刀具材料及选用

1、1）硬度）硬度-最基本特性最基本特性 高硬高温高压下保持几何形状。高硬高温高压下保持几何形状。 最差的碳素工具钢最差的碳素工具钢62HRC以上以上 高速钢高速钢6367 HRC 、硬质合金更硬、硬质合金更硬 2）足够的强度、韧性）足够的强度、韧性-承受切削力和抗冲击力承受切削力和抗冲击力 强度用刀具材料的抗弯强度强度用刀具材料的抗弯强度bb表示，韧性表示，韧性k。3）耐磨性和耐热性）耐磨性和耐热性-抗磨损、高温下保持高硬度抗磨损、高温下保持高硬度 红硬性：红硬性：4）良好的热导率）良好的热导率5）良好的工艺性和经济性）良好的工艺性和经济性6）抗粘结性）抗粘结性7）化学稳定性）化学稳定性刀具材料

2、应具有的基本性能刀具材料应具有的基本性能2022-6-2712022-6-272 ND 刀具材料的种类刀具材料的种类2022-6-273刀具材料选用刀具材料选用2022-6-274刀具材料选用刀具材料选用2022-6-275K、P、M三种代号之后附加三种代号之后附加0l、05、10、20、30、40、50等数字更进一步细分，表示其性能和加工时承受载荷的情等数字更进一步细分，表示其性能和加工时承受载荷的情况或加工条件。一般来讲，数字越小者，硬度越高，但韧性况或加工条件。一般来讲，数字越小者，硬度越高，但韧性越低；而数字越大则韧性越高但硬度越低。越低；而数字越大则韧性越高但硬度越低。2022-6-

3、276表表2-1世界上主要的硬质合金牌号世界上主要的硬质合金牌号2022-6-277表表2-2 硬质合金刀具的成分及力学性能硬质合金刀具的成分及力学性能2022-6-278表表2-3国内常用硬质合金材料的适用范围国内常用硬质合金材料的适用范围2022-6-279 切铸铁等脆性材料切铸铁等脆性材料时，形成崩碎切屑，切削力集中在切削时，形成崩碎切屑，切削力集中在切削刃上，局部压力很大，并具有一定的冲击性，所以宜采用抗刃上，局部压力很大，并具有一定的冲击性，所以宜采用抗弯强度和韧性较好的弯强度和韧性较好的WC-Co合金合金。 但这类合金与钢摩擦时，其抵抗月牙洼磨损的能力但这类合金与钢摩擦时，其抵抗月

4、牙洼磨损的能力WC-TiC-Co合金差，因此不易用于高速切削普通钢料。合金差，因此不易用于高速切削普通钢料。 由于高温合金、不锈钢等难加工材料中含有钛，且热导率由于高温合金、不锈钢等难加工材料中含有钛，且热导率低，所以切削温度高，并容易产生冷焊，因而要求刀具中不低，所以切削温度高，并容易产生冷焊，因而要求刀具中不含钛，并具有良好的导热性。这说明切削上述难加工材料选含钛，并具有良好的导热性。这说明切削上述难加工材料选用不含钛的用不含钛的WC-Co合金并采用较低的切削速度较为合适。合金并采用较低的切削速度较为合适。 显然，精加工时宜选用含钴少、硬度高的合金，如显然，精加工时宜选用含钴少、硬度高的合

5、金，如YG3或或YT30；粗加工或有冲击载荷时宜选用含钴多、抗弯强度大的；粗加工或有冲击载荷时宜选用含钴多、抗弯强度大的合金，如合金，如YG8或或YT15。2022-6-27102022-6-2711涂层厚度：涂层厚度：越厚越好。但过厚，则易剥离而使涂层工具丧失越厚越好。但过厚，则易剥离而使涂层工具丧失本来的功效。一般情况下，用于连续高速切削的涂层厚度为本来的功效。一般情况下，用于连续高速切削的涂层厚度为515m，多为，多为CVD法制造。在冲击较强的切削中，特别要求法制造。在冲击较强的切削中，特别要求涂膜有较高的附着强度以及涂层对工具的韧性不产生太大的影涂膜有较高的附着强度以及涂层对工具的韧性

6、不产生太大的影响，涂层的厚度大多控制在响，涂层的厚度大多控制在23m，且多为，且多为PVD涂层。涂层。涂层刀具的使用范围涂层刀具的使用范围相当广，从非金属、铝合金到铸铁、钢相当广，从非金属、铝合金到铸铁、钢以及高强度钢、高硬度钢和耐热合金、钦合金等难加工材料的以及高强度钢、高硬度钢和耐热合金、钦合金等难加工材料的切削均可使用，且普遍较硬质合金的性能要好。切削均可使用，且普遍较硬质合金的性能要好。目前，最先进的涂层技术也称目前，最先进的涂层技术也称ZX技术，是利用纳米技术和薄技术，是利用纳米技术和薄膜涂层技术，使每层膜厚为膜涂层技术，使每层膜厚为1nm的的TiN和和AIN超薄膜交互重叠超薄膜交互

7、重叠约约2000层进行蒸着累积而成，这是继层进行蒸着累积而成，这是继TiC，TiN、TiCN后的第后的第四代涂层。它的特点是，远比以往的涂层硬，接近四代涂层。它的特点是，远比以往的涂层硬，接近CBN的硬度，的硬度，寿命是一般涂层的寿命是一般涂层的3倍，大幅度提高耐磨损性，产品应用更加倍，大幅度提高耐磨损性，产品应用更加广泛，是有发展前途的刀具材料。广泛，是有发展前途的刀具材料。2022-6-27122022-6-27132022-6-27142022-6-27152022-6-2716数控刀具的主要种类 1数控加工刀具的种类数控加工刀具的种类：常规刀具和模块化刀具两大类常规刀具和模块化刀具两大类 模块化刀具的主要模块化刀具的主要优点优点 ： 减少换刀停机时间减少换刀停机时间，提高生产加工时间；，提高生产加工时间； 加快换刀及安装时间，加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的标准化和合理化的程度； 提高刀具的管理及柔性加工的水平提高刀具的管理及柔性加工的水平； 扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能； 有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用