数控机床刀具选择

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1、2.1刀具材料及其选用数控机床刀具的选择刀具材料是指刀具切削部分的材料。在金属切削加工中，刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度和已加工表面质量、刀具消耗和加工成本。正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。2.1.1刀具材料应具备的基本性能①高硬度刀具材料的硬度必须更高于被加工工件材料的硬度。高速钢的硬度为63~70HRC；硬质合金的硬度为89～93HRA。②足够的强度和韧性一般用刀具材料的抗弯强度b（单位为Pa：N/m2）表示它的强度大小。用冲击韧度ak（单位为J/m2）表示

2、其韧性的大小，它反映刀具材料抗脆性断裂和崩刃的能力。③高耐磨性和耐热性刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般说，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系。其耐热性通常用高温硬度来衡量，或叫红硬性。高温硬度越高，表示耐热性越好。④良好的导热性刀具材料的导热性用热导率[单位为W/（m·K）]来表示。⑤良好的工艺性好和经济性为了便于制造、要求刀具材料有较好的可加工性。经济性是评价新型刀具材料的重要指标之一，刀具材料的选用应结合本国资源，降低成本。⑥抗粘接性防止工件与刀具材料分

3、子间在高温高压作用下互相吸附产生粘接。⑦化学稳定性指刀具材料在高温下，不易与周围介质发生化学反应。②高性能高速钢指在普通高速钢中加入一些合金，如Co、Al等，使其耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。但综合性能不如普通高速钢，不同牌号只有在各自规定的切削条件下，才能达到良好的加工效果。我国正努力提高高性能高速钢的应用水平，如发展低钴高碳钢W12Mo3Cr4V3Co5Si、含铝的超硬高速钢W6Mo5Cr4V2A1、W10Mo4Cr4V3Al，提高韧性、热塑性、导热性，其硬度达67～69HRC，可用于

4、制造出口钻头、铰刀、铣刀等。③粉末冶金高速钢可以避免熔炼钢产生的碳化物偏析。其强度、韧性比熔炼钢有很大提高。可用于加工超高强度钢、不锈钢、钛合金等难加工材料。用于制造大型拉刀和齿轮刀具，特别是切削时受冲击载荷的刀具效果更好。（2）硬质合金（CementedCarbide）①钨钴类（YG）WC+Co，强度好，硬度和耐磨性较差，用于加工脆性材料、有色金属和非金属材料。常用牌号：YG3、YG6、YG8、YG6X。数字表示Co的百分含量，Co多韧性好，用于粗加工；Co少用于精加工。1)普通硬质合金②钨钛钴类（

5、YT）TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好，适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受冲击性能好，适合粗加工。①钨钛钽（铌）钴类（YW）添加TaC或NbC，提高高温硬度、强度、耐磨性。用于加工难切削材料和断续切削。常用牌号：YW1、YW2。2)新型硬质合金②碳化钛基类（YN）TiC+Ni+Mo，硬度高、抗粘接、抗月牙洼磨损

6、和抗氧化能力强。用于合金钢、工具钢、淬火钢的连续精加工。牌号：YN05、YN10。（3）新型刀具材料①涂层刀具刀具基体材料上涂一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而得到的刀具材料.常用涂层材料:TiN、TiC、Al2O3②陶瓷刀具材料（Ceramics）主要成分Al2O3，硬度、耐热性和耐磨性高于硬质合金，不粘刀。但脆性大，易蹦刃,主要用于切削45-55HRC的工具钢和淬火钢。a.Al2O3基陶瓷刀具主要成分Si3N4，强度、韧性、疲劳强度、切削稳定性高于Al2O3基陶瓷刀具，主要用于端铣和切有氧化皮的毛坯

7、工件，也可对铸铁、淬硬钢进行精加工和半精加工。b.Si3N4基陶瓷刀具c.塞隆(Sialon)陶瓷Si3N4中加入Al2O3等形成的新材料。迄今陶瓷中强度最高的材料，化学稳定性和抗氧化能力都很好。③超硬刀具材料a.聚晶金刚石（PolyCrystallineDiamond，PCD）金刚石和立方氮化硼的统称，用于超精加工和硬脆材料加工。硬度高、耐磨性好，但耐热性差、强度低、脆性大，与铁亲和力强，用于高速精细车削、镗削有色金属及其合金和非金属材料，不宜加工黑色金属。b.立方氮化硼（CubicBoronNit

8、ride,CBN）硬度和耐磨性仅次于金刚石，但热稳定性好，主要用于加工高硬度(64-70HRC)的淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金等难加工材料。2.2数控机床刀具种类及特点2.2.1数控机床的刀具系统数控刀具指的是数控机床和加工中心用刀具，在国外发展很快，品种很多，已形成系列。在我国，由于对数控刀具的研究开发起步较晚，数控刀具成了工具行业中最薄弱的一环。车刀钻头铰刀铣刀外圆车刀端面车刀车孔刀切断刀切槽刀螺纹车刀螺纹车刀麻花钻中心钻扩孔钻锪钻手用铰刀机用铰刀莫氏