分析刀具与被加工工件的适用性

《分析刀具与被加工工件的适用性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、适用于加工工件的材料和力学条件;[0t1jg$d9Ez%B8?9z　　刀具上最重要的基本点是刀尖。所谓刀尖，从定义上是主、副切削刃的交点。而主切削刃是前刀面与主后刀面的交线，副切削刃是前刀面与副后刀面的交线；因此刀尖实际上也是前刀面、主后刀面、副后刀面三个面的交点。加上工作状态，它与工件接触的点也是在工件上已加工表面和切削平面（又称过渡表面）的交线上。因此，它实际上是五个面和两个刃的汇集点。5f%wk-R+X9G!a/w　　但是，本文说将的刀尖，要比上述定义的范围大一些，它是指上述概念“刀尖”及其刀具上邻近该“刀尖”的周边地区。:b#Z

2、*e'W2Z/J　　构成这个刀尖切削性能的，有三个主要因素：基体材料、表面状态、几何形状。这三者以及它们的交互作用，基本上决定了这个刀尖具有什么样的切削性能。.F4A:s#i2e)a9_k　　基体材料：现在许多刀具都具备了涂层，但基体材料仍然对刀尖的性能发挥着非常重要的作用。涂层通常很薄，大部分的涂层的厚度在3～25?m（约人类头发的健?倍），其能够直接承受的切削力和切削热还是很有限的，大部分的切削力、切削热要依靠刀具的基体材料来承受。目前主要用于刀具基体材料的，有高速钢、钨基硬质合金（即平时就称为硬质合金的）、钛基硬质合金（平时许多人称

3、之为金属陶瓷）、陶瓷（氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、混合陶瓷等）、立方氮化硼（cbn）、人造金刚石（pcd，德文缩写为pkd）几大类。目前以硬质合金最为常用。v-~6@6m3G/D/h,q3p7L　　含富钴层技术的肯纳刀片材质:D"G:j%LE6G　　钨基硬质合金分为钨钴类硬质合金和钨钴钛类硬质合金两个大类（参见漫笔硬质合金的发明一文）。钴在硬质合金中所起的作用是粘结相，因此，基体材料的钴含量越高，在同等条件下就抗冲击能力越强。而碳化钨、碳化钛等是硬质相，硬质相越多，基体材料的硬度就越高。因此，通常精加工时由于加工余量均匀，一般冲击较小，可选用

4、含钴较少的硬质合金，刀具的耐磨性也比较好；而粗加工时则经常会面对余量不均匀的情况，宜采用含钴量较高的硬质合金，这样对防止粗加工时刀具的突然崩刃，发挥刀具应有的耐用度还是很有意义的。#W*q&x,`8u5b:Ga）细颗粒硬质合金kc635m,c%V%_1_!K*A;pb）超细颗粒硬质合金kc637m1@5A/L-W2O2u4m6r'c1gS.m　　硬质合金细颗粒化7L-O*c!a%J-a)I*`　　基体材料近年来的一个技术进步是富钴层技术。采用富钴层技术的硬质合金是通过一定的工艺，使硬质合金中的钴相对向表层集中，这样硬质合金的中心部分就有更

5、高的硬度，而表面因具有更多的钴而韧性更强。切削中切屑的冲击主要是发生在表层，采用富钴层的刀具更能够抵御这样的冲击。6^/d4R0K:[-j2d　　基体的另一个主要变化在于细颗粒化。在相同或相近的化学成分下，颗粒细化能明显提高硬质合金的强度。我个人认为，从某种方面看，硬质合金的强度分析与砂轮的强度分析颇有相似之处。硬质合金刀具的强度实际上也是有两方面构成的，一是硬质相本身的强度，即硬质相抵御外力破坏的能力，另一方面是粘结相保护硬质相不致脱落、位移的能力。细化的硬质合金首先是由于硬质相颗粒的细小化，致使其破坏的临界外力增加了。好比我们要扳断一

6、支粉笔很容易，而要扳断一个粉笔头却要困难得多。)M'f%}$~9T2v*q　　刀具涂层：有资料说，所有切削刀具中70-80%都是涂层刀具。涂层改善了所有切削刀具基体材料的切削性能：高速钢（hss）、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、超硬材料等等。!]:e9e5o#F7h.^({8j&@$k　　刀具为什么需要进行涂层？它的主要作用包括以下几个方面：$L5P(N-j5{5J$S:M:R0J　　延长刀具寿命8K%g%G4o%]Q9y0I　　抗磨粒磨损7O/G-H'v#F0Z　　抗月牙洼磨损$e-N9R8p7f　　防止积屑瘤的产生1`_/z$x3]$N/

7、G-v!z　　提高加工效率v+r2a(F;n+n1I　　通常以通过提高切削速度的方式实现0u'@"T0x#z1b'H　　改善工件表面光洁度/d-V;y#Q(^8O)a1H4E　　通常的刀具涂层分为化学涂层（cvd）和化学涂层（pvd）两大类别。化学涂层主要用于涂覆碳化钛（tic）、碳氮化钛（ticn）、氮化钛（tin）、三氧化二铝（al2o3）、金刚石（diamond）等，而物理涂层可涂的种类繁多，如氮化钛（tin）、碳氮化钛（ticn）、氮铝化钛（tialn）、二硼化钛（tib2）、氮化锆（zrn）、氮化铬（crn），还有铝含量比氮铝化

8、钛更高的氮钛化铝（altin），用铬来代替钛的氮铬化铝（alcrn）等等。另外还有一些如中温化学涂层（mt-cvd）的碳氮化钛（ticn），一些等离子技术的化学涂等等。/U0z2D%j7.{