《刀具的基本知识》.docVIP

常用刀具材料的性能及应用 一、概述 刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。 二、刀具材料应具备的性能 （一）高的硬度和良好的耐磨性 （二）高的强度和韧性 （三）高的耐热性 （四）良好的工艺性 总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。 三、常用刀具材料 目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。 一）碳素工具钢 碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。 1、常用牌号有 T7A、T8A……T13A等 2、主要性能 淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。 二）合金工具钢 在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。 1、主要牌号有 9SiCr CrWMn 2、主要性能 淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。 三）高速钢 高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。 (一) 高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度VC=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。 （二）高速钢的分类 钨系高速钢：W18Cr4V (最常用，刃磨性好) 普通高速钢 钼系高速钢：W6MO5Cr4V2 高速钢 高碳高速钢：95W18Cr4V (含C量为0.95%) 高钒高速钢：W6MO5Cr4V3 (提高耐磨性) 高性能高速钢 钴高速钢：W6MO5Cr4V2CO8 铝高速钢：W6MO5Cr4V2Al 四）硬质合金 硬质合金 = 硬质相（TiC或WC）+ 粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用） 上图为各种硬质合金刀头 （一）主要性能 1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良； 2）允许切削速度VC=100m/min以上，最高不能超过200m/min； 硬质合金 3）脆性较大，怕冲击和振动。容易出现崩刃，因此注意加工条件； 4）制造工艺性差。由于硬度太高，不能进行机械加工； 5）加工范围较广。脆性材料、钢材、有色金属等均可加工。 （二）分类 钨钴类硬质合金(YG) 硬质合金 钨钴鈦类硬质合金(YT) 添加稀有金属硬质合金（YA 、YW） 碳化鈦基硬质合金（YN） 常用硬质合金牌号介绍： 1、钨钴类硬质合金YG： WC + Co ①常用牌号：YG3、YG6、YG8（3、6、8、代表Co含量占3%、6%、8%） ②应用： YG3（精加工） YG6（半精加工） YG8（粗加工） CO的含量↑ 韧性↑ 强度↑ HRC↓ 耐磨性↓ CO的含量↓ 韧性↓ 强度↓ HRC↑ 耐磨性↑ 脆性↑ 主要用于加工铸铁、青铜等脆性材料，不适合加工钢料，因为在640℃时发生严重粘结，使刀具磨损，耐用度下降。 2、钨钴钛类硬质合金（YT）：硬质相（WC+TiC）+粘结相（Co） ①常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30（数字表示TiC的百分含量） ②应用： YT5（粗加工） 一、刀具几何参数的合理选择 （一）刀具合理几何参数的基本内容 1.刃形：刃形即是切削刃的形状。从简单的直线刃发展到折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃 切断刀的刃形 外圆车刀的刃形 二、切削刃刃区的剖面型式 后刀面 负倒棱车刀 前刀面 刃形的区别 负倒棱 消振棱 刃带 刀具角度 A、前角的功用及合理前角值的选择 1）前角的主要功用 (1)影响切削区域的变形程度 (2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件 (3)影响切屑形态和