金属切削原理与刀具_1.1刀具材料应具备的性能和种类课件.ppt

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1、金属切削原理与刀具机械科庄子梦1.1刀具材料应具备的性能和种类Ⅰ.导入导入实习生小王，在某企业做车工，某天小王接到新的生产任务，加工下图小轴（小轴材料为不锈钢1Cr13）500件。师傅因有事请假，小王可以到仓库领取以下几种类型的硬质合金刀头来加工。如果你是小王，你怎样选取合适的刀具呢？情景1小王领取了YG8牌号的硬质合金刀片，发现加工工件时，刀具容易磨损，工件表面粗糙度达不到要求，加工效率很低。这是为什么呢？情景2小王领取了YT15牌号的硬质合金刀片，发现加工工件时，刀具容易崩刃，通常加工十几个工件就需要重新更换刀片。这又是什么原因造成的呢？情

2、景3小王领取了YW1牌号的硬质合金刀片，发现加工工件时，工件既容易断屑，刀具磨损又比较合理，且不易崩刃，加工效率较高。这是为什么呢？1.1刀具材料应具备的性能和种类Ⅱ.新课讲解一.刀具材料应具备的性能性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。一.刀具材料应具备的性能（一）高硬度和高耐磨性刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，这是刀具材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的

3、化学成分和金相组织的稳定性。硬度简介一.刀具材料应具备的性能（二）足够的强度与冲击韧性强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。一.刀具材料应具备的性能（三）高耐热性耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。一.刀具材料应具备的性能（四）良好的工艺性和

4、经济性为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。二.刀具材料的分类（一）普通刀具材料1．高速钢（1）概念：高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具钢（2）性质：①高速钢具有良好的热稳定性②高速钢具有较高强度和韧性③高速钢具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性钢的分类二.刀具材料的分类（一）普通刀具材料1．高速钢（3）高速钢的分类①普

5、通高速钢A、钨系高速钢。常用牌号：W18Cr4V优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截面刀具。B、钨钼钢常用牌号：W9Mo3Cr4V优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀缺点：高温切削性能和W18相比稍差。②高性能高速钢9W18Cr4V优点：具有较强的耐热性缺点：强度与韧性较普通高速钢低，高钒高速钢磨削加工性差。③粉末冶金高速钢优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达69～70HRC；保证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；磨削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高

6、2～3倍；耐磨性好。牌号的表示方法二.刀具材料的分类（一）普通刀具材料2．硬质合金（1）概念：硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂经粉末冶金方法制成。（2）硬质合金的性能特点硬质合金优点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，热熔性好,热硬性好，切削速度高。硬质合金缺点：脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化剂的含量决定。二.刀具材料的分类（一）普通刀具材料2．硬质合金（3）普通硬质合金的种类、牌号及

7、适用范围按其化学成分的不同可分为：①钨钴类（WC+Co）牌号:YG。YG8，表示平均WCo=8%合金钴含量越高，韧性越好，适于粗加工，钴含量低，适于精加工。②钨钛钴类（WC+TiC+Co）牌号:YT.YT15，表示平均WTi=15%类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加工切屑成呈状的钢件等塑性材料。③钨钛钽（铌）钴类（WC+TiC+TaC（Nb）+Co）牌号:YW不但适用于加工冷硬铸铁、有色金属及合金半精加工，也能用于高锰钢、淬火钢、合金钢及耐热合金钢的半精加工和精加工。又称为万能合金。④碳化钛基类（WC+TiC+Ni+Mo）牌号:YN由碳比钛

8、、金属镍和金属鉬或碳化二鉬(Mo2C)组成。镍和鉬的总含量通常为20—30％。用于精加工和半精加工，对于大长零件且加工精度较高的零件尤其适合，但不适于