刀具材料和切削用量ppt课件

1、1-3 1-3 刀具资料和切削用量刀具资料和切削用量 金属切削过程中的加工质量、加工效率、加金属切削过程中的加工质量、加工效率、加工本钱，在很大程度上取决于刀具合理选择。因工本钱，在很大程度上取决于刀具合理选择。因此，资料、构造和几何外形是构成刀具切削性能此，资料、构造和几何外形是构成刀具切削性能评价的三要素。评价的三要素。一、一、 刀具切削部分应具备的根本性能刀具切削部分应具备的根本性能1 1较高的硬度较高的硬度2 2较高的耐磨性较高的耐磨性3 3足够的强度和韧性足够的强度和韧性4 4较高的耐热性较高的耐热性6 6良好的工艺性和经济性良好的工艺性和经济性5 5较好的导热性较好的导热性 二、二

2、、 车刀切削部分常用刀具资料车刀切削部分常用刀具资料工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。硬质合金硬质合金有钨钴类硬质合金YGK类、钨钛钴类硬质合金YTP类和钨钛钽铌类硬质合YWM类。其他资料其他资料 推行运用新型刀具资料如涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。1 1高速钢高速钢它含有钨W、钼Mo、铬Cr、钒V等合金元素较多的工具钢。 特点：硬度高6366HRC 足够的强度和韧性有较高的热稳定性 、耐磨性 能接受大的冲击力可制造复杂的刀具：如成形车刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹车刀和拉刀等耐热性较差 500650C不能高速切削1 1高速钢的分类高速钢的分类 按用途可分为： 通用高速钢

3、和高性能高速钢按制造工艺可分为: 熔炼高速钢、粉末冶金高速钢 外表涂层高速钢按根本化学成份可分为: 钨系和钼系2常用高速钢的牌号与性能常用高速钢的牌号与性能v通用型高速钢 v W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高，热塑性差，碳化物分布不均匀等缘由，目前国内外已很少采用。v留意：v 不适用于高速切削和硬的资料的切削v高性能高速钢高性能高速钢 v 高性能高速钢是指在通用型高速钢中添加碳、钒、钴或铝等合金高性能高速钢是指在通用型高速钢中添加碳、钒、钴或铝等合金元素，使其常温硬度可达元素，使其常温硬度可达676770HRC70HRC，耐磨性与热稳定性进一步提高。，耐磨性与热稳定性进一步提高。v适用

4、于：适用于：v 加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难加工资料。典型加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难加工资料。典型牌号有牌号有M42M42等。等。v粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢 v 粉末冶金高速钢是用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水而粉末冶金高速钢是用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水而得到细小的高速钢粉末，然后再热压锻轧制成。得到细小的高速钢粉末，然后再热压锻轧制成。v特点：特点：v 适用于制造精细刀具、大尺寸适用于制造精细刀具、大尺寸( (滚刀、插齿刀滚刀、插齿刀) )刀具、复杂成形刀刀具、复杂成形刀具、拉刀等。具、拉刀等。 2 2硬质合金硬质合金 硬质合金是由高硬度和

5、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。特点：常温硬度为:8993HRA化学稳定性好热稳定性好，耐磨性好耐热性好8001000C硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高 510倍 。 钨钴类钨钴类WC+CoWC+Co；钨钛钴类钨钛钴类WC+TiC+CoWC+TiC+Co；钨钛钽铌钴类钨钛钽铌钴类 TiC+WC+Ni+TaC TiC+WC+Ni+TaC。1 1硬质合金的分类硬质合金的分类 2常用硬质合金的牌号及其性能常用硬质合金的牌号及其性能数字越小，硬度越高但韧性越低钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金 代号为代

6、号为YGYG，属，属K K红红色类。合金中含钴量愈高，韧性愈色类。合金中含钴量愈高，韧性愈好，适宜于粗加工，反之用于精加好，适宜于粗加工，反之用于精加工。工。YG(K)YG(K)类硬质合金，有较好的韧类硬质合金，有较好的韧性、磨削性、导热性，适宜于加工性、磨削性、导热性，适宜于加工产生崩碎切屑及有冲击载荷的脆性产生崩碎切屑及有冲击载荷的脆性金属资料。金属资料。v钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金 代号为代号为YTYT，属，属P P蓝色类。它以蓝色类。它以WCWC为基体为基体, , 添加添加TiCTiC，用，用CoCo作粘结剂烧结而成。合金中作粘结剂烧结而成。合金中TiCTiC含量含量提高，提高，

7、CoCo含量就低，其硬度、耐磨性含量就低，其硬度、耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、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，导热性、特别是冲击韧性明显下降，适宜于精加工。适宜于精加工。v钨钛钽铌类硬质合金钨钛钽铌类硬质合金 代号为代号为YWYW，属属M M黄色类。它在黄色类。它在YT(P)YT(P)类硬质合金中类硬质合金中参与参与TaCTaC或或NbCNbC，这样可提高抗弯强度、，这样可提高抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化才干、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化才干、耐磨性和高温硬度等。它既适用于加耐磨性和高温硬度等。它既适用于加工脆性资料，又适用于加工塑性资料。工脆性

8、资料，又适用于加工塑性资料。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资料。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、抗粘结和抗分散才干强；其缺陷是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以运用范围遭到限制；可用于钢、铸铁类零件的车削、铣削加工。2000度1陶瓷刀具资料陶瓷刀具资料 2金刚石刀具资料金刚石刀具资料 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巩固物质。由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部外表摩擦系数较小，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的资料。8

9、00度也可用于加工高硬度的非金属资料，如石材、紧缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝硅合金资料以及复合难加工资料的精加工或超精加工。缺陷是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有剧烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。3其它刀具资料其它刀具资料3立方氮化硼立方氮化硼立方氮化硼CBN是一种人工合成的新型刀具资料，它由六方氮化硼在高温、高压下参与催化剂转化而成。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时不易起化学反响，导热性好，摩擦系数低。因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工资料的加工。4 4涂层刀具资料涂层刀具资料在韧牲较好的刀具基体上，涂覆

10、一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具资料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的涂层资料有TiC、TiN、Al203及其复合资料等, 涂层厚度随刀具资料不同而异。 TiC TiC涂层涂层 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。 TiN TiN涂层涂层 在高温时能产生氧化膜，与铁基资料摩擦系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。 TiCTiN TiCTiN复合涂层复合涂层第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易零落。第二层涂TiN,减少外表层与工件间的摩擦。 TiC-Al203 TiC-Al203复合涂层复合涂层第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易零落。第二层涂A

11、l203可使刀具外表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运用，大多采用目前单涂层刀片已很少运用，大多采用TiC-TiN复合涂层或复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。三复合涂层。 该当指出，加工普通资料大量运用的仍是普通高速钢及该当指出，加工普通资料大量运用的仍是普通高速钢及硬质合金，只需在加工难加工资料时，才思索选用新牌号硬质合金，只需在加工难加工资料时，才思索选用新牌号合金或高性能高速钢，在加工高硬度资料或精细加工时，合金或高性能高速钢，在加工高硬度资料或精细加工时，才思索选用超硬资料。才思索选用超硬资料。 切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，是背吃刀量、进给量和切削速度三者的总称。故又把这三者称为切削用量三要素。三、切削用量三要素三、切削用量三要素1.背吃刀量 ap 工件上已加工外表和待加工外表间间隔。2.进给量 f 工件每转一周，车刀沿进给方向挪动的间隔称为进给量。单位为mm/r分类：纵向进给 沿车床床身导轨方向的进给量 横向进给 垂直于车床床身导轨方向的进给量3.切削速度 Vc 车削时，刀具切削刃上某选定点相对于待加工外表在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度。也为车刀在1min内车削工件外表的实际展开直线长度。 Vc= m/minVc-切削速度