刀具的基本知识.doc

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1、常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。二、刀具材料应具备的性能（一）高的硬度和良好的耐磨性（二）高的强度和韧性（三）高的耐热性（四）良好的工艺性总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。一）碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。1、常用牌号有T7

2、A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。二）合金工具钢在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。1、主要牌号有9SiCrCrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。

3、如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。三）高速钢高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。(一)高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度VC=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。（二）高速钢的分类钨系高速钢：W18Cr4V(最常用，刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢：W6MO5Cr4V2高速钢高碳高速钢：95W18Cr4V(含C量为0.95%)高钒高速钢：W6MO5Cr4V3(提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢：W6MO5Cr4V2CO

4、8铝高速钢：W6MO5Cr4V2Al四）硬质合金硬质合金=硬质相（TiC或WC）+粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用）上图为各种硬质合金刀头（一）主要性能1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良；2）允许切削速度VC=100m/min以上，最高不能超过200m/min；硬质合金3）脆性较大，怕冲击和振动。容易出现崩刃，因此注意加工条件；4）制造工艺性差。由于硬度太高，不能进行机械加工；5）加工范围较广。脆性材料、钢材、有色金属等均可加工。（二）分类钨钴类硬质合金(YG)硬质合金钨钴鈦类硬质合金(YT)添加稀有金属硬质合金

5、（YA、YW）碳化鈦基硬质合金（YN）常用硬质合金牌号介绍：1、钨钴类硬质合金YG：WC+Co①常用牌号：YG3、YG6、YG8（3、6、8、代表Co含量占3%、6%、8%）②应用：YG3（精加工）YG6（半精加工）YG8（粗加工）CO的含量↑韧性↑强度↑HRC↓耐磨性↓CO的含量↓韧性↓强度↓HRC↑耐磨性↑脆性↑主要用于加工铸铁、青铜等脆性材料，不适合加工钢料，因为在640℃时发生严重粘结，使刀具磨损，耐用度下降。2、钨钴钛类硬质合金（YT）：硬质相（WC+TiC）+粘结相（Co）①常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30（数字表示TiC的百分含量）②

6、应用：YT5（粗加工）YT14/YT15(半精加工)YT30（精加工）TiC含量↑硬度↑耐磨性↑脆性↑韧性↓TiC含量↓硬度↓耐磨性↓脆性↓韧性↑主要用于加工钢材及有色金属，一般不用与加工含Ti的材料,如1Cr15Ni9Ti,Ti与Ti的亲合力较大，使刀具磨损较快。3、添加稀有金属硬质合钨钽（铌）钴类硬质合金（YA）和钨钛钽（铌）钴类硬质合金（YW），是在钨钴钛类硬质合金（YT）中加入TaC(NbC),可提高其抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性，提高和金的高温硬度和高温强度，提高抗氧化能力和耐磨性。这类合金可以用于加工铸铁及有色金属，也可用于加工钢材，因此常成为通用硬

7、质合金，他们主要用于加工难加工材料。4、碳化钛基硬质合金（YN）这种合金有很高的耐磨性，有较高的耐热性和抗氧化能力，化学稳定性好，与工件材料的亲合力小，抗粘结能力较强。主要用于钢材、铸铁的精加工、半精加工和粗加工。刀具几何参数与切削用量的合理选择一、刀具几何参数的合理选择（一）刀具合理几何参数的基本内容1.刃形：刃形即是切削刃的形状。从简单的直线刃发展到折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃切断刀的刃形外圆车刀的刃形二、切削刃刃区的剖面型式后刀面负倒棱车刀前刀面刃形的区别负倒棱消振棱刃带刀具角度A、前角的功用及合理前角值的选择1）前角的主

8、要功用(1)影响切削区域