数控刀具知识.ppt

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1、第2章刀具材料2.1刀具材料应具备的性能和种类2.2工具钢2.3高速钢2.4硬质合金2.5其他刀具材料2.6硬度知识说明2.1刀具材料应具备的性能和种类2.1.1刀具材料应具备的性能切削刀具需要的刀具材料特性1、具有充分的硬度、韧性2、要有能耐在切削中产生的切削抵抗、振动、冲击的强度3、具有不因切削热引起硬度低下的高温硬度4、容易热处理以及切削刀具成形5、有耐磨性2.1刀具材料应具备的性能和种类友情提示：在进行切削方面选择适合于被切削材料的刀具材料是最重要的。当使用了不适合的刀具材料时，异常的刀尖磨耗、刀尖缺损、被切削材料向刀具刀尖熔着和工件的硬化等等，坏的结果就会因此而发生。即使同种类成

2、分不同性能也有差别，需要很好地理解各种各样刀具材料的特性，以最好的效率进行高品质的切削加工。2.1刀具材料应具备的性能和种类注意：上述几项性能之间可能相互矛盾(如硬度高的刀具材料，其强度和韧性较低)。没有一种刀具材料能具备所有性能的最佳指标，而是各有所长。所以在选择刀具材料时应合理选用。作为刀具材料高速钢的韧性最高，但其硬度最低；金刚石的硬度最高，但其韧性最低，硬度高、而且韧性也高的材料作为刀具材料是理想的，也是材料开发的目标2.1.2刀具材料的分类刀具材料可分为工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢)、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料(包括金刚石、立方氮化硼等)五大类。2.1刀具材料应具备的

3、性能和种类2.2工具钢2.2.1碳素工具钢碳素工具钢是含碳量为0.65%～1.3%的优质碳素钢，常用钢号有T7A、T8A、T10A、T12A等。特点：工艺性能良好，经适当热处理，硬度可达60HRC～64HRC，有较高的耐磨性，价格低廉。但热硬性差，在200℃～300℃时硬度开始降低，故允许的切削速度较低(5m/min～10m/min)。应用：用于制造手用刀具、低速及小进给量的机用刀具。2.2工具钢2.2.2合金工具钢特点：合金工具钢是在碳素工具钢中加入适当的合金元素铬(Cr)、硅(Si)、钨(W)、锰(Mn)、钒(V)等炼制而成的(合金元素总含量不超过3%～5%)，提高了刀具材料的韧性、耐

4、磨性和耐热性。其耐热性达325℃～400℃，所以切削速度(10m/min～15m/min)比碳素工具钢提高了。应用：用于制造细长的或截面积大、刃形复杂的刀具，如铰刀、丝锥和板牙等。2.2工具钢2.3高速钢高速钢是富含W、Cr、Mo(钼)、V等合金元素的高合金工具钢。在工厂中常称为白钢或锋钢。2.3.1高速钢的特点与碳素工具钢、合金工具钢相比，高速钢的热硬性很高，在切削温度高达500℃～650℃时，仍能保持60HRC的高硬度，因此允许切削速度可提高l～2倍(25m/min～30m/min)。同时，高速钢还具有较高的耐磨性以及较高的强度和韧性。2.3高速钢与硬质合金相比，其最大优点是可加工性好

5、并具有良好的综合力学性能。其退火硬度为207HBS-255HBS，与优质中、高碳钢的退火硬度相近，能够用一般材料刀具顺利切削加工出各种复杂形状；在加热状态下(900℃-1100℃)能反复锻打制成所需的毛坯；高速钢的抗弯强度是硬质合金的3～5倍，冲击韧性是硬质合金的6～10倍；经过仔细研磨，高速钢刀具钝圆半径可小于硬质合金，其锋利性比硬质合金优良。总之，高速钢的切削性能比工具钢好得多，而可加工性能又比硬质合金好得多。应用：高速钢仍是世界各国制造复杂、精密和成形刀具的基本材料，是应用最广泛的刀具材料之一。2.3高速钢2.3.2常用高速钢材料的分类与性能及应用分类：普通高速钢、高性能高速钢和粉末

6、冶金高速钢。1.普通高速钢特点：工艺性能好，具有较高的硬度、强度、耐磨性和韧性。可用于制造各种刃形复杂的刀具。切削普通钢料时的切削速度通常不高于40m/min～60m/min。普通高速钢又分为钨系高速钢和钨钼系高速钢两类。2.3高速钢2.高性能高速钢高性能高速钢是在普通高速钢成分中再添加一些C、V、Co(钴)、Al(铝)等合金元素，进一步提高耐热性能和耐磨性。这类高速钢刀具的耐用度为普通高速钢的1.5～3倍。应用：加工不锈钢、耐热钢、钛合金及高强度钢等难加工材料。2.3高速钢3.粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢：是将熔炼的高速钢液用高压惰性气体雾化成细小粉末，将粉末在高温高压下制成刀坯，或压制

7、成钢坯然后经轧制(或锻造)成材的一种刀具材料。特点：与熔炼高速钢相比，由于碳化物细小，分布均匀，热处理变形小，因此粉末冶金高速钢耐磨性好和可磨削性均得到显著改善。应用：适于制造切削难加工材料的刀具，特别适于制造各种精密刀具和形状复杂的刀具。2.3高速钢2.4硬质合金2.4.1硬质合金的组成与特点硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数量级粉末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常用的合金碳化物有WC、TiC