刀具小常识(二)ppt课件

刀具材料,1,一、刀具材料应具备的性能,2,二、常用刀具材料,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。,有钨钴类硬质合金YG、钨钛钴类硬质合金YT和钨钛钽（铌）类硬质合YW。,推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。,3,1高速钢,它是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金钢。热处理后硬度可达6266HRC,抗弯强度约3.3GPa，有较高的热稳定性、耐磨性、耐热性。切削温度在500650C时仍能进行切削。由于热处理变形小、能锻易磨，所以特别适合于制造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。,4,硬质合金以其优良的性能被广泛用作刀具材料。大多数车刀、端铣刀等均由硬质合金制造；硬质合金是由高硬度和高熔点的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。硬质合金刀具常温硬度为8993HRA，化学稳定性好，热稳定性好，耐磨性好，耐热性达8001000C。硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高510倍。,2硬质合金,5,钨钴类（WC+Co）；钨钛钴类（WC+TiC+Co）；钨钛钽（铌）钴类TiC+WC+Ni+TaC）。,（1）硬质合金的分类,6,（2）常用硬质合金的牌号及其性能,钨钴类硬质合金代号为YG，属K红色类。合金中含钴量愈高，韧性愈好，适合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)类硬质合金，有较好的韧性、磨削性、导热性，适合于加工产生崩碎切屑及有冲击载荷的脆性金属材料。钨钛钴类硬质合金代号为YT，属P蓝色类。它以WC为基体,添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、导热性、特别是冲击韧性明显下降，适合于精加工。钨钛钽（铌）类硬质合金代号为YW，属M黄色类。它在YT(P)类硬质合金中加入TaC或NbC，这样可提高抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨性和高温硬度等。它既适用于加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。,数字越小，硬度越高但韧性越低,7,以氧化铝或以氮化硅为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。其优点是硬度高，耐磨性、耐高温性能好，有良好的化学稳定性和抗氧化性，与金属的亲合力小、抗粘结和抗扩散能力强；其缺点是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以使用范围受到限制；可用于钢、铸铁类零件的车削、铣削加工。2000度,碳的同素异形体，在高温、高压下由石墨转化而成，是目前人工制造出的最坚硬物质。由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达6570HRC的材料。800度也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、压缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超精加工。缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。,3其它刀具材料,8,立方氮化硼（CBN）是一种人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高温、高压下加入催化剂转化而成。它有很高的硬度及耐磨性，热稳定性好，化学惰性大，与铁系金属在1300时不易起化学反应，导热性好，摩擦系数低。因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工材料的加工。,9,（4）涂层刀具材料,在韧牲较好的刀具基体上，涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al203及其复合材料等,涂层厚度随刀具材料不同而异。,硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削时能产生氧化钛膜，减小摩擦及刀具磨损。,在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。,10,第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。,第一层涂TiC,与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性能。,目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。,11,刀具材料和切削线速度,1、高速钢：20-30米/分钟2、硬质合金：70-90米/分钟3、TIN涂层硬质合金：100-120米/分钟4、氧化铝涂层硬质合金：200-400米/分钟5、金属陶瓷：200-350米/分钟6、陶瓷刀片：200-400米/分钟7、CBN刀片：400-800米/分钟8、金刚石刀片：1000-3000米/分钟,12,加工材料分类,加工材料根据国际ISO系列可分为：P、M、K、N、S、H六个分类：,P,M,H,S,N,K,非合金钢、低合金钢、高合金钢、铸钢件,不锈钢、奥氏体材料、奥氏体/铁素体材料（双相）,可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁,有色金属,耐热优质合金、钛合金,淬硬材料,蓝色,黄色,红色,绿色,褐色,淡蓝,13,硬质合金牌号性能、应用推荐及牌号对照,14,15,16,2.3.2可转位刀片的代码及其标记方法,按ISO1832-1985的可转位刀片的代码方法，是由10位字符串组成:,17,18,识别刀片属性,19,识别刀片属性,刀片型号为：CNMM120408-DR(车刀片）刀片材质为：YBC351(加工钢件、不锈钢、灰铁）ISO被加工材料：P25P45（普通钢件）M20M40（普钢、耐热合金）加工普通钢件：线速度Vc=300m/min(260-350)每转进给fn=0.4mm/r(0.2-0.6)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5)耐热合金：线速度Vc=185m/min(120-220)每转进给fn=0.3mm/r(0.15-0.6)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5),20,识别刀片属性,刀片型号为：TPGW110304(精镗刀片）刀片材质为：YD051(加工铸件）ISO被加工材料：K05-K15（主要用来加工铸铁）加工铸件：线速度Vc=200m/min(150-220)每转进给fn=0.3mm/r(0.15-0.5)吃刀量ap=3.0mm(0.5-5),21,识别刀片属性,刀片型号为：CNMM