刀具基本知识

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1、刀具基础知识一、刀具材料1、刀具材料的要求（1）、硬度。刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度（2）、耐磨性（3）、足够的强度和韧性（4）、较高的耐热性。通常用红硬性来表示，指在高温下保持上述性能的能力。（5）、磨削性2、常用刀具材料（1）、工具钢：T10A、9SiGr、GCr15。主要用于制造低速刀具，目前已很少使用。（2）、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钼、钒等合金较多的工具钢，其红硬性较普通工具钢高，允许切削速度也要高两倍以上，因此称为高速钢。高速钢的硬度、耐磨性、红硬性虽不及硬质合金，但其制造刀具

2、的刃口的强度和韧性较硬质合金高，能承受较大的冲击载荷。①、普通高速钢W18Cr4VW6Mo5Cr4V2硬度为HRC62~65②、高性能高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2Al硬度为HRC68~69钴高速钢110W1.5Mo9.5Cr4VCo8可用于制造复杂刀具W的作用：W和Fe、Cr一起与C形成高硬度的碳化物，可以提高纲的耐磨性Mo的作用：与W基本相同，并能减少钢的碳化物的不均匀性，细化碳化物颗粒，增加钢对机械能的吸收能力。为了增加热硬性，添加Co、Al等元素为了提高耐磨性，可适当增加V量，但随着V量

3、的增加，可磨性变得越来越差。（3）、硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC）的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。其中高温碳化物的含量超过高速钢，硬度可达HRC74~81，允许切削温度可达800~1000℃第16页，允许切削速度可比高速钢高十几倍，并能切削工具钢无法切削的难加工第16页刀具基础知识及发动机厂刀具简介材料。但其抗弯强度和冲击刃性较高速钢低的多，刃口也不易磨得很锋利。硬质合金的类别主要有：①、YG钨钴类硬质合金（WC-Co）（K类）钨钴类硬质合金的

4、抗弯强度、韧性、磨削性、导热性较好，主要用于加工脆性材料（如铸铁）、有色金属及其合金抗弯强度、韧性、进给量硬度、耐磨性、切削速度精加工YG3XYG3（K01、K05）粗加工YG6（K15、K20）YG8（K30）含Co量②、YT钨钛钴硬质合金（WC-TiC-Co）（P类）钨钛钴硬质合金由于加入了碳化钛（TiC），使其耐磨性提高但抗弯强度、磨削性、导热性下降，主要用于高速切削一般钢材。抗弯强度、韧性、进给量硬度、耐磨性、切削速度精加工YT30（P01）YT15（P10）粗加工YT14（P20）YT5（

5、P30）含TiC量③、涂层硬质合金在韧性较好的硬质合金表面上涂覆一层5~12μm，硬度和耐磨性很高的物质，如（TiC、TiN），使得硬质合金既有高硬度和耐磨性表面，又有坚韧的基体。涂层可提高硬质合金的耐磨性，减少工件和刀具表面的摩擦系数，减少切削力，降低切削温度，从而能提高切削速度而不降低刀具耐用度。（4）、陶瓷刀具陶瓷刀具主要用Al2O3，加微量添加剂经冷压烧结而成，其硬度、耐磨性、红硬性均较硬质合金高，能在1200℃第16页刀具基础知识及发动机厂刀具简介高温下切削，可采用比硬质合金高几倍的切削速

6、度，可获得较高的工件表面粗糙度和尺寸稳定性，但其缺点就是抗弯强度和冲击韧性差。用于一般材料的精加工。但随着陶瓷材料制造工艺的改进，以及添加某些金属碳化物、氧化物，将有利于抗弯强度的提高，从而扩大其使用范围。（5）、PCD聚晶金刚石，硬度最硬，用于加工非铁族材料，可获得较高的表面粗糙度和尺寸精度。0（6）、PCBN聚晶立方氮化硼，其硬度仅次于金刚石，但其热稳定性大大高于金刚石，在1400℃仍然保持其硬度，能以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬火钢、冷硬铸铁、高温合金等。二、刀具的角度及其选择1、前角γ0

7、：前刀面与基面之间的夹角（1）、前角的功用①、影响切削区域的变形程度②、影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件③、影响切削形态和断屑效果④、影响加工表面质量（2）、前角的选择原则⑤、根据材料的强度、硬度⑥、加工塑性材料，应取较大的前角；加工脆性材料时，可取较小的前角。⑦、粗加工应适当减小前角⑧、成形刀具常取较小的前角⑨、刀具的材料抗弯强度低时，应选用较小的前角⑩、工艺系统刚性差和机床功率不足时，应选用较小的前角。⑪、数控机床和自动线刀具，考虑到刀具的尺寸耐用度及工作的稳定性，而选用较小的前角。2

8、、后角α0：后刀面与切削平面的夹角（1）、后角的功用①、减小后刀面与加工表面之间摩擦②、后角越大，切削刃越锋利③、增大后角可以提高刀具耐用度④、增大后角将使切削刃和刀头的强度削弱，散热体积减小（2）、后角的选择①、第16页刀具基础知识及发动机厂刀具简介粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具，应取较小的后角；精加工时，增大后角可提高刀具耐用度和加工表面质量。①、工件材料硬度、强度较高时，为保证切削刃强度，宜取较小的后角；工件材质较软、塑性较大或易加工硬化时，应适当加大后角