最广泛的一种高速钢，适用于制作一般刀具和各种复杂刀具，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、铰刀、齿轮刀具及机用丝锥、板牙、锯条等钨钼系高速钢W6Mo5Cr4V2降低了碳化物的数量及分布的不均匀性，细化了晶粒，抗弯强度和冲击韧性提高，耐磨性好，热塑性好；红硬性较低适用于制造各

3、种承受冲击力较大的刀具，如插齿刀、锥齿轮刨刀和一般切削刀具，也可用于制造大型和热塑成形刀具W9Mo3Cr4V是一种新牌号高速钢，综合性能优于W6Mo5Cr4V2，成本较低适用性强2．高性能高速钢高性能高速钢是在普通高速钢中增加一些碳（C）、钒（V），并添加钴（Co）或铝（Al）等合金元素而获得，耐磨性和耐热性得到显著提高。3．粉末冶金高速钢优点：粉末冶金高速钢完全避免了碳化物的偏析，晶粒细化，分布均匀，强度、硬度、耐磨性等有了显著提高。由于物理、力学性能各向同性，减少了热处理造成的变形与应力。用途:（1）制造切削难

4、加工材料的刀具。（2）进行强力、断续切削时，要求锋利、强度和韧性高的刀具。4．高速钢刀具的表面处理表面处理：通过某种特殊工艺改善刀具表层的成分与组织或在刀具表面涂镀一层耐磨薄层（0.002mm左右）。常见的表面处理有：经过表面处理的刀具，耐用度得到显著提高。如目前一些铣刀、钻头的切削部分呈金黄色，多为TiN涂层。氮化处理离子注入液体氮碳共渗真空溅射涂镀物理气相沉积TiN、TiC1．常用硬质合金四、硬质合金我国常用硬质合金牌号与ISO分类对照及用途种类牌号相近ISO牌号主要用途加工性质钨钴类K30YG8加工铸铁、有色

5、金属及其合金粗加工K20YG6半精加工K01YG3精加工钨钛钴类P30YT5加工钢等塑性金属粗加工P10YT15半精加工P01YT30精加工钨钛钽（铌）钴类M10YW1加工耐热钢，高锰钢、不锈钢等难加工材料、一般钢材和铸铁、有色金属的加工精加工半精加工M20YW2粗加工半精加工例2—1：根据下列加工条件选择合适的硬质合金牌号。（1）粗车铸铁工件材料是铸铁，选用YG类硬质合金；粗车，为粗加工，应选用含钴（Co）量多的牌号YG8。（2）精车45钢工件材料是45钢，选用YT类硬质合金；精车，为精加工，应选含（碳化钛）Ti

6、C量多的牌号YT30。（3）粗车不锈钢（Cr18Ni9Ti）轴工件材料是钛不锈钢，应选用YW类硬质合金；粗车，为粗加工，应选用牌号YW2。2．其他硬质合金种类主要成分优缺点主要用途碳化钛基（YN类）硬质合金以TiC为主要成分，加入少量的WC、NbC，以Ni和Co为黏结剂耐磨，耐热，抗黏结，切削速度高。强度、韧性较低用于合金钢、淬火钢的精加工钢结硬质合金（YE类）以TiC或WC做硬质相，高速钢做黏结相，属高速钢基硬质合金耐热，耐磨，韧性好，可锻造性、热处理性和可切削性较好制作结构复杂的刀具，如钻头、铣刀等细晶粒、超细

7、晶粒硬质合金细晶粒合金平均粒度在1.5μm左右，超细晶粒合金粒度在0.2~1μm抗弯强度较高，在中、低速及断续切削的状态下不易发生崩刃现象涂层硬质合金在硬质合金表面涂覆一层或多层（5~13μm）的难熔金属碳化物硬度、耐磨性和耐热性得到较大提高多用于机夹式不重磨刀片五、陶瓷刀具材料1．陶瓷刀具材料的主要特点及应用特点：（1）高硬度与高耐磨性（2）高耐热性（3）良好的化学稳定性和抗黏结性（4）摩擦因数小（5）强度和韧性差、热导率低陶瓷刀具材料：以氧化铝（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下

8、烧结而成的一种刀具材料。应用：陶瓷刀具一般适用于高速精细加工硬材料，如在200m/min条件下车削淬火钢。2．陶瓷刀具材料的种类（1）氧化铝基陶瓷成分：将一定量的碳化物（多以TiC）添加到Al2O3中，称为混合陶瓷或组合陶瓷。若添加镍（Ni）、钴（Co）、钨（W）等作为黏结金属，可较大地提高陶瓷刀具的强度。应用：适合在中等切削速度下切削难加工材料，如冷硬铸铁