第三章 數(shù)控刀具材料

1、五五 刀具材料及合理選用刀具材料及合理選用 刀具切削部分承受較大的（1）切削壓力（2）切削溫度（3）劇烈摩擦（4）沖擊振動(dòng)，因此刀具材料應(yīng)具備以下性能：1、高硬度：刀具材料硬度要高于被加工材料的硬度，切削刃的硬度一般在HRC60以上。2、高耐磨性：抗磨損能力，硬度，耐磨性，金相組織中硬質(zhì)點(diǎn)（氮化物，碳化物）的硬度高，耐磨性好，硬質(zhì)點(diǎn)數(shù)量多，顆粒越小，分布均勻，則耐磨性越好。3、足夠的強(qiáng)度與韌性：抗沖擊，承受各種應(yīng)力而不崩刃、折斷。與硬度、耐磨性相矛盾。4、高的耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性： 耐熱性：高溫下保持材料硬度、耐磨性、強(qiáng) 度、韌性（紅硬性），紅硬性越好 切削速度越高?；瘜W(xué)穩(wěn)定性：（熱穩(wěn)定性）：高

2、溫下抗氧化， 不與工件材料和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， （抗氧化、粘結(jié)、擴(kuò)散）刀具磨損慢， 表面質(zhì)量好。 5、良好的工藝性：便于刀具制造，（1） 鍛造性能（2）熱處理性能（3）高溫塑 性變形（4）容削加工性能（5）焊接性能6、經(jīng)濟(jì)性：（1）刀具材料發(fā)展結(jié)合本國資 源，資源豐富，則成本極低（2）有的刀 具材料（超硬刀具材料）雖然單件成本貴， 但壽命長，分?jǐn)偟矫總€(gè)零件的成本不一定 高，要注重經(jīng)濟(jì)效益。7、切削加工性能的可預(yù)測性： 為適應(yīng)切削加工自動(dòng)化和柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，要求刀具磨損及刀具耐用度等具有良好的可預(yù)測性。 選擇刀具材料時(shí)，各性能之間相互矛盾，如硬度高，則強(qiáng)度低；耐磨，則加工工藝?yán)щy，要抓住主要

3、矛盾。刀具材料類型： 工具鋼（高速鋼） 硬質(zhì)合金 陶瓷 超硬材料最常用1刀具材料簡介刀具材料簡介 刀具材料對(duì)刀具的壽命、加工質(zhì)量、刀具材料對(duì)刀具的壽命、加工質(zhì)量、切削效率和制造成本均有較大的影響切削效率和制造成本均有較大的影響 刀具切削部分在切削時(shí)要承受高溫、刀具切削部分在切削時(shí)要承受高溫、高壓、強(qiáng)烈的摩擦、沖擊和振動(dòng)高壓、強(qiáng)烈的摩擦、沖擊和振動(dòng) 刀具切削部分材料性能的基本要求刀具切削部分材料性能的基本要求 高的硬度；高的硬度； 高的耐磨性；高的耐磨性； 高的耐熱性高的耐熱性(熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性) 足夠的強(qiáng)度和韌性；足夠的強(qiáng)度和韌性； 良好的工藝性。良好的工藝性。 3.2刀具及其選用材料的種類刀

4、具及其選用材料的種類 刀具材料有刀具材料有 碳素工具鋼碳素工具鋼 合金工具鋼合金工具鋼 高速鋼高速鋼 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 陶瓷陶瓷 金剛石金剛石 立方氮化硼立方氮化硼 碳素工具鋼碳素工具鋼(如如T10A、T12A)及合金及合金工具鋼工具鋼(如如9SiCr、CrWMn)，因耐熱，因耐熱性較差性較差通常僅用于手工工具和切通常僅用于手工工具和切削速度較低的刀具削速度較低的刀具 陶瓷、金剛石和立方氮化硼等目前僅陶瓷、金剛石和立方氮化硼等目前僅用于較為有限的場合用于較為有限的場合 高速鋼和硬質(zhì)合金高速鋼和硬質(zhì)合金 最廣泛使用最廣泛使用 高速鋼是一種加入了較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。別名：

5、 （風(fēng)鋼）良好的淬透性，空氣中冷卻就可 得到高硬度。 （鋒鋼）刃容鋒利。 （白鋼）磨光后，表面光亮。1、較高的熱穩(wěn)定性：切削溫度高達(dá)500- 650，與碳素工具鋼，合金工具鋼相比， 切削速度提高1-3倍，耐用度提高10-40倍， 可加工有色金屬至高溫合金（范圍廣）。2、高強(qiáng)度，韌性：抗彎強(qiáng)度為硬質(zhì)合金的2- 3倍數(shù)，是陶瓷的5-6倍，韌性比它們高幾 十倍。 3、一定的硬度（HRC63-70）：耐磨性好， 適合各類切削刀具的要求，也可用于在剛 性較差的機(jī)床上加工。特點(diǎn)：特點(diǎn)：4、刀具制造工藝簡單：能鍛造，制作形狀復(fù) 雜刀具，大型成型刀具（這一點(diǎn)極為重要） 如鉆頭、絲錐、成型刀具、拉刀、齒輪刀具。

6、5、材料性能較硬質(zhì)合金和陶瓷穩(wěn)定，在自動(dòng)機(jī)床上使用可靠。 因此，盡管各種新型刀具材料不斷出現(xiàn)，高速鋼仍占現(xiàn)用刀具材料的一半以上。普通高速鋼（通用型）、高性能高 速鋼和粉末冶金高速鋼）高性能高速鋼：再加入一些合金、性能高。粉末冶金高速鋼：制造工藝不同，性能高。 普通高速鋼：分鎢鋼，鎢鉬鋼兩類，V不高于40-60%。1、鎢鋼：W18Cr4V（1841）此牌號(hào)國內(nèi)普 遍使用，性能穩(wěn)定，刃磨、熱處理工藝控制 較方便，國外鎢價(jià)高，很少使用。 簡稱：W18、18%、4% Cr、1%V 綜合性能好，600，HRC48.5，用以制造各 種復(fù)雜刀具。優(yōu)點(diǎn)：（1）淬火時(shí)過熱傾向小。 （2）含釩少，磨加工性好。 （

7、3）碳化物含量高，塑性變形抗力較大。缺點(diǎn)：（1）碳化物分布不均勻，剩余碳化物 顆粒大（最大30m），影響薄 刃刀具或小截面刀具的耐用度。 （2）強(qiáng)度和韌性，顯得不夠，此材料 30mm，抗彎強(qiáng)度33.5Ga 6080mm，抗彎強(qiáng)度22.3Ga 適宜做小截面刀具，此時(shí)強(qiáng)度， 韌性才是滿意的。 （3）熱塑性差，很難用作熱成形法制 造的刀具（如熱軋鉆頭）。2、鎢鉬鋼 W6M05Cr4V2（6542） 為缺鎢而產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)：（1）合金元素少，減少了碳化物數(shù)量 及分布不均勻性，有利于提高高溫塑 性、抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性，抗彎強(qiáng)度比 W18高1015%，韌性高5060%。 （2）可加大截面刀具，可做尺寸較大，承

8、受沖擊力較大的刀具。缺點(diǎn)：淬火溫度范圍窄，脫碳，過熱敏感性 大，主要用于熱軋刀具（扭槽，麻花鉆）高速鋼的表面處理與涂層1、表面化學(xué)處理：提高刀具的切削性能 （氧氮化處理）：將刀具成品置于氨氣和水蒸氣的混和體中，540560保溫12小時(shí)，形成0.003mmFe3O4氧化膜，內(nèi)層為氧、氮、碳擴(kuò)散層：厚0.03-0.05mm。HV1000以上，耐用度提高60%-70%。2、涂層：物理氣相沉積TiN涂層 550以下高真空下進(jìn)行，鈦氣化與氮反應(yīng)，生成TiN（0.002mm），HRC80以上，切削力，切削溫度下降25%，Vf提高一倍，耐用度顯著提高。重磨后，性能仍優(yōu)于普通高速鋼。 (1)高速鋼高速鋼 指含

9、有鎢（指含有鎢（W）、鉻（）、鉻（Cr）、釩（）、釩（V）等合金元素較多的高合金工具鋼等合金元素較多的高合金工具鋼 具有較高的硬度具有較高的硬度(熱處理硬度可達(dá)熱處理硬度可達(dá)62 67HRC)和耐熱性和耐熱性(切削溫度可達(dá)切削溫度可達(dá)550600C) 具有較高的強(qiáng)度和韌性，抗沖擊、振具有較高的強(qiáng)度和韌性，抗沖擊、振動(dòng)的能力較強(qiáng)。動(dòng)的能力較強(qiáng)。 高速鋼刀具制造工藝較簡單，刀刃高速鋼刀具制造工藝較簡單，刀刃鋒利鋒利 適用于制造各種形狀復(fù)雜刀具適用于制造各種形狀復(fù)雜刀具(如如鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等輪刀具等) 常用的通用型高速鋼牌號(hào)常用的通用型高速鋼牌號(hào)

10、W6Mo5Cr4V2 W18Cr4V 高性能高速鋼高性能高速鋼 如如9W6MoSCr4V2 W6MoSCr4V3 比通用型高速鋼具有更好的切削性比通用型高速鋼具有更好的切削性能，適合于能，適合于 加工奧氏體不銹鋼、加工奧氏體不銹鋼、高溫合金、釷合金和高強(qiáng)度鍘等難高溫合金、釷合金和高強(qiáng)度鍘等難加工材料加工材料 粉末冶金高速鋼，其性能優(yōu)于上述粉末冶金高速鋼，其性能優(yōu)于上述的高速鋼的高速鋼 540 HRA8287760 HRA7785800-1000時(shí)，尚能進(jìn)行切削 刀具耐用度提高幾幾十倍，同時(shí)切削速度提高410倍。缺點(diǎn)：比高速鋼強(qiáng)度低，沖擊韌性差，不能承受切削振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。硬質(zhì)合金中：碳化物含量

11、高，則硬度高， 抗彎強(qiáng)度低。硬質(zhì)合金中：粘結(jié)劑含量高，則硬度低， 抗彎強(qiáng)度高。 適用范圍較廣：絕大多數(shù)車刀、端銑刀、深孔鉆、鉸刀、拉刀、齒輪滾刀等。 ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）將切削用硬質(zhì)合金分三類：P類：用于加工長切屑的黑色金屬，相當(dāng)于 我國的YT類。K類：用于加工短切屑的黑色金屬，有色金 屬和非金屬材料 YG類。M類：用于加工長或短切屑的黑色金屬和有 色金屬 YW類 現(xiàn)代加工材料中 9095%可用P和K類硬質(zhì)合金加工，510%可用M類硬質(zhì)合金加工。主要介紹 YT，YG類：YG：鎢鈷類：（WC+Co）硬質(zhì)合金 主要牌號(hào)：YG3x、YG6x、YG6、YG8 含Co為3%、6%、6%、8%特點(diǎn)：抗

12、彎強(qiáng)度與韌性比YT高，導(dǎo)熱性高， 加工性好，刃口容磨得鋒利硬度差Co 越高韌性越好，用于粗加工，反之Co越 低，用于精加工、加工材料、鑄鐵、有色金屬和非金屬材料。YT：鎢鈦鈷類：（WC+TiC+ Co） 主要牌號(hào) YT5、YT14、YT15、YT30數(shù)字為TiC含量。鈷含量為：10%、8%、6%、4%。加工材料：鋼 TiC ，Co ，材料硬度 、耐磨性 、抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性 、磨削性能 ，焊接性能 ，耐熱性 ，用于精加工。 反之，用于粗加工。選用：（1）當(dāng)要求刀具有較高的耐熱性及耐磨 性，TiC的牌號(hào)。 （2）當(dāng)?shù)毒?在切削時(shí)受沖擊和振動(dòng)易 崩刃時(shí)，TiC的牌號(hào) 。 化學(xué)氣相沉積法，涂復(fù)一層（5

13、10m）耐磨、難熔金屬化合物，耐用度提高14倍。涂層材料：TiC、TiN、AL2O3 (2)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 用碳化鎢（用碳化鎢（WC）、碳化鈦（）、碳化鈦（TiC）和鈷（和鈷（CO）等材料利用粉末冶金的）等材料利用粉末冶金的方法制成的合金方法制成的合金 硬質(zhì)合金是用高耐熱性和高耐磨性硬質(zhì)合金是用高耐熱性和高耐磨性的金屬碳化物的金屬碳化物(如碳化鎢、如碳化鎢、 碳化碳化鈦、碳化鉭等鈦、碳化鉭等)與金屬粘結(jié)劑與金屬粘結(jié)劑(鈷、鈷、鎢、鉬等鎢、鉬等)在高溫下僥結(jié)而成的粉在高溫下僥結(jié)而成的粉太冶金材料太冶金材料 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 硬度可達(dá)硬度可達(dá)8993HRA（74-82HRC） 切削溫度達(dá)切削溫度

14、達(dá)8001000 切削速度可達(dá)切削速度可達(dá)100300mmin 韌性差，抗彎強(qiáng)度低，不能承受較大韌性差，抗彎強(qiáng)度低，不能承受較大的沖擊載荷的沖擊載荷 硬質(zhì)合金可分為硬質(zhì)合金可分為K、P、M三個(gè)主要三個(gè)主要類別類別 K類硬質(zhì)合金類硬質(zhì)合金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YG類類) P類硬質(zhì)臺(tái)金類硬質(zhì)臺(tái)金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YT類類) M類硬質(zhì)合金類硬質(zhì)合金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YW類類) K類硬質(zhì)合金類硬質(zhì)合金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YG類類) 適宜加工短切屑的脆性金屬和有色金屬適宜加工短切屑的脆性金屬和有色金屬材料材料 如灰鑄鐵、耐熱合金、銅鋁合金等如灰鑄鐵、耐熱合金、銅鋁合金等 其牌號(hào)有其牌號(hào)有K01、K10、K20、K30、K40

15、等等 精加工可用精加工可用K01 半精加工選用半精加工選用K10 粗加工宜用粗加工宜用K30 P類硬質(zhì)臺(tái)金類硬質(zhì)臺(tái)金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YT類類) 適宜加工長切屑的塑性金屬材料適宜加工長切屑的塑性金屬材料 如普通碳鋼、合金鋼等如普通碳鋼、合金鋼等 其牌號(hào)有其牌號(hào)有P01、P10、P20、P30、P50等等 精加工可用精加工可用P01 半精加工選用半精加工選用Pl0、P20 粗加工宜用粗加工宜用P30M類硬質(zhì)合金類硬質(zhì)合金(舊牌號(hào)舊牌號(hào)YW類類) 具有較好的綜合切削性能具有較好的綜合切削性能 適宜加工適宜加工K切屑或短切屑的金屬材料切屑或短切屑的金屬材料 如普通碳鋼、鑄鋼、冷硬鑄鐵、耐熱鋼、如普通碳鋼

16、、鑄鋼、冷硬鑄鐵、耐熱鋼、高錳鋼、有色金屬等高錳鋼、有色金屬等 其牌號(hào)有其牌號(hào)有M10、M20、M30、M40 精加工可用精加工可用M10 半精加工選用半精加工選用M20 粗加工宜用粗加工宜用M30 (3)涂層刀具材料涂層刀具材料 在硬質(zhì)合金或高速鋼基體上，涂敷一在硬質(zhì)合金或高速鋼基體上，涂敷一層幾微米厚的高硬度、高耐磨性的金層幾微米厚的高硬度、高耐磨性的金屬化合物屬化合物(如碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁如碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁等等)而制成的。而制成的。 涂層硬質(zhì)合金的刀具壽命至少可提高涂層硬質(zhì)合金的刀具壽命至少可提高l3倍倍 涂層高速鋼的刀具壽命可提高涂層高速鋼的刀具壽命可提高210倍倍 陶瓷刀是

17、以AL2O3為主要成份，在高溫下，燒結(jié)而成的一種刀具材料。（1）純AL2O3陶瓷（2）AL2O3TiC混和陶瓷1、很高的硬度與耐磨性，HRA9195， 高于硬質(zhì)合金。2、使用良好時(shí)，有很高的耐用度。3、很高的耐熱性，760 HRA87 1200 HRA80，切削速度比硬質(zhì)合金高25倍， 抗彎強(qiáng)度，韌性下降極小。4、很高的化學(xué)穩(wěn)定性，與金屬親和力小， 抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散，抗氧化能力強(qiáng)。5、較低的摩擦系數(shù)，切屑不易粘刃，不 易產(chǎn)生積屑瘤，加工表面粗糙度較小。缺點(diǎn)：（1）脆性大，強(qiáng)度、韌性低，為硬質(zhì)合金的 1/21/3，不能承受沖擊負(fù)荷，崩刃、破 損。（2）導(dǎo)熱率低，1/21/5，不宜溫度波動(dòng)，不 能用

18、切削液。1、高速切削2、加工硬材料（硬鑄鐵、淬硬鋼）3、大件、高精件加工4、車削、銑削例：Si3N4氮化硅基陶瓷，硬度僅次于金剛石、立方氮化硼，作為連續(xù)切削用的刀具材料，今后將很有發(fā)展前途。 在熟悉工件與刀具材料特性的基礎(chǔ)上，使被選用的刀具材料與工件材料相互“匹配”。既做到充分發(fā)揮刀具特性，又能較經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求。值得說明的是，加工一般材料大量使用的仍是普通高速鋼與硬質(zhì)合金。只有加工難加工材料才有必要選用新牌號(hào)合金或高性能高速鋼，加工高硬度材料或精密加工時(shí)才需選用超硬材料。1、盡可能根據(jù)我國資源情況，發(fā)展或代用某些 新材料。2、改善現(xiàn)有刀具材料的切削性能。3、發(fā)展界于現(xiàn)有高速鋼與硬質(zhì)合金之間

19、的材料。4、發(fā)展通用性廣的合金。5、發(fā)展復(fù)合刀具材料。6、發(fā)展耐熱、高硬度、高強(qiáng)度，能加工難加工 材料的其他新型刀具材料。2合理選擇刀具材料合理選擇刀具材料 孔加工刀具、銑刀和螺紋刀具這一孔加工刀具、銑刀和螺紋刀具這一類普通刀具，制造工藝較為簡單，類普通刀具，制造工藝較為簡單，精度要求較低，材料費(fèi)用占刀具成精度要求較低，材料費(fèi)用占刀具成本的比重較大，本的比重較大， 常采用常采用W6MoSCr4V2、W18Cr4V等通用型高速鋼。等通用型高速鋼。 拉刀、齒輪刀具拉刀、齒輪刀具些復(fù)雜刀具，由些復(fù)雜刀具，由于制造精度高，制造費(fèi)用占刀具成于制造精度高，制造費(fèi)用占刀具成本的比重較大本的比重較大 宜采用硬

20、度和耐磨性均較高的高性宜采用硬度和耐磨性均較高的高性能高速鋼。能高速鋼。 為了提高生產(chǎn)效率，延長刀具壽命，應(yīng)為了提高生產(chǎn)效率，延長刀具壽命，應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金盡量采用硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合含在面銑刀、鉆頭、鉸刀和齒輪硬質(zhì)合含在面銑刀、鉆頭、鉸刀和齒輪刀具等方面已獲得廣泛應(yīng)用刀具等方面已獲得廣泛應(yīng)用 近年來，國內(nèi)外已廣泛選用涂層刀具。近年來，國內(nèi)外已廣泛選用涂層刀具。 四、刀具使用和設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的若四、刀具使用和設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的若干問題干問題 (1)選擇合理的刀具類型選擇合理的刀具類型 加工同一加工同一個(gè)零件，有時(shí)可用多種不同類型的刀具。個(gè)零件，有時(shí)可用多種不同類型的刀具。 要根據(jù)零件的加工要求、生

21、產(chǎn)批量、工藝要根據(jù)零件的加工要求、生產(chǎn)批量、工藝要求、設(shè)備條件等因素綜合考慮，選用合要求、設(shè)備條件等因素綜合考慮，選用合適的刀具。適的刀具。 基本原則是基本原則是在保證加工質(zhì)量的在保證加工質(zhì)量的前提下，優(yōu)先考慮提高生產(chǎn)效前提下，優(yōu)先考慮提高生產(chǎn)效(2)選擇合理的切削方式選擇合理的切削方式 切削方式是指刀具切削刃從工件上切削方式是指刀具切削刃從工件上切去加工余量的形式。切去加工余量的形式。 切削方式的合理與否，將直接影響切削方式的合理與否，將直接影響切削刃形狀、加工質(zhì)量、刀具壽命切削刃形狀、加工質(zhì)量、刀具壽命和和 生產(chǎn)效率等。生產(chǎn)效率等。(3)選擇合理的幾何參數(shù)選擇合理的幾何參數(shù) 要遵循要遵循“

22、銳字當(dāng)頭，銳銳字當(dāng)頭，銳 中求固中求固”的的原則原則 應(yīng)考慮刀具的工作條件、重磨情況應(yīng)考慮刀具的工作條件、重磨情況等因素。等因素。 (4)設(shè)計(jì)正確的刀刃廓形設(shè)計(jì)正確的刀刃廓形 對(duì)于成形刀具，其切削刃的廓形會(huì)對(duì)于成形刀具，其切削刃的廓形會(huì)直接影響零件成形表面的形狀直接影響零件成形表面的形狀 必須根據(jù)零件的輪廓形狀，正確地必須根據(jù)零件的輪廓形狀，正確地設(shè)計(jì)切削刃的廓形，同時(shí)要兼顧制設(shè)計(jì)切削刃的廓形，同時(shí)要兼顧制造，檢測、重磨等方面的簡便性。造，檢測、重磨等方面的簡便性。 (5)合理處理好容屑、排屑和強(qiáng)度、合理處理好容屑、排屑和強(qiáng)度、剛度的關(guān)系剛度的關(guān)系 麻花鉆、立銑刀、絲錐、拉刀等有容麻花鉆、立銑

23、刀、絲錐、拉刀等有容屑要求的刀具，切屑能否順利排出屑要求的刀具，切屑能否順利排出確保刀具能否正常工作的關(guān)鍵。確保刀具能否正常工作的關(guān)鍵。 若切屑堵塞在槽內(nèi)，就會(huì)劃傷已加工若切屑堵塞在槽內(nèi)，就會(huì)劃傷已加工表面或損壞刀齒。表面或損壞刀齒。 而刀具的容屑、排屑與其強(qiáng)度、剛度而刀具的容屑、排屑與其強(qiáng)度、剛度有著密切的關(guān)系。有著密切的關(guān)系。 例如，加大麻花鉆的螺旋槽（容屑例如，加大麻花鉆的螺旋槽（容屑空間）就會(huì)影響和降低刀具的強(qiáng)度空間）就會(huì)影響和降低刀具的強(qiáng)度和剛度和剛度 因此，應(yīng)恰當(dāng)處理，合理兼顧兩者因此，應(yīng)恰當(dāng)處理，合理兼顧兩者的關(guān)系。的關(guān)系。(6)考慮刀具的刃磨或重磨考慮刀具的刃磨或重磨 刀具的刃

24、磨表面應(yīng)根據(jù)磨損形式和刀具使刀具的刃磨表面應(yīng)根據(jù)磨損形式和刀具使用要求來選擇。用要求來選擇。 如成形車刀、成形銑刀等要求刃磨后切削如成形車刀、成形銑刀等要求刃磨后切削刃的形狀保持不變，應(yīng)選擇面為刃磨表面刃的形狀保持不變，應(yīng)選擇面為刃磨表面 又如鉸刀、鉆頭等刀具，后面磨損量較大，又如鉸刀、鉆頭等刀具，后面磨損量較大，故刃磨表面常選擇后面故刃磨表面常選擇后面 粗加工用車刀、刨刀等因其前、后面磨損粗加工用車刀、刨刀等因其前、后面磨損均較大，故前、后面部均較大，故前、后面部 應(yīng)刃磨。應(yīng)刃磨。 刃磨時(shí)要保證刀具原始的幾何參數(shù)刃磨時(shí)要保證刀具原始的幾何參數(shù)和表面質(zhì)量。和表面質(zhì)量。 刃磨后表面不能有燒傷或裂

25、紋，切刃磨后表面不能有燒傷或裂紋，切削刃應(yīng)鋒利，不允許有缺口、崩刃、削刃應(yīng)鋒利，不允許有缺口、崩刃、毛刺等缺陷存在。毛刺等缺陷存在。 (7)合理選擇刀具的結(jié)構(gòu)形式及有關(guān)尺合理選擇刀具的結(jié)構(gòu)形式及有關(guān)尺寸寸 先進(jìn)的刀具結(jié)構(gòu)能有效地減少換刀和重磨先進(jìn)的刀具結(jié)構(gòu)能有效地減少換刀和重磨時(shí)間、提高切削效率和加工質(zhì)量。時(shí)間、提高切削效率和加工質(zhì)量。 應(yīng)根據(jù)不同的條件選用合理的刀具結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)不同的條件選用合理的刀具結(jié)構(gòu)，優(yōu)先采用機(jī)夾式、可轉(zhuǎn)位式、模塊式、成優(yōu)先采用機(jī)夾式、可轉(zhuǎn)位式、模塊式、成組式等結(jié)構(gòu)。組式等結(jié)構(gòu)。 同時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削負(fù)荷強(qiáng)度、剛度等要求，同時(shí)，應(yīng)根據(jù)切削負(fù)荷強(qiáng)度、剛度等要求，正確設(shè)計(jì)刀具夾

26、持部分的結(jié)構(gòu)尺寸正確設(shè)計(jì)刀具夾持部分的結(jié)構(gòu)尺寸 (8)其它方面其它方面 還應(yīng)考慮刀具與機(jī)床、工裝的合理配還應(yīng)考慮刀具與機(jī)床、工裝的合理配置置 及選擇合理的切削用量和切削液等。及選擇合理的切削用量和切削液等。 六六 刀具發(fā)展刀具發(fā)展金屬切削刀具在機(jī)械制造工業(yè)中的作金屬切削刀具在機(jī)械制造工業(yè)中的作用、地位及發(fā)展趨勢用、地位及發(fā)展趨勢 金屬切削加工是機(jī)械制造工業(yè)中運(yùn)用最廣金屬切削加工是機(jī)械制造工業(yè)中運(yùn)用最廣泛的一種加工方法，占機(jī)械制造總工作量泛的一種加工方法，占機(jī)械制造總工作量的的50以上，而金屬切削刀具則是其中以上，而金屬切削刀具則是其中不可缺少的重要工具之一。不可缺少的重要工具之一。 無論是普通

27、機(jī)床，還是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和無論是普通機(jī)床，還是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和加工中心，以至柔性制造系統(tǒng)，都必須依加工中心，以至柔性制造系統(tǒng)，都必須依靠刀具才能完成各種需要的切削加工靠刀具才能完成各種需要的切削加工 實(shí)際證明，刀具的更新可以成倍、數(shù)十實(shí)際證明，刀具的更新可以成倍、數(shù)十倍地提高生產(chǎn)效率。倍地提高生產(chǎn)效率。 例如：群鉆與麻花鉆相比，工效可提高例如：群鉆與麻花鉆相比，工效可提高3-5倍倍 數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)設(shè)備效率的數(shù)控機(jī)床、加工中心等先進(jìn)設(shè)備效率的發(fā)揮，很大程度上取決于刀具的性能，發(fā)揮，很大程度上取決于刀具的性能，刀具所產(chǎn)生的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于刀具本身的刀具所產(chǎn)生的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于刀具本身的費(fèi)用費(fèi)用

28、數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線的應(yīng)用又要求刀具數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線的應(yīng)用又要求刀具可靠性好，精度高，以及具有自動(dòng)更可靠性好，精度高，以及具有自動(dòng)更換、自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)檢測等功能。換、自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)檢測等功能。 因此，不斷采用新技術(shù)、新工藝、新因此，不斷采用新技術(shù)、新工藝、新材料是機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料是機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) 刀具材料刀具材料(含磨料含磨料)的研制，新型刀具材的研制，新型刀具材料，新型刀具結(jié)構(gòu)及新的磨削加工方法料，新型刀具結(jié)構(gòu)及新的磨削加工方法的應(yīng)用，對(duì)切削加工技術(shù)，尤其對(duì)金屬的應(yīng)用，對(duì)切削加工技術(shù)，尤其對(duì)金屬切削刀具的發(fā)展起著決定性的作用。切削刀具的發(fā)展起著決定性的作用。 不僅能大幅度地提高

29、生產(chǎn)效率，降低成不僅能大幅度地提高生產(chǎn)效率，降低成本和保證加工質(zhì)量，而且還能促進(jìn)加工本和保證加工質(zhì)量，而且還能促進(jìn)加工工藝和加工設(shè)備的更新和發(fā)展。工藝和加工設(shè)備的更新和發(fā)展。 20世紀(jì)初，刀具材料為碳素鋼，切削速度不超過世紀(jì)初，刀具材料為碳素鋼，切削速度不超過10mmin。 自自20世紀(jì)世紀(jì)80 年代，金剛石、立方氮化硼刀具材料的年代，金剛石、立方氮化硼刀具材料的出現(xiàn)，使最高切削速度可達(dá)出現(xiàn)，使最高切削速度可達(dá)1000m/min。 各種新型刀具材料的出現(xiàn)和特種加工、精密加工等各種新型刀具材料的出現(xiàn)和特種加工、精密加工等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，加工精度已超過新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，加工精度已超過0.

30、01 m。 為適應(yīng)宇航、激光、電子等新型工業(yè)發(fā)展的需要，為適應(yīng)宇航、激光、電子等新型工業(yè)發(fā)展的需要，加工精度正向納米加工精度正向納米(1nm)級(jí)進(jìn)軍級(jí)進(jìn)軍國內(nèi)外刀具的發(fā)展動(dòng)向國內(nèi)外刀具的發(fā)展動(dòng)向 (1)通用刀具和齒輪刀具進(jìn)入更新?lián)Q通用刀具和齒輪刀具進(jìn)入更新?lián)Q代的新階段代的新階段 (2)可轉(zhuǎn)位立銑刀朝著多功能高性可轉(zhuǎn)位立銑刀朝著多功能高性能多品種方向發(fā)展能多品種方向發(fā)展 (3)專用刀具趨向智能化專用刀具趨向智能化 (4)刀具的新型夾頭及裝夾技術(shù)的刀具的新型夾頭及裝夾技術(shù)的發(fā)展發(fā)展 通用刀具通用刀具指麻花鉆、絲錐、立銑刀等指麻花鉆、絲錐、立銑刀等 進(jìn)入優(yōu)質(zhì)高性能的新時(shí)代進(jìn)入優(yōu)質(zhì)高性能的新時(shí)代 廣泛

31、采用鉆高速鋼、粉末冶金高速鋼、細(xì)廣泛采用鉆高速鋼、粉末冶金高速鋼、細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料，并可涂覆顆粒硬質(zhì)合金材料，并可涂覆TiN、TiCW、TiAlN、金剛石膜等復(fù)合涂層、金剛石膜等復(fù)合涂層 使這類刀具的切削性能成倍地提高，同時(shí)使這類刀具的切削性能成倍地提高，同時(shí)也擴(kuò)大了淬硬鋼、模具鋼等難加工材料的也擴(kuò)大了淬硬鋼、模具鋼等難加工材料的應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 日本的日本的AQVA麻花鉆，采用細(xì)顆粒麻花鉆，采用細(xì)顆粒硬質(zhì)合金制造并涂覆耐熱、耐磨潤硬質(zhì)合金制造并涂覆耐熱、耐磨潤滑涂層，生產(chǎn)效率可提高滑涂層，生產(chǎn)效率可提高2.5倍倍 各國廠商正在用粉末冶金高速鋼滾各國廠商正在用粉末冶金高速鋼滾刀替代高速鋼濃刀

32、刀替代高速鋼濃刀 隨著齒輪干式滾削工藝的發(fā)展整體式硬隨著齒輪干式滾削工藝的發(fā)展整體式硬質(zhì)合金滾刀的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大。質(zhì)合金滾刀的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大。 美國推出的一種新的粉太冶金材料，是由美國推出的一種新的粉太冶金材料，是由硬質(zhì)合金粉末與高速鋼粉末配制而成其硬質(zhì)合金粉末與高速鋼粉末配制而成其性能兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，滾削速度可達(dá)性能兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，滾削速度可達(dá)150180mmin。 TiAIN涂層齒輪滾刀的推出，更有利于新涂層齒輪滾刀的推出，更有利于新型刀具的推廣和普及。型刀具的推廣和普及。 (2)可轉(zhuǎn)位立銑刀朝著多功能高性可轉(zhuǎn)位立銑刀朝著多功能高性能多品種方向發(fā)展能多品種方向發(fā)展 可轉(zhuǎn)位刀具是刀具發(fā)展

33、的主要趨勢可轉(zhuǎn)位刀具是刀具發(fā)展的主要趨勢 可轉(zhuǎn)位立銑刀的發(fā)展更為迅速可轉(zhuǎn)位立銑刀的發(fā)展更為迅速 在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用范圍廣，通用性好在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用范圍廣，通用性好 可加工輪廓、溝槽、仿形以及鉆孔、可加工輪廓、溝槽、仿形以及鉆孔、鏜孔等鏜孔等 已成為數(shù)控機(jī)床的主要刀具已成為數(shù)控機(jī)床的主要刀具 立銑刀作為模具加工的主要刀具，隨立銑刀作為模具加工的主要刀具，隨著模具行業(yè)的快速崛起，這類刀具也著模具行業(yè)的快速崛起，這類刀具也得以迅速發(fā)展。得以迅速發(fā)展。 例如，日本三菱公司新近推出的多功例如，日本三菱公司新近推出的多功能銑刀，可安裝八角形成圓形刀片能銑刀，可安裝八角形成圓形刀片, 適用于適用于5種加工范圍

34、。種加工范圍。 (3)專用刀具趨向智能化專用刀具趨向智能化 隨著汽車、摩托車、柴油機(jī)等行業(yè)生隨著汽車、摩托車、柴油機(jī)等行業(yè)生產(chǎn)線或特殊零件加于的需要，國內(nèi)外產(chǎn)線或特殊零件加于的需要，國內(nèi)外一些工具廠商專門開發(fā)了適應(yīng)批量生一些工具廠商專門開發(fā)了適應(yīng)批量生產(chǎn)和特定零件加工的高效專用刀具產(chǎn)和特定零件加工的高效專用刀具 如曲軸內(nèi)、外銑刀、缸體軸承孔鏜刀如曲軸內(nèi)、外銑刀、缸體軸承孔鏜刀等等 其特點(diǎn)其特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜 功能復(fù)合、高效功能復(fù)合、高效 刀具與機(jī)床、工藝構(gòu)成有機(jī)整體刀具與機(jī)床、工藝構(gòu)成有機(jī)整體 能巧妙地實(shí)現(xiàn)刀具的附加運(yùn)動(dòng)能巧妙地實(shí)現(xiàn)刀具的附加運(yùn)動(dòng) 如加工空刀槽、背面倒角、锪平面如加工空刀槽、背面倒角、锪平面等，故又稱為智能化刀具等，故