数控加工工艺与刀具夹具 教学课件 作者 胡建新 模块二　数控加工用刀具.pptx

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1、数控加工工艺与刀具夹具主编胡建新模块二　数控加工用刀具数控加工工艺与刀具夹具模块二　数控加工用刀具课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类课题2.2　数控车削加工常用刀具课题2.3　数控铣削加工常用刀具课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类【学习目标】1.了解数控切削加工对刀具材料的基本要求，了解数控加工刀具材料的发展方向。2.了解数控加工常用刀具材料的基本分类。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类【学习任务的提出】图2⁃1所示为数控车床广泛使用的模块化标准刀具。它能够适应现代

2、数控切削加工对刀具材料所提出的基本要求，与传统的硬质合金焊接式车刀相比，在使用性能上有很大改进和提高，在切削性能方面具有许多焊接车刀所不具备的优点，是目前数控切削加工广泛采用的新型刀具。这种刀具上的刀片为不重磨的可转位标准刀片，图2⁃2所示为这种新型可转位刀片在数控车削加工中的应用。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类图2-1　数控车削应用的模块化刀具图2-2　可转位刀片的应用课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类2.1.1数控切削加工对刀具材料的基本要求现代化的数控切削加工对刀具材料提出了如下

3、基本要求：1.材料的高温硬度要高(热硬性高)2.材料的耐磨性要好3.材料的强度与韧性要高4.材料的加工工艺性要好5.刀片材料的价格要合理，经济性要好课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类【其他相关知识】2.1.2　数控切削加工中常用刀具材料的分类数控切削加工中所使用的刀具材料可以分为高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料四个大类。1.高速钢(1)高速钢的定义和特点　高速钢是含有较多W、Cr、Mo、V等元素的合金工具钢。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类(2)常用高速钢刀具材料　有普通高速钢和高效

4、能高速钢两个大类。W18Cr4V是普通高速钢刀具材料的典型代表，是最常用的高速钢刀具材料。图2-3　带有石墨强化涂层的铣刀课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类图2-4　表面涂覆有TiN的钻头课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类图2-5　带表面强化涂层的齿轮滚刀课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类图2-6　在高速钢表面涂覆TiN涂层的铣刀课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类2.硬质合金(1)硬质合金的定义与特点1)定义。硬质合金中的硬质碳化物称为硬质合

5、金的硬质相；金属粘结剂称为硬质合金的粘结相。材料中的硬质相比例越高，材料的硬度越高，脆性越大；材料中的粘结相比例越大，材料的韧性越好，但硬度和耐磨性降低。2)特点。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类(2)常用硬质合金刀片材料的种类及其应用特点1)钨钴类硬质合金(YG类)。2)钨钛钴类硬质合金(YT类)。3)钨钛钽(铌)钴类硬质合金(YW类)。(3)常用硬质合金刀片材料的选用1)粗加工：宜选用含钴量高的刀具材料YG8、YT5等硬质合金刀片。2)精加工：宜选用含钴量少，硬度较高的刀具材料YG3、YT30等刀片。3)切

6、削脆性材料：选择YG类材料，比较抗冲击和抗振动。4)切削塑性材料：选择YT类材料，硬度高，耐磨性好。5)切削难加工材料：选择YW类刀片。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类(4)其他新型硬质合金1)碳化钛基硬质合金(YN类)。2)YE类(钢结硬质合金)。3)YH类(超细晶类)。(5)涂层硬质合金1)定义。2)常用涂层。①TiC层。切削速度可以提高40％，刀具寿命提高3～5倍；但TiC与硬质合金刀片基体的线胀系数差别较大，容易造成脱层。②TiN层。课题2.1　数控切削加工对刀具材料的基本要求和刀具材料种类③TiC-T

7、iN。复合涂层，内层以YiC作为基础，外层为TiN，可提高表层的强度和硬度。④Al2O3层。又称陶瓷层，具有极高的硬度和抗氧化安定性，摩擦因数小，不粘刀，高温条件下不发生扩散磨损。但其抗冲击性差，性质较脆。⑤TiC-Al2O3。习惯上称为金属-陶瓷复合涂层。把Al2O3涂层复在TiN基层外面，可以有效防止刀具材料在高温下的粘刀和扩散磨损。⑥金刚石涂层。也称为石墨涂层。硬度极高，但高温性能差。易于干切削加工。⑦C3N4涂层。刀片涂层技术的最新技术成果是利用复合沉积法在刀具表面涂覆C3N4薄膜，也叫氮化碳技术。课题2.1　数控切削加工对刀具

8、材料的基本要求和刀具材料种类3.陶瓷类刀具材料(Ceramic)传统陶瓷是无机非金属材料，其性质硬而脆。作为刀具材料的陶瓷主要是含有金属氧化物或氮化物的陶瓷，例如氧化铝Al2O3，是典型的陶瓷类刀具材料。(