刀具培训资料2

1 刀具培训资料刀具培训资料 我国硬质合金分类 我国常用硬质合金有三类 钨钴类 WC Co 硬质合金 代号 YG 这类硬质合金硬质相为 W 粘结相 Co 相 当于 ISO 标准的 K 类 其韧性 耐磨性能和导热性好 主要用于加工脆性材料 如铸铁 有色金属及非金属材料 常用牌号有 YG3 YG6 YG6X 和 YG8 钨钛钴类 WC TIC Co 硬质合金 代号为 YT 硬质相 WC TIC 粘结相 Co 相 当 ISO 标准的 P 类 在合金中加入 Tic 提高硬度耐磨性 不耐冲击 不适合加工脆性 材料 适合高速切削一般钢材 常用牌号有 YT5 YT14 YT15 和 YT30 钨钛钽 铌 钴类 WC Tic Tac Nbc Co 硬质合金 代号为 YW 相当于 ISO 标准 的 M 类 合金中加入适量的碳化钽 Tac 或碳化铌 Nbc 稀有难熔金属碳化物 提 高合金高温硬度 强度 耐磨性 但价格贵 适合加工难切削材料 适合加工耐热钢 高锰钢 不锈钢等难加工材料 另外还有 Tic 基硬质合金 代号为 YN 这是一种以 Tic 为主要硬质相 以镍 Ni 和钼 Mo 为粘结相的硬质合金 还有钢结构硬质合金 代号为 YE 这种硬质合金的 硬质相仍为 Wc 或 Tic 但粘结相为高速钢 涂层硬质合金刀具 对刀具材料的要求是即要硬度高 耐磨性好 又要韧性好 耐冲击 但这两种性质 往往互相矛盾 提高了硬度 耐磨性 韧性就降低 提高韧性 耐磨性就会降低 然而 涂层刀具却解决这一问题 在韧性很好的硬质合金基体上涂一层 或几层 很薄 很硬 很耐磨的材料 使刀片外面很硬 耐磨 而内部却又很韧 耐冲击 从而使刀具寿命成 倍提高 2 涂层硬质合金刀片的优点 1 适用范围广 用很少的几种涂层刀片就能适应广泛的加工范围 可代替很多种硬质 合金刀片 如 瑞典山特维克公司牌号为 GC415 涂层硬质合金刀片 GC415 相当 P05 P30 K05 K20 和 M10 M25 硬质合金刀片 简化管理 减少库存 2 它即能加工各种钢件 又能加工铸铁 特别是不锈钢材 还适合精加工和一般的粗 加工 3 涂层硬质合金刀片的寿命比不涂层硬质合金刀片寿命高 3 7 倍 效率高 1 2 倍 缺点 不适合微量精加工切削 表面有夹砂 冲击大的断续切削 不适合加工有色金属 及其合金 涂层材料 涂层材料一般为 Tic TiN Al2O3 TiC 等 最初是单层涂层 现在是多层涂层 2 5 层 还有更多涂层 总的涂层厚度 2 12 m 之间 超过 12 m 脆性将起主要作用 涂层 易碎裂和基体脱离 多层涂层的底层多数涂 TiC TiC 有很好的附着性和耐磨性 与基体结合牢固 把 硬质合金基体与上面一层涂层粘结在一起的粘结剂 Tic 硬度很高 有很高的耐磨损性 能 多层涂层的最外层 很多采用 TiN 涂层 TiN 的摩擦系数很小 化学稳定性好 高 的抗月牙磨损性 它起到使刀片表面光滑作用 减少切削热和切削力 使切削流畅 好 似在刀片表面涂一层润滑剂 多层涂层的中间层和有些双层涂层表层都 Al2O3 这种材料在高温下热稳定性好 高温硬度高 耐磨性 化学稳定性和抗氧能力很好 它的导热系统很低 隔热作用好 不使热传到下层金属层上 由切屑将热带走 使基体在切削过程中保持较冷状态 就可 3 采用更高的切削速度 瑞典山特维克公司涂层刀片 GC3015 肯纳 美国 曼特公司涂层刀片 KC910 万耐持公司涂层刀片 V01 瑞典山特维克公司涂层刀片 GC415 肯纳 美国 曼特公司涂层刀片 KC950 万耐持公司涂层刀片 SV3 这些刀片的一个共同特点都是可以用于较高的切削速度 金属陶瓷 金属陶瓷是金属与陶瓷的复合材料 它是以 TiC TiN 为基体 以 Ni 为粘结剂加入 少量其它材料 其性质介于硬质合金和陶瓷之间 金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金 低于陶瓷 特点 1 硬度高 红硬性好 耐磨性好 2 磨擦系数小 减少切削热产生 3 有良好的抗氧化能力 减少产生月牙洼和积屑瘤 4 耐用度高 加工表面粗糙度低 能控制较严的公差范围内 短点 1 脆性大 2 不能承受冲击 3 不适合断续切削 比陶瓷好的突出优点可在刀片上压出断屑槽 控制切屑流动 金属陶瓷用于精加工和半精加工硬度低于 HRC45 的金属材料 如 铸铁 可锻 铸铁 球墨铸铁 碳钢 合金钢 不锈钢 耐高温合金 铝和部分铝合金 金属陶瓷不适合加工淬硬的金属材料和有色金属 如含硅很高的铝合金 加工这些 有色金属时 刀具和工件的亲合力能使其产生积屑瘤 使刀具碎裂 都是双层涂层 TiC Al2O3 是三层涂层 TiC Al2O3 TiN 4 为了提高金属陶瓷刀具刃口强度 刃口应经钝化园角处理 刃口圆角半径 0 03 0 13mm 或刃口磨出负倒棱 负倒棱的角度只有 15 一般 20 至 30 负倒角的宽度 约为走刀量 进给量 三分之一 金属陶瓷刀片的价格只稍高于硬质合金刀片 立方氮化硼 CBN 立方氮化硼刀片是在高温高压下 使聚晶立方氮化硼和硬质合金基体成形成一体的 园刀片 上面一层为厚 0 5mm 的聚晶立方氮化硼 下面一层为硬质合金基体 刀片总厚 度有 3 2mm 和 4 8mm 两种 这种复合刀片具有 CBN 的硬度 又具有硬质合金的韧性 根据需要形状和尺寸 园刀片可以切成 45 60 90 的扇形或半园形小刀片 焊在 硬质合金或刀杆上用 也可以直接使用整体的复合 CBN 刀片作可转位刀片用 加工淬硬钢和铸铁时 耐磨性和刀具寿命比硬质合金刀片高 30 50 倍 比陶瓷刀片高 10 20 倍 CBN 刀片优点 1 硬度和耐磨性 仅次于金刚石 2 热稳定性好 在 1730 情况下 能保持其硬度 速度为硬质合金的 4 6 倍 3 化学稳定性好 比聚晶金刚石刀具好得多 加工黑色金属在 1200 时也不起化学 作用 4 导热性好 摩擦系数低 不易产生积屑瘤 工件表面质量好 CBN 刀具适合加工硬的钢 HRC40 70 铁 球墨铸铁 黑色金属 CBN 刀具不适合加工 HRC35 以下的较软材料 使用 CBN 刀具应注意下列几点 5 1 CBN 加工对象 HRC45 以上淬火钢 铁 球墨铸铁等黑色金属或 HRC35 以上耐热合 金和 HRC35 以下难加工的软铸铁 2 使用 CBN 刀具的机床必须刚性好 有足够的功率 3 安装 CBN 刀具 伸出的长度要尽量短 防止刀杆振动 4 CBN 刀具的刀刃必须磨出倒棱或小园角 5 使用 CBN 刀具尽可能采用负前角和小于 75 的主偏角 6 可以不用冷却液 要用就要充分 7 加工超耐热合金时 工件切入一端必须先倒角 8 确定刀具寿命的标志 必须在磨钝之前及时重磨 可刃磨两次 更换 不能等磨钝 再换 这样易打刀 9 确定切削速度和进给量要综合考虑生产效率 刀具寿命和成本影响 10 切削时产生振动马上停止 及时换刀或装夹 金刚石 金刚石是碳的许多异形体中的一种 是自然界中最硬的材料 有天然和人造金刚石 两种 天然属单晶金刚石 人造金刚石可分单晶金刚石 聚晶金刚石 包括聚晶金刚石 复合片 和 CVD 气相沉积 金刚石 聚晶金刚石 PCD 它是由一层细颗粒的人造金刚石和催化剂及溶剂经高温 高压和硬 质合金基体结合成整体圆刀片 刀片的厚度为 1 5 和 3 2mm 两种 聚晶金刚石层的厚度 为 0 5mm 根据需要如象 CBN 刀片一样切割各种形状 聚晶金刚石复合刀片的硬度低于天然金刚石 聚晶金刚石中的金刚石细颗粒无规则 排列 无方向性 在各个方面的硬度和耐磨性均一致 这种复合刀片有硬质合金基体做 6 支撑 抗冲击抗震性优于天然金刚石 价格比天然金刚石便宜 因而在汽车工业中广泛 使用聚晶金刚石复合刀片 金刚石刀具特点 1 金刚石刀具有极高的硬度和耐磨性 硬度可达 10000HV 比硬质合金高 3 4 倍 耐磨 性和寿命高 100 倍 2 有低摩擦系数 一般约在 0 1 0 3 之间 不易产生积屑瘤 表面质量好 3 热膨胀系数低 比硬质合金小几倍 约为高速钢的 1 10 热变形小 非常适合精加 工的超精加工 4 有很高的导热性 导热率约为硬质