高速切削刀具在数控机床的应用

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1、高速切削刀具在数控加工中的应用吴迪（沈阳理工大学机械工程学院，沈阳，110168）摘要：随着高速切削技术在模具加工制造中越来越广泛的应用，高速切削刀具作为高速切削加工中的重要组成部分，也越来越引起人们的关注。木文结合数控技术的发展现状，阐述了高速切削刀具在数控加工中的应用及其未来趋势。分析了数控机床高速切削刀具应具备的特征；介绍了几种高速切削刀具材料的性能及适用范围；最后阐述了高速切削刀具材料的合理选择方法。关键词：高速切削刀具材料数控加工应用High-speedcuttingtoolsusedi

2、nCNCMachiningWuDi（SchoolofMechanicalEngineering,ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang,110168）Abstract：Withthehigh-speedcuttingtechnologybeusedinthemoldmanufacturingwidely,high-speedcuttingtoolsasanimportantpartinhighspeedmachining,butalsomoreandmore

3、causeforconcern.Inthispaper,combinedwiththecurrentdevelopmentofCNCtechnology,thispaperdescribestheapplicationofhigh-speedcuttingtoolsandfuturetrendsofhigh-speedcuttingtoolsinCNCmachining.Analyzingthefeaturesofhigh-speedcuttingtoolsinCNCmachines;descri

4、bingtheperformanceandapplicationofseveralhigh-speedcuttingtoolmaterials;finallyelaborateingthereasonablemethodsofselectijgspeedcuttingtoolmaterial.Keywords：High-speedcuttingToolmaterialCNCMachiningApplications1、高速切削技术高速切削是个相对的概念，究竟如何定义，目前尚无共识。如果从高速切削技

5、术的特征来看，可以这样理解：①切削速度很高,通常为是普通切削的5〜10倍。②机床主轴转速很高，一般在10000〜20000r/min以上。③进给速度很高，通常达15〜50m/min,最高可达90m/min.④对于不同的切削材料和所采用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同。⑤切削过程中，切削刃的通过频率接近于“机床一刀具一工件”系统的主导自然频率。与传统加工相比，由于高速切削显着提高了切削速度，导致工件与前刀面的摩擦增大，并导致切屑和刀具接触面温度的提高，能达到工件材料的熔点，使得工件变软甚至液化，

6、因而大大减小了对切削刀具的阻力，使得切削变得中国金属加工在线版权所有轻快。同时，由于加工产生热量的70%〜80%都集中在切屑上，而切屑的去除速度很快，传导到工件上的热量大大减少，提高了加工精度。高速切削加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术，优点主要在于：提咼牛产效率；提咼加工精度和表面质量；降低切削阻力。2、高速切削刀具材料刀具材料种类很多，常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金；非金属材料有陶瓷、金刚石（天然和人造）、立方氮化硼等。2.1碳素工具钢含碳量

7、在0.65〜1.3%的优质碳素钢称碳素工具钢，用来制造刀具的常用牌号有T8A、T10A等。一般用于制造低速、手用刀具,如手用锯条、锂刀等。2・2合金工具钢在碳素工具钢中加入适量的合金元素如Mn、Cr、W、Si等即成合金工具钢，常用牌号有9SiCr、CrWMn>GCr5等。与碳素工具钢相比，硬度相近，耐磨性、耐热性略高，热处理性能较好，主要用于制造低速、手用刀具,如手用丝锥、手用较刀及硬质合金钻头的刀体等。2.3高速钢高速钢是一种含Cr、W、Mo.V等合金元素较多的工具钢，与碳素工具钢、合金工具钢相

8、比，硕度有所提高，耐热性显著提高，允许的切削速度提高两倍以上，故称高速钢。2.4硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物（主要是WC、TiC等，又称高温碳化物）微米数量级的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的硬度很高,常温下可达89〜93HRA（相当于74〜81HRC）,它的耐磨性较好，耐热性也较好，能耐800〜1000°的高温，因此能采用比高速钢高几倍甚至十儿倍的切削速度；并能加工高速钢刀具难以切削的难加工材料，因此应用广泛,但其抗弯强度和冲击韧