刀具培訓(xùn)資料

1、北京朗坤興業(yè)科技發(fā)展北京朗坤興業(yè)科技發(fā)展有限公司有限公司刀具培訓(xùn)（車削篇） 主要內(nèi)容p一 刀具材質(zhì)介紹p二 數(shù)控刀具角度介紹p三 數(shù)控車刀型號表示含義介紹p四 刀具選型注意事項一刀具材質(zhì)韌韌性性（硬度硬度）優(yōu)優(yōu)劣劣優(yōu)劣涂涂層層硬硬質(zhì)質(zhì)合金合金陶瓷陶瓷金屬陶瓷金屬陶瓷高速高速鋼鋼金金剛剛石石燒結(jié)燒結(jié)體體燒結(jié)燒結(jié)體體開開發(fā)發(fā)方向方向切削刀具分類及標(biāo)志P類類用于加工長切屑的用于加工長切屑的鋼件鋼件M類類用于加工用于加工不銹鋼件不銹鋼件K類類用于加工短切屑的用于加工短切屑的鑄鐵件鑄鐵件N類類用于加工短切屑的用于加工短切屑的非鐵材料非鐵材料S類類用于加工用于加工難加工材料難加工材料H類類用于加工用于加工

2、硬材料硬材料 刀具材質(zhì)高速鋼定義；又名風(fēng)鋼或鋒鋼，又稱白鋼。它是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有 鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)1025%左右。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，在刀具制造過程中應(yīng)用廣泛刀具材料硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結(jié)劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度高47倍，刀具壽命高580倍，具有很高的硬度（HRA8092），極高的抗壓強(qiáng)度6000MP（60

3、0kg/mm2），已經(jīng)應(yīng)用于許多領(lǐng)域。 刀具材質(zhì)金屬陶瓷金屬陶瓷是由陶瓷硬質(zhì)相與金屬或合金粘結(jié)相組成的結(jié)構(gòu)材料。金屬陶瓷既保持了陶瓷的高強(qiáng)度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，又具有較好的金屬韌性和可塑性。傳統(tǒng)所說的WC-Co硬質(zhì)合金，其實(shí)就是由陶瓷硬質(zhì)相WC與金屬Co相結(jié)合而成的，業(yè)內(nèi)習(xí)慣將其稱為硬質(zhì)合金，而將TiC或Ti(C,N)基合金稱為金屬陶瓷 刀具材料陶瓷陶瓷粗車球鐵差速器殼刀具材料CBNCBN方氮化硼是由六方氮化硼和觸媒在高溫高壓下合成的，是繼人造金剛石問世后出現(xiàn)的又一種新型高新技術(shù)產(chǎn)品。它具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，以及良好的透紅外形和較寬的禁帶寬度等優(yōu)異

4、性能，它的硬度僅次于金鋼石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金鋼石，對鐵系金屬元素有較大的化學(xué)穩(wěn)定性。 CBN精車齒輪刀具材料CBN碳化物放電線切割碳化物圧力壓力焊接合金碳化物基質(zhì)原材料原材料超高超高壓燒結(jié)壓燒結(jié)原料充填原料充填成品成品加工加工焊焊接接1350，5.5GPa刀具材料金剛石PCD復(fù)合片是由天然或人工合成的金剛石粉末與結(jié)合劑（其中含鈷、鎳等金屬）按一定比例在高溫（10002000）、高壓（510萬個大氣壓）下燒結(jié)而成。 PCD的硬度可達(dá)8000HV，為硬質(zhì)合金的80120倍； 金剛石分類刀具材料 刀具涂層涂層刀具是在強(qiáng)度和韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼(HSS)基體表面上，利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐

5、磨性好的難熔金屬或非金屬化合物(也可涂覆在陶瓷、金剛石和立方氮化硼等超硬材料刀片上）涂層刀具的作用涂層刀具的作用p延長刀具壽命延長刀具壽命p提高生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率p提高表面光潔度提高表面光潔度CVD方法。特點(diǎn)特點(diǎn)： 1）1000(C) 涂層溫度提高了生產(chǎn)率2）5-15 微米厚度3）多涂層優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)：1）涂層強(qiáng)度和附著力好（涂層強(qiáng)度比母材稍低）2）50%100% 提高了切削速度3）多至400%地提高了刀具壽命4）提高了抗熱沖擊性5）對母材的形狀無限制化學(xué)蒸汽堆積化學(xué)蒸汽堆積PVD方法1）牌號的選擇覆蓋了大多數(shù)的應(yīng)用情況2）薄的氮化鈦TiN涂層，厚度在2 - 4 微米之間（與母材的附著力比CVD差）

6、 3）400(C) 的涂層溫度 （不適合內(nèi)孔的涂層）4）摩擦系數(shù)小 優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)：比非涂層硬質(zhì)合金刀片的刀具壽命高出15。刃口鋒利刃口牢固性較好。比非涂層硬質(zhì)合金的刀片的切削速度提高100%?？乖卵劳菽p和積屑瘤Physical Vapor Deposition 物理蒸汽堆物理蒸汽堆積積碳化鈦碳化鈦(TiC)高硬度耐磨化合物，有著良好的抗摩擦磨損性能。氮化鈦氮化鈦(TiN)的硬度稍低，但卻有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，并可大大減少刀具與被加工工件之間的摩擦系數(shù)。碳氮化鈦碳氮化鈦(TiCN)是在單一的TiC晶格中，氮原子?(N)占據(jù)原來碳原子(C)在點(diǎn)陣中的位置而形成的復(fù)合化合物，TiCxNy中碳氮原子的比

7、例有兩種比較理想的模式，即TiC0.5N0.5和TiC0.3N0.7。由于TiCN具有 TiC和TiN的綜合性能，其硬度(特別是高溫硬度)高于 TiC和TiN，因此是一種較理想的刀具鍍層材料。 氧化鋁氧化鋁(Al2O3)在抗氧化磨損和抗擴(kuò)散磨損性能上，沒有任何材料能與氧化鋁相比。但由于氧化鋁與基體材料的物理、化學(xué)性能相差太大，單一的氧化鋁鍍層無法制成理想的鍍層刀具。鋁氮化鈦鋁氮化鈦(TiAlN) 在切削過程中鋁氧化而形成Al2O3，從而起到抗氧化和抗擴(kuò)散磨損作用，但其抗氧化性能比單一的Al2O3鍍層稍差，因為TiAlN中形成的Al2O3在切削過程中邊生成邊磨掉。但在高速切削時，其效果優(yōu)于不含鋁

8、的TiCN鍍層。常用涂層材質(zhì)切削基本概念切削基本概念待加工表面待加工表面-工件上有待切除的表面。 已加工表面已加工表面-工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面。 過渡表面過渡表面(同義詞：加工表面)-工件上由切削刃形成的那部分表面，它將在下一個行程，刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里被切除，或者由下一個切削刃切除。 進(jìn) 給 運(yùn) 動主 運(yùn) 動待 加 工 表 面加 工 表 面已 加 工 表 面二刀具切削幾何參數(shù)-刀具結(jié)構(gòu) 前面前面(同義詞：前刀面同義詞：前刀面)刀具上切屑流過的表面。后面后面(同義詞：后刀面同義詞：后刀面)與工件上切削中產(chǎn)生的表面相對的表面。 主后面(同義詞：主后刀面)對著過渡表面。副后面(同義詞：副后刀

9、面)它對著已加工表面主切削刃主切削刃起始于切削刃上主偏角為零的點(diǎn)，并至少有一段切削刃擬用來在工件上切出過渡 表 面的那個整段切削刃。 副切削刃副切削刃切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于切削刃上主偏角為零的點(diǎn)，但它向背離主切削刃的方向延伸。車刀角度的輔助平面車刀角度的輔助平面 為了便于確定和測量車刀的幾何角度 ，需要假想以下三個輔助平面作基準(zhǔn)。 （1）、基面（）、基面（P）：）：通過刀刃上某 一選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向 的平面。 （2 2）、切削平面（）、切削平面（PsPs）：）：通過切削刃 且垂直于基面的平面。 （3 3）、主剖面（）、主剖面（P P。）。）通過主切削刃上 的選定點(diǎn)，又

10、垂直于基面和切削平面 的剖面。(主截面)車刀的三個輔助平面車刀的三個輔助平面車刀的標(biāo)注角度車刀的標(biāo)注角度前角前角 -前面與基面間的夾角。 后角后角 -后面與切削平面間的夾角。 楔角楔角 -前面與后面間的夾角。 主偏角主偏角 r-主切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。 副偏角副偏角 r -副切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。 刀尖角刀尖角 -主切削平面與副切削平面間的夾角，在基面中測量。 刃傾角刃傾角 -主切削刃與基面間的夾角，在主切削平面中測量。 前角的影響前角的影響大前角的優(yōu)點(diǎn)：大前角的優(yōu)點(diǎn)：切削力小切削熱小能抑制積屑瘤不易振動大前角的缺點(diǎn)：大前角的缺點(diǎn)：刀頭強(qiáng)度低散熱

11、體積小彎曲應(yīng)力，易造成崩刃不易斷屑a 拉應(yīng)力拉應(yīng)力b 壓應(yīng)力壓應(yīng)力后角的影響后角的影響 大后角的優(yōu)點(diǎn)：大后角的優(yōu)點(diǎn)：減少磨擦，提高加工表面質(zhì)量鈍圓半徑值小，切削刃鋒利 大后角的缺點(diǎn)：大后角的缺點(diǎn)：相同磨損體積時NB大，精加工不宜采用刀頭強(qiáng)度低散熱體積小 后角的主要功用是減小后刀面與加工表面之間的摩擦。主偏角的影響主偏角的影響主偏角大的優(yōu)點(diǎn)主偏角大的優(yōu)點(diǎn)：減少吃刀抗力，減小工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動易于斷屑孔加工有利于切屑沿軸向順利排出主偏角大的缺點(diǎn)主偏角大的缺點(diǎn)：表面粗糙度差切削負(fù)荷集中，容易磨損進(jìn)給抗力大刀頭強(qiáng)度低散熱體積小主偏角的作用主偏角的作用切削壓力切削壓力0O15O 45O鐵屑厚度鐵屑

12、厚度薄薄厚厚減弱減弱增加增加刃傾角的影響刃傾角的作用：刃傾角的作用：影響排屑方向：影響刀頭的強(qiáng)度；影響切削刃的鋒利影響排屑方向：影響刀頭的強(qiáng)度；影響切削刃的鋒利S S 0 0 排向待加工表面排向待加工表面 ；S S 0 0 排向已加工表面；排向已加工表面；S =0 S =0 前刀面上卷曲前刀面上卷曲 刀具刃傾角的選用： 精加工取S 0 ，5到10 粗加工取S 0 ，5到10 加工細(xì)長工件采用S 0 90三 刀具基礎(chǔ)知識-刀片規(guī)格介紹刀片規(guī)格介紹 公制公制: CNMG12 04 08 SU T3000Z1. 1. 刀片形狀刀片形狀2. 2. 刀片本身的角度刀片本身的角度3. 3. 刀片的公差等級

13、刀片的公差等級4. 4. 刀片的幾何形狀刀片的幾何形狀5. 5. 刀片的刃口長度刀片的刃口長度6. 6. 刀片的厚度刀片的厚度7. 7. 刀片的圓角刀片的圓角8. 8. 刀片的斷屑槽形刀片的斷屑槽形9. 9. 刀片的材質(zhì)刀片的材質(zhì)1 2 3 4 5 6 7 8 91刀片形狀刀片形狀 公制公制: CNMG12 04 08 SU T3000Z正方形三角形菱形凸三角形圓形平行四邊形長方形五邊形八邊形六邊形編號外形刀片刀尖角 公制公制: CNMG12 04 08 SU T3000Z 2刀片后角 公制公制: CNMG12 04 08 SU T3000Z3刀片制造公差公制公制: CNMG12 04 08

14、SU T3000Z4刀片加工固定特征5 5刀片的刃口長度刀片的刃口長度CNMG120408 SU T3000Z12 = 12.7mm6.6.刀片的厚度刀片的厚度04 = 4.76mmCNMG120408 SU T3000Z7.7.刀片的圓角刀片的圓角半徑r=0.8mmCNMG120408 SU T3000Zr公制公制切深(mm）常用斷屑槽(mm/rev）進(jìn)給SU型GU型MU型高能率粗切削用中切削用高能率仕上用CNMG120408 SU T3000Z8. 刀片的斷屑槽形刀片的斷屑槽形9刀具材質(zhì)CNMG120408 SU T3000Z刀片切削刃形狀TNMG160408 T020-20刀片切削刃形狀

15、TNMG160408 T020-20TNMG160408 T020-20倒棱角度負(fù)角鋒利負(fù)角鋒利負(fù)角有倒棱負(fù)角有倒棱負(fù)角有倒圓負(fù)角有倒圓負(fù)角有倒棱和倒圓負(fù)角有倒棱和倒圓正角有倒圓正角有倒圓正角鋒利正角鋒利強(qiáng)度增加強(qiáng)度增加 &切削壓力增加切削壓力增加車削基本原理刃口設(shè)計公制外圓刀柄公制外圓刀柄: :MCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 1. 刀片的固定方式刀片的固定方式 2. 被固定刀片的形狀被固定刀片的形狀 3. 刀柄的導(dǎo)引角度刀柄的導(dǎo)引角度 4. 被固定刀片的後角被固定刀片的後角 5. 左右手左右手 6. 刀柄的高度刀柄的高度 7. 刀柄的厚度刀柄的厚度 8

16、. 刀柄的長度刀柄的長度 9. 刀片的刃口長度刀片的刃口長度1. 1. 刀片的固定方式刀片的固定方式MCLNR25 25 M12 2. 2. 被固定刀片的形狀被固定刀片的形狀刀片外形MCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 MCLNR25 25 M123. 刀柄的主偏角刀柄的主偏角1 2 3 4 5 6 7 8 94. 4. 被固定刀片的後角被固定刀片的後角刀片后角MCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 5. 5. 左右手左右手NLRMCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 6-76-7刀柄的高度刀柄的高度/ /寬度寬度MCL

17、NR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 8 8刀片的刃口長度刀片的刃口長度( (公制公制) )MCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 9.9.刀片的刃口長度刀片的刃口長度( (公制公制) )CNMG120408 MN KC9110MCLNR25 25 M121 2 3 4 5 6 7 8 9 內(nèi)圓刀柄公制內(nèi)圓刀柄公制A25R-MCLNR121 2 3 4 5 6 7 8 9 1. 1. 刀柄的制造材料刀柄的制造材料 2. 2. 刀柄的直徑刀柄的直徑( (mm)mm) 3. 3. 刀柄的長度刀柄的長度( (mm)mm) 4. 4. 刀片的固定方式刀片的固

18、定方式 5. 5. 被固定刀片的形狀被固定刀片的形狀 6. 6. 刀柄的導(dǎo)引角度刀柄的導(dǎo)引角度 7. 7. 被固定刀片的後角被固定刀片的後角 8. 8. 左右手左右手 9. 9. 刀片的刃口長度刀片的刃口長度( (mm)mm)1. 1. 刀柄的類型刀柄的類型A25R-MCLNR121 2 3 4 5 6 7 8 9 2. 2. 刀柄的直徑刀柄的直徑A25R-MCLNR121 2 3 4 5 6 7 8 9 A25R-MCLNR121 2 3 4 5 6 7 8 92. 刀柄的直徑刀柄的直徑刀具基礎(chǔ)-槽刀槽刀種類1 外徑槽刀 2內(nèi)徑槽刀3端面槽刀四 刀具選型注意事項影響加工性能的因素工件材料加工條件 及加工類型機(jī)床設(shè)備冷卻液刀具材料刀具幾何形狀涂層類型硬度材料抗拉強(qiáng)度化學(xué)成分速度進(jìn)給量微觀結(jié)構(gòu)冷作程度變形硬化工件的形狀/尺寸工件的剛性切深斷續(xù)切削連續(xù)切削冷卻液類型夾具剛性機(jī)床剛性冷卻液類型有效功率高速鋼非涂層硬質(zhì)合金涂