刀具材料切削角度

1、緒論：一、本課程的性質(zhì)和任務(wù)一、本課程的性質(zhì)和任務(wù)1 1、金屬切削原理與刀具是研究切削加工的一門技術(shù)科學(xué)。、金屬切削原理與刀具是研究切削加工的一門技術(shù)科學(xué)。 切削加工切削加工：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面切：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面切去一部分預(yù)留量，使工件達(dá)到預(yù)定去一部分預(yù)留量，使工件達(dá)到預(yù)定幾何形狀、尺寸準(zhǔn)確度，表幾何形狀、尺寸準(zhǔn)確度，表面質(zhì)量面質(zhì)量的方法的方法2 2、專業(yè)基礎(chǔ)課：、專業(yè)基礎(chǔ)課： 基本理論基本理論：切削變形，切削力，切削熱，切削溫度，刀具：切削變形，切削力，切削熱，切削溫度，刀具磨損，破損等。磨損，破損等。 基本知識(shí)基本知識(shí)：刀具材料，刀具角度，材料的

2、加工性，切削用：刀具材料，刀具角度，材料的加工性，切削用量的選用等量的選用等（3 3）機(jī)械加工機(jī)械加工：車、銑、刨、磨、拉等：車、銑、刨、磨、拉等（4 4）高能加工：火焰加工，等離子加工，激光加工等）高能加工：火焰加工，等離子加工，激光加工等（5 5）電化學(xué)加工：）電化學(xué)加工：2 2、切削加工的地位：、切削加工的地位：（1 1）機(jī)械制造業(yè)中所用工作母機(jī)）機(jī)械制造業(yè)中所用工作母機(jī)80%-90%80%-90%為金屬切削機(jī)床；為金屬切削機(jī)床；（2 2）制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。）制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。二、切削加工的地位、種類、發(fā)展二、切削加工的地位、種類、發(fā)展1 1、加工方式、加工方式（1

3、1）塑性加工：鍛造，軋制，擠壓，冷拔等）塑性加工：鍛造，軋制，擠壓，冷拔等（2 2）加熱加壓成形加工：鑄，焊接，噴鍍，粉末冶金等）加熱加壓成形加工：鑄，焊接，噴鍍，粉末冶金等3 3、發(fā)展、發(fā)展（1 1）切削機(jī)床及切削理論的發(fā)展）切削機(jī)床及切削理論的發(fā)展（2 2）刀具材料的發(fā)展）刀具材料的發(fā)展 1780 1780年，碳素工具鋼；年，碳素工具鋼；18981898面，高速鋼；面，高速鋼；19271927年，硬質(zhì)年，硬質(zhì)合金，合金，19601960年新型刀具材料年新型刀具材料（3 3）新加工方法的產(chǎn)生）新加工方法的產(chǎn)生（4 4）我國(guó)切削加工技術(shù)的發(fā)展）我國(guó)切削加工技術(shù)的發(fā)展三、本課程需掌握的內(nèi)容三、本

4、課程需掌握的內(nèi)容（一）金屬切削原理：刀具材料性能選用；切削部分的幾何參（一）金屬切削原理：刀具材料性能選用；切削部分的幾何參數(shù)；切削過程現(xiàn)象與變化規(guī)律；材料的加工性，表面質(zhì)量等數(shù)；切削過程現(xiàn)象與變化規(guī)律；材料的加工性，表面質(zhì)量等1 1、幾何問題幾何問題：刀具角度：刀具角度2 2、規(guī)律問題規(guī)律問題：切削變形，切削力，切削溫度，刀具磨損等：切削變形，切削力，切削溫度，刀具磨損等* * * 以切削變形為基礎(chǔ)，分析各種因素對(duì)其影響，在學(xué)習(xí)各種以切削變形為基礎(chǔ)，分析各種因素對(duì)其影響，在學(xué)習(xí)各種規(guī)律規(guī)律刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削條件，刀具磨損刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削條

5、件，刀具磨損（二）金屬切削刀具（二）金屬切削刀具1 1、標(biāo)準(zhǔn)刀具標(biāo)準(zhǔn)刀具：可轉(zhuǎn)位車刀、鉆頭、鉸刀、銑刀等：可轉(zhuǎn)位車刀、鉆頭、鉸刀、銑刀等 重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)，工作原理，選擇使用方法重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)，工作原理，選擇使用方法2 2、非標(biāo)準(zhǔn)刀具非標(biāo)準(zhǔn)刀具：成形車刀，成型銑刀、拉刀等：成形車刀，成型銑刀、拉刀等 重點(diǎn)是設(shè)計(jì)原理，計(jì)算方法重點(diǎn)是設(shè)計(jì)原理，計(jì)算方法第一章：基本定義1.1 1.1 切削運(yùn)動(dòng)，切削用量切削運(yùn)動(dòng)，切削用量1.2 1.2 刀具的幾何參數(shù)刀具的幾何參數(shù)1.4 1.4 刀具標(biāo)注角度的換算刀具標(biāo)注角度的換算1.4 1.4 切削層參數(shù)與切削方式切削層參數(shù)與切削方式一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)二、工件上的加工

6、二、工件上的加工表面表面三、切削用量三、切削用量一、刀具切削部分的一、刀具切削部分的表面與刀刃表面與刀刃二、確定刀具切削角二、確定刀具切削角度的參考平面度的參考平面三、刀具標(biāo)注角度的三、刀具標(biāo)注角度的參考系參考系四、刀具的標(biāo)注角度四、刀具的標(biāo)注角度五、刀具的工作角度五、刀具的工作角度一、切削層參數(shù)一、切削層參數(shù)二、切削方式二、切削方式掌握部分：掌握部分：（1）切削運(yùn)動(dòng)和切削用量的定義；）切削運(yùn)動(dòng)和切削用量的定義；（2）刀具切削部分三面、兩刃、一尖的組成；）刀具切削部分三面、兩刃、一尖的組成；（3）正交平面參考系的組成及基面、切削平面和正交平面定義；）正交平面參考系的組成及基面、切削平面和正交平

7、面定義；（4）刀具角度的定義和確定方法，刀具角度的一面兩角分析法；）刀具角度的定義和確定方法，刀具角度的一面兩角分析法；（5）掌握刀具的工作角度，刀具的安裝及運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影）掌握刀具的工作角度，刀具的安裝及運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響。響。切削方式。切削方式。了解部分：了解部分：刀具角度的換算；刀具角度的換算； 理解部分：理解部分：刀具參考系的分類及刀具法平面參考系和假定工作平刀具參考系的分類及刀具法平面參考系和假定工作平面參考系的確定方法；切削層參數(shù)的定義。面參考系的確定方法；切削層參數(shù)的定義。第一章：基本定義 1.1切削運(yùn)動(dòng)，切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)二、工件上的加工表面二、工件上的加工

8、表面三、切削用量三、切削用量第一章：基本定義 1.1切削運(yùn)動(dòng)，切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)一、切削運(yùn)動(dòng)1 1切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)：完成切削加：完成切削加工所需的最基本的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。工所需的最基本的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2 2主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：使刀具前刀面：使刀具前刀面接近工件，直接切除工件上接近工件，直接切除工件上的切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，的切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)從而形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)圖圖1-1 外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面已加工表面已加工表面過渡表面過渡表面待加工表面待加工表面主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)vvf3 3進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀具和工件間的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上

9、主運(yùn)動(dòng)，：刀具和工件間的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上主運(yùn)動(dòng)，即可依次地或連續(xù)不斷地切除切屑，并得出具有所需幾何即可依次地或連續(xù)不斷地切除切屑，并得出具有所需幾何形狀的加工表面。形狀的加工表面。完成切削運(yùn)動(dòng)的三個(gè)條件：完成切削運(yùn)動(dòng)的三個(gè)條件：運(yùn)動(dòng)，材料，幾何形狀運(yùn)動(dòng)，材料，幾何形狀4 4切削層：刀具一次走刀所切除的金屬層切削層：刀具一次走刀所切除的金屬層二、工件上的加工表面二、工件上的加工表面待加工表面，已加工表面，過渡表面待加工表面，已加工表面，過渡表面圖圖1-1 外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面已加工表面已加工表面過渡表面過渡表面待加工表面待加工表面主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

10、vvf三、切削用量三、切削用量1 1切削用量：切削用量：2 2三要素三要素2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面過渡表面過渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)切削速度切削速度（cutting speedcutting speed）：）： （m/sm/s或或m/minm/min） 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 直線運(yùn)動(dòng)：直線運(yùn)動(dòng)：1000dnv10002Lnv 進(jìn)給量進(jìn)給量 f f 或進(jìn)給速或進(jìn)給速度度 v vf f（feedfeed）2mwpdda（3 3）背吃刀量背吃刀量a ap p（已加工表面和（已加工表

11、面和待加工表面的垂直距離）待加工表面的垂直距離）（back engagement of the back engagement of the cutting edgecutting edge）：（）：（mmmm）2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面過渡表面過渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)VeVVf1.2 刀具的幾何參數(shù)刀具的幾何參數(shù)一、刀具切削部分的表面與刀刃一、刀具切削部分的表面與刀刃二、確定刀具切削角度的參考平面二、確定刀具切削角度的參考平面三、刀具標(biāo)注角度的參考系三、刀具標(biāo)注角度的參考系

12、四、刀具的標(biāo)注角度四、刀具的標(biāo)注角度五、刀具的工作角度五、刀具的工作角度一、刀具切削部分的表面與刀刃一、刀具切削部分的表面與刀刃刀柄刀柄SAAA刀尖刀尖刀頭刀頭S圖圖1-3 車刀切削部分的構(gòu)成車刀切削部分的構(gòu)成前刀面前刀面(A )主后刀主后刀面（面（Aa）副后刀面副后刀面（Aa）主切削刃主切削刃S副切削刃副切削刃S刀尖（過渡刃）刀尖（過渡刃）工件工件刀具刀具n摩擦嚴(yán)重摩擦嚴(yán)重不便切入工件不便切入工件圖：刀具角度的必要性圖：刀具角度的必要性二、確定刀具切削角度的參考平面二、確定刀具切削角度的參考平面1 1基面：基面：過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與合成切削運(yùn)動(dòng)向量合成切削運(yùn)動(dòng)向量

13、的平面；的平面；2 2切削平面：切削平面：過切削刃上選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。過切削刃上選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。三、刀具標(biāo)注角度的參考系三、刀具標(biāo)注角度的參考系1 1根據(jù)應(yīng)用分：根據(jù)應(yīng)用分：（1 1）靜止參考系及標(biāo)注角度）靜止參考系及標(biāo)注角度（2 2）工作參考系與工作角度）工作參考系與工作角度2 2根據(jù)建立方法分根據(jù)建立方法分（1 1）正交平面參考系正交平面參考系 (Pr(Pr、PsPs、Po)Po)（2 2）法平面參考系）法平面參考系 (Pr (Pr、PsPs、Pn)Pn)（3 3）假定工作平面參考系）假定工作平面參考系 (Pr (Pr、PpPp、Pf)Pf)圖圖1-5 車刀標(biāo)

14、注角度參考系車刀標(biāo)注角度參考系OOO-OvPsPr工件工件PoAANNAS向向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS圖圖1-5 車刀標(biāo)注角度參考系車刀標(biāo)注角度參考系OOO-OvPsPr工件工件PoAANNAS向向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS3 3正交平面參考系正交平面參考系（1 1）基面基面PrPr：不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與時(shí)，過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與切削速度方向的平面；切削速度方向的平面；（2 2）切削平面切削平面PsPs：過切削刃上：過切削刃上選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。面。（3 3）正交平面正交平

15、面PoPo：vvfPsPsPoPoPrPr4 4法平面參考系法平面參考系PrPr、PsPs、PnPn Pn Pn過切削刃選定點(diǎn)，垂直過切削刃選定點(diǎn)，垂直于主切削刃的平面。于主切削刃的平面。vvfPrPrPsPsPnPn5 5假定工作平面參考系假定工作平面參考系：P Pr r、P Pf f、P Pp p背平面背平面P Pp p：過切削刃上選定：過切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于假定工作點(diǎn)，同時(shí)垂直于假定工作平面和基面的平面。平面和基面的平面。假定工作平面假定工作平面P Pf f：過切削刃：過切削刃選定點(diǎn)，平行與假定進(jìn)給選定點(diǎn)，平行與假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向并垂直于基面的運(yùn)動(dòng)方向并垂直于基面的平面平面vvfPr

16、PrPpPpPfPf四、刀具的標(biāo)注角度四、刀具的標(biāo)注角度（一）刀具在正交平面參考（一）刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度系中的標(biāo)注角度*確定切削刃位置的角度；確定切削刃位置的角度；確定刀面位置的角度。確定刀面位置的角度。1前角前角 o 2后角后角 o3副后角副后角 o4刃偏角刃偏角 Kr Kr5刃傾角刃傾角 s6楔角楔角 o；7刀尖角刀尖角 r；8余偏角余偏角 r圖圖1-9 外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度OOO-OPsPrPoSkrkrooOOPoO-OoS向向srrr確定主切削刃位置的角度：確定主切削刃位置的角度： Kr 、s前刀面和主后刀面的確定：前刀面和主

17、后刀面的確定： o 、o由于刃磨車刀時(shí)，主、副切削刃常常刃由于刃磨車刀時(shí)，主、副切削刃常常刃磨在同一平面型前刀面上，當(dāng)主切削刃磨在同一平面型前刀面上，當(dāng)主切削刃的的Kr 、s 、o 、o確定之后，副切削確定之后，副切削刃的刃的s 、o 也確定了也確定了副切削刃的角度：副切削刃的角度： o、Kr車刀前面定向角：車刀前面定向角：s、 o 后面定向角：后面定向角： Kr、o副后面定向角：副后面定向角： Kr、 o圖圖1-9 外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度OOO-OPsPrPoSkrkrooOOPoO-OoS向向srrr（二）刀具在法平面參考系中的標(biāo)注角度（二）刀具在

18、法平面參考系中的標(biāo)注角度（三）刀具在假定工作平面參考系中的標(biāo)注角度（三）刀具在假定工作平面參考系中的標(biāo)注角度圖：圖： 90外圓車刀的幾何角度外圓車刀的幾何角度P Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po okr=90Krooos五、刀具的工作角度五、刀具的工作角度*工作參考系：工作參考系：研究切削研究切削過程中刀具角度，必須過程中刀具角度，必須以刀具與工件的以刀具與工件的相對(duì)位相對(duì)位置，合成切削運(yùn)動(dòng)置，合成切削運(yùn)動(dòng)為基為基礎(chǔ)建立的參考系礎(chǔ)建立的參考系 工作基面工作基面Pre 工作切削平面工作切削平面Pse 工作正交平面工作正交平面Poeoe 、

19、oe、oe、Kre 、 Kre、se*工作角度：工作角度：用工作參考系定義的刀具角度；刀具在用工作參考系定義的刀具角度；刀具在工作狀態(tài)下的切削角度?？紤]工作狀態(tài)下的切削角度?？紤]進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和和安裝情況安裝情況1 1橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響（1 1）影響角度：前角）影響角度：前角o o，后角后角o o （2 2） （3 3）問題：為何橫向進(jìn)刀）問題：為何橫向進(jìn)刀的刀具不宜選過大的進(jìn)給的刀具不宜選過大的進(jìn)給量？量？ooeooedftg（一）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響（一）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響2縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響（1）縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)前、）縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)前、后角的

20、影響后角的影響 假定工作平面內(nèi)：假定工作平面內(nèi)： 在正交平面內(nèi)：在正交平面內(nèi)：fffefffewfdftgoooeoofoewrrfodKfKtgtgsinsin（二）刀具安裝位置對(duì)刀（二）刀具安裝位置對(duì)刀具角度的影響具角度的影響1刀具安裝高低的影響刀具安裝高低的影響（1）影響工作前角，工）影響工作前角，工作后角作后角（2）背平面內(nèi)：）背平面內(nèi)：（3）正交平面內(nèi)：）正交平面內(nèi)： pppepppe222hdhtgwp0ooeoooerpoKtgtgcos2刀桿中心與進(jìn)給方向不垂直時(shí)的影響刀桿中心與進(jìn)給方向不垂直時(shí)的影響GKKrreGKKrreProVPreoePs一、切削層參數(shù)一、切削層參數(shù)1什

21、么叫切削層？什么叫切削層？2切削層參數(shù)切削層參數(shù)（1）切削厚度切削厚度ac（hD）：垂直于過渡表面度量的切垂直于過渡表面度量的切削層尺寸削層尺寸 ac=fsinKr（2）切削寬度切削寬度aw（bD）：沿過渡表面度量的切削層沿過渡表面度量的切削層尺寸尺寸 aw=ap/sinKr（3）切削面積切削面積Ac（AD）： Ac=ac aw =f apawac2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面過渡表面過渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)Kr1.4切削層參數(shù)與切削方式切削層參數(shù)與切削方式二、切削方式二、切削方

22、式1 1自由切削與非自由切削自由切削與非自由切削自由切削自由切削非自由切削非自由切削非自由切削非自由切削非自由切非自由切削削2 2直角切削與斜角切削直角切削與斜角切削小結(jié)：小結(jié)：名詞解釋名詞解釋：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、前刀面、主后刀面、基面、切削平面，：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、前刀面、主后刀面、基面、切削平面，正交平面，法平面、假定工作平面、刀具的標(biāo)注角度，刀具的工作角正交平面，法平面、假定工作平面、刀具的標(biāo)注角度，刀具的工作角度，切削厚度，切削寬度，自由切削，直角切削，切削層度，切削厚度，切削寬度，自由切削，直角切削，切削層幾個(gè)問題幾個(gè)問題：1、刀具切削部分由哪幾個(gè)表面組成？、刀具切削部分由哪幾個(gè)表面

23、組成？2、正交平面參考系和法平面參考系的關(guān)系？、正交平面參考系和法平面參考系的關(guān)系？3、刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度有幾個(gè)？、刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度有幾個(gè)？4、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別影響刀具的什么工作角度？、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別影響刀具的什么工作角度？5、刀具的安裝位置對(duì)工作角度有何影響？、刀具的安裝位置對(duì)工作角度有何影響？6、刀具的標(biāo)注角度和工作角度有何區(qū)別？、刀具的標(biāo)注角度和工作角度有何區(qū)別？7、已知用、已知用kr=90、 kr=2、o=5、 o=12、 s=0的切斷刀的切斷刀切斷直徑切斷直徑50mm棒料。若切削刃安裝時(shí)高于工件中心棒料。若切削刃安裝時(shí)高于工

24、件中心0.2mm，試計(jì)算，試計(jì)算（不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響）切斷后工件端面留下的剪斷心柱直徑？（不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響）切斷后工件端面留下的剪斷心柱直徑？第二章：刀具材料第二章：刀具材料2.1刀具材料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能2.2高速鋼高速鋼2.3硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金2.4涂層刀具涂層刀具2.5其他刀具材料其他刀具材料一、通用高速鋼一、通用高速鋼二、高性能高速鋼二、高性能高速鋼三、粉末冶金高速鋼三、粉末冶金高速鋼一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)二、常用硬質(zhì)合金的二、常用硬質(zhì)合金的分類及其性質(zhì)分類及其性質(zhì)三、硬質(zhì)合金的選用三、硬質(zhì)合金的選用一、制備方法一、制備方法二、常用涂層材料二、常用涂層材

25、料三、涂層刀具的特點(diǎn)三、涂層刀具的特點(diǎn)一、陶瓷一、陶瓷二、金剛石二、金剛石三、立方氮化硼三、立方氮化硼掌握部分掌握部分：刀具材料應(yīng)具備的性能和刀具材料的：刀具材料應(yīng)具備的性能和刀具材料的4大大分類；通用型高速鋼的主要牌號(hào)的主要特性；硬質(zhì)合分類；通用型高速鋼的主要牌號(hào)的主要特性；硬質(zhì)合金的組成、分類、性能和選用原則；金的組成、分類、性能和選用原則； 理解部分理解部分：粉末冶金高速鋼和涂層高速鋼的特點(diǎn)和應(yīng)：粉末冶金高速鋼和涂層高速鋼的特點(diǎn)和應(yīng)用；陶瓷刀具的種類和應(yīng)用特點(diǎn)；用；陶瓷刀具的種類和應(yīng)用特點(diǎn)； 了解部分了解部分：超硬刀具材料的種類、性能及使用原則。：超硬刀具材料的種類、性能及使用原則。自學(xué)

26、方法指導(dǎo)：自學(xué)方法指導(dǎo)： 第二章：刀具材料第二章：刀具材料2.1刀具材料應(yīng)具備的性能刀具材料應(yīng)具備的性能一、硬度，耐磨性一、硬度，耐磨性二、強(qiáng)度和韌性二、強(qiáng)度和韌性三、耐熱性三、耐熱性（高溫硬度，抗（高溫硬度，抗氧化，抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散）氧化，抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散）四、熱物理性能和熱沖擊性四、熱物理性能和熱沖擊性能，熱沖擊系數(shù)能，熱沖擊系數(shù)五、工藝性五、工藝性六、六、(經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性)43. 18 . 05 . 0HEKWIcR1-金剛石金剛石 2-立方氮化硼立方氮化硼 3-碳化硅碳化硅 4-氧化鋁氧化鋁 5-YT15硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 6-YG8硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 7-W18Cr4V 8-T12高碳鋼高碳鋼

27、ERb12.2高速鋼高速鋼 分類：按用途：通用型高速鋼、高性能高速鋼分類：按用途：通用型高速鋼、高性能高速鋼 工藝方法：熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼工藝方法：熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼*加入加入W Mo Cr V等高合金工具鋼等高合金工具鋼*較高的熱穩(wěn)定性；較高的強(qiáng)度；工藝性好，使用可靠較高的熱穩(wěn)定性；較高的強(qiáng)度；工藝性好，使用可靠特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性：500-650 。切削速度提高。切削速度提高1-3倍，倍， 2、硬度：、硬度：63-70HRC 3、抗彎強(qiáng)度：、抗彎強(qiáng)度：3.3GPa（硬質(zhì)合金的（硬質(zhì)合金的2-3倍，陶瓷的倍，陶瓷的5-6倍）倍） 4、工藝性好工藝性好，適于制作復(fù)雜

28、道具，適于制作復(fù)雜道具一、通用高速鋼一、通用高速鋼*按含鎢量：按含鎢量：鎢系鎢系：W12%、W18%； 鎢鉬系鎢鉬系： W6%、W8%； 鉬系鉬系： W2%或不含或不含W一般硬度：一般硬度：63-66HRC，615 -620 時(shí)，時(shí)，60HRC60HRC良好的塑性和刃磨性良好的塑性和刃磨性復(fù)雜刀具復(fù)雜刀具切削材料：硬度小于切削材料：硬度小于250-280HBS250-280HBS以下的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵以下的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵切削速度最高：切削速度最高：40-60m/min40-60m/min（一）鎢鋼（一）鎢鋼 W18Cr4V（W18）（二）鎢鉬鋼（二）鎢鉬鋼 W6Mo5Cr4V2（M2）；）；W9Mo

29、3Cr4V一、通用高速鋼一、通用高速鋼（一）鎢鋼（一）鎢鋼 W18Cr4V（W18）1、優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）綜合性能較好，）綜合性能較好，600 時(shí)的高溫硬度時(shí)的高溫硬度48.5HRC48.5HRC（2 2）淬火過熱傾向小，熱處理易控制，刃磨性能好）淬火過熱傾向小，熱處理易控制，刃磨性能好（3 3）含碳量高，塑性變形抗力大）含碳量高，塑性變形抗力大2 2、缺點(diǎn)缺點(diǎn)：（1 1）碳化物分布不均，剩余碳化物顆粒大（）碳化物分布不均，剩余碳化物顆粒大（30m30m），影），影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；（2 2）抗彎強(qiáng)度、韌性較低，適于做小截面刀具）抗彎強(qiáng)度、韌性較低，

30、適于做小截面刀具 如直徑如直徑30mm30mm的棒料，抗彎強(qiáng)度的棒料，抗彎強(qiáng)度3-3.3GPa3-3.3GPa 60-80mm 60-80mm時(shí)，抗彎強(qiáng)度時(shí)，抗彎強(qiáng)度2-2.3GPa2-2.3GPa（3 3）熱塑性差：難以用作熱成形方法的刀具（熱軋鉆頭）熱塑性差：難以用作熱成形方法的刀具（熱軋鉆頭）（4 4）W W價(jià)較高價(jià)較高 W14Cr4VMnXt W14Cr4VMnXt，一、通用高速鋼一、通用高速鋼（二）鎢鉬鋼（二）鎢鉬鋼 W6Mo5Cr4V2（M2）；）；W9Mo3Cr4V1、 W6Mo5Cr4V2（M2）優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）Mo%6%，滿足，滿足(W+1.4-1.5Mo)=12-13% 保

31、證強(qiáng)度，韌性，不損害熱穩(wěn)定性保證強(qiáng)度，韌性，不損害熱穩(wěn)定性（2）碳化物細(xì)小均勻，機(jī)械性能好，可做大尺寸刀具；）碳化物細(xì)小均勻，機(jī)械性能好，可做大尺寸刀具；（3）熱塑性好；）熱塑性好；（4）刃磨性好。）刃磨性好。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）熱穩(wěn)定性稍低于）熱穩(wěn)定性稍低于W18，V40m/min時(shí)，性能稍差；時(shí)，性能稍差；（2）熱處理時(shí)脫碳傾向大，易氧化，淬火溫度范圍較窄。）熱處理時(shí)脫碳傾向大，易氧化，淬火溫度范圍較窄。2、W9Mo3Cr4V（1）彎彎：4-4.5GPa；k=350-400KJ/m2（2）65-66.5HRC（3）熱穩(wěn)定性能高于）熱穩(wěn)定性能高于M2（4）碳化物均勻性接近）碳化物均勻性接近M2，

32、良好的熱塑性；，良好的熱塑性；（5）脫碳傾向小于）脫碳傾向小于M2（6）耐用度較高。）耐用度較高。二、高性能高速鋼二、高性能高速鋼1什么是什么是高性能高速鋼高性能高速鋼：在通用性高速鋼成分中再增加含碳：在通用性高速鋼成分中再增加含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等合金元素的新鋼種。量、含釩量及添加鈷、鋁等合金元素的新鋼種。2特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）高熱穩(wěn)定性（）高熱穩(wěn)定性（630-650度時(shí)度時(shí)60HRC）（2）耐用度高）耐用度高1.5-3倍倍（3）硬度高：）硬度高：67-70HRC3主要牌號(hào)：主要牌號(hào)：（1）高高C：9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2（韌性差）（韌性差）（2）高高V：W6Mo5Cr4

33、V3（刃磨差）（刃磨差）（3）高高Co：；：；W18Cr4VCo5 （成本高）（成本高）（4）超硬：）超硬： W2Mo9Cr4VCo8（M42）、）、W6Mo5Cr4V2Al（501）4. 適應(yīng)范圍：高碳，高釩，含鈷高速鋼的局限性適應(yīng)范圍：高碳，高釩，含鈷高速鋼的局限性5、W2Mo9Cr4VCo8（M42）（1）67-69HRC，600 時(shí)，時(shí)，55HRC55HRC（2 2）含）含V V量低，刃磨性好量低，刃磨性好（3 3）含）含CoCo，成本高，成本高（4 4）綜合性能好，應(yīng)用廣泛）綜合性能好，應(yīng)用廣泛（5 5）可加工耐熱鋼、不銹鋼，加工材料硬度越高，效果越明顯。）可加工耐熱鋼、不銹鋼，加工

34、材料硬度越高，效果越明顯。6、W6Mo5Cr4V2Al（501）（1）Al的作用：提高高溫硬度，熱塑性與刃性，高溫形成的作用：提高高溫硬度，熱塑性與刃性，高溫形成Al2O3，減輕粘刀。（提高，減輕粘刀。（提高W,Mo的溶解度，組織晶粒長(zhǎng)大）的溶解度，組織晶粒長(zhǎng)大）（2）600 時(shí)，時(shí)，54HRC54HRC；抗彎強(qiáng)度；抗彎強(qiáng)度2.9-3.9GPa2.9-3.9GPa，（3 3）成本低）成本低（4 4）刃磨性差）刃磨性差（5 5）切削性能優(yōu)良：加工）切削性能優(yōu)良：加工30-40HRC30-40HRC調(diào)質(zhì)鋼，耐用度較調(diào)質(zhì)鋼，耐用度較HSSHSS高高3-43-4倍。倍。三、粉末冶金高速鋼三、粉末冶金高

35、速鋼1生產(chǎn)：用高壓氬氣或純氮?dú)忪F化熔融的高速鋼水，得高生產(chǎn)：用高壓氬氣或純氮?dú)忪F化熔融的高速鋼水，得高速鋼粉末，在壓制成鋼坯，最后制成刀具速鋼粉末，在壓制成鋼坯，最后制成刀具2優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）避免粗大碳化物偏析，組織細(xì)小。（晶粒尺寸小于）避免粗大碳化物偏析，組織細(xì)小。（晶粒尺寸小于2-3m，機(jī)械性能好。，機(jī)械性能好。（2）不含）不含V，刃磨加工形好；，刃磨加工形好；（3）淬火變形?。ǎ┐慊鹱冃涡。℉SS的的1/2-1/3）（4）耐磨性好（提高）耐磨性好（提高20-30%）（5）熱成型合格率高，可提高含碳量。）熱成型合格率高，可提高含碳量。3應(yīng)用：制造切削難加工材料的刀具及大尺寸刀具（滾應(yīng)用：制造

36、切削難加工材料的刀具及大尺寸刀具（滾刀），也適于制造精密刀具和復(fù)雜刀具刀），也適于制造精密刀具和復(fù)雜刀具精密螺紋車刀、拉刀、切齒刀精密螺紋車刀、拉刀、切齒刀加工高強(qiáng)度鋼、鎳基合金、鈦合金的刨刀、鉆頭、銑刀等加工高強(qiáng)度鋼、鎳基合金、鈦合金的刨刀、鉆頭、銑刀等一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)1組成：組成：WC、TiC、TaC、NbC+Co（Ni）2特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）碳化物）碳化物熔點(diǎn)熔點(diǎn)、硬度、硬度、耐磨性、耐磨性；硬度為硬度為89-93HRA（HSS:83-86.6） 、（2）化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好：）化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好：800-1000 ：可切削：可切削 540 540 ：82-87HRA82-87HRA； 760 760 ：77-85HRA77-85HRA（3）切削速度高：切鋼：）切削速度高：切鋼：220m/min（4）抗彎強(qiáng)度低：）抗彎