刀具小常識(二)

刀具材料金屬切削過程中的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本，在很大程度上取決于刀具合理選擇。因此，材料、結構和幾何形狀是構成刀具切削性能評估的三要素。一、刀具材料應具備的性能（1）高的硬度和耐磨性（2）足夠的強度和韌性

（3）高的耐熱性，導熱性好，有利于切削熱傳導，降低切削區(qū)溫度，延長刀具壽命。（4）有鍛造、焊接、熱處理、磨削加工等良好的工藝性（5）經(jīng)濟性二、常用刀具材料工具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼。硬質(zhì)合金有鎢鈷類硬質(zhì)合金YG、鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金YT和鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合YW。其他材料推廣使用新型刀具材料如涂層刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。1．高速鋼它是一種加入較多鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金鋼。熱處理后硬度可達62～66HRC,抗彎強度約3.3GPa，有較高的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。切削溫度在500～650°C時仍能進行切削。由于熱處理變形小、能鍛易磨，所以特別適合于制造結構和刃型復雜的刀具，如成形車刀、銑刀、鉆頭、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。硬質(zhì)合金以其優(yōu)良的性能被廣泛用作刀具材料。大多數(shù)車刀、端銑刀等均由硬質(zhì)合金制造；硬質(zhì)合金是由高硬度和高熔點的金屬碳化物(碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等)和金屬粘結劑(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工藝制成。硬質(zhì)合金刀具常溫硬度為89～93HRA，化學穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達800～1000°C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高5～10倍。

2．硬質(zhì)合金鎢鈷類（WC+Co）；鎢鈦鈷類（WC+TiC+Co）；鎢鈦鉭（鈮）鈷類TiC+WC+Ni+TaC）。（1）硬質(zhì)合金的分類

（2）常用硬質(zhì)合金的牌號及其性能鎢鈷類硬質(zhì)合金代號為YG，屬K紅色類。合金中含鈷量愈高，韌性愈好，適合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)類硬質(zhì)合金，有較好的韌性、磨削性、導熱性，適合于加工產(chǎn)生崩碎切屑及有沖擊載荷的脆性金屬材料。鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金代號為YT，屬P藍色類。它以WC為基體,添加TiC，用Co作粘結劑燒結而成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、耐磨性和耐熱性進一步提高，但抗彎強度、導熱性、特別是沖擊韌性明顯下降，適合于精加工。鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金代號為YW，屬M黃色類。它在YT(P)類硬質(zhì)合金中加入TaC或NbC，這樣可提高抗彎強度、疲勞強度、沖擊韌性、抗氧化能力、耐磨性和高溫硬度等。它既適用于加工脆性材料，又適用于加工塑性材料。數(shù)字越小，硬度越高但韌性越低以氧化鋁或以氮化硅為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結而成的一種刀具材料。其優(yōu)點是硬度高，耐磨性、耐高溫性能好，有良好的化學穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結和抗擴散能力強；其缺點是脆性大、抗彎強度低，沖擊韌性差，易崩刃，所以使用范圍受到限制；可用于鋼、鑄鐵類零件的車削、銑削加工。2000度（1）陶瓷刀具材料（2）金剛石刀具材料

碳的同素異形體，在高溫、高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成，是目前人工制造出的最堅硬物質(zhì)。由于硬度極高，耐磨性好，切削刃口鋒利，刃部表面摩擦系數(shù)較小，不易產(chǎn)生粘結或積屑瘤，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷等硬度達65～70HRC的材料。800度也可用于加工高硬度的非金屬材料，如石材、壓縮木材、玻璃等，還可加工有色金屬，如鋁硅合金材料以及復合難加工材料的精加工或超精加工。缺點是熱穩(wěn)定性差，強度低、脆性大，對振動敏感，只宜微量切削，與鐵有強烈的化學親合力，不能用于加工鋼材。3．其它刀具材料（3）立方氮化硼立方氮化硼（CBN）是一種人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高溫、高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)化而成。它有很高的硬度及耐磨性，熱穩(wěn)定性好，化學惰性大，與鐵系金屬在1300℃時不易起化學反應，導熱性好，摩擦系數(shù)低。因此可用于高溫合金、冷硬鑄鐵、淬硬鋼等難加工材料的加工。（4）涂層刀具材料在韌牲較好的刀具基體上，涂覆一層耐磨性好的難熔金屬化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韌性。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al203及其復合材料等,涂層厚度隨刀具材料不同而異。

TiC涂層硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削時能產(chǎn)生氧化鈦膜，減小摩擦及刀具磨損。

TiN涂層在高溫時能產(chǎn)生氧化膜，與鐵基材料摩擦系數(shù)較小，抗粘結性能好，并能有效降低切削溫度。

TiC—TiN復合涂層第一層涂TiC，與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂TiN,減少表面層與工件間的摩擦。

TiC-Al203復合涂層第一層涂TiC,與刀具基體粘牢不易脫落。第二層涂Al203可使刀具表面具有良好的化學穩(wěn)定性和抗氧化性能。目前單涂層刀片已很少應用，大多采用TiC-TiN復合涂層或TiC-Al2O3-TiN三復合涂層。刀具材料和切削線速度1、高速鋼：20-30米/分鐘2、硬質(zhì)合金：70-90米/分鐘3、TIN涂層硬質(zhì)合金：100-120米/分鐘4、氧化鋁涂層硬質(zhì)合金：200-400米/分鐘5、金屬陶瓷：200-350米/分鐘6、陶瓷刀片：200-400米/分鐘7、CBN刀片：400-800米/分鐘8、金剛石刀片：1000-3000米/分鐘加工材料分類加工材料根據(jù)國際ISO系列可分為：P、M、K、N、S、H六個分類：PMHSNK非合金鋼、低合金鋼、高合金鋼、鑄鋼件不銹鋼、奧氏體材料、奧氏體/鐵素體材料（雙相）可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、球墨鑄鐵有色金屬耐熱優(yōu)質(zhì)合金、鈦合金淬硬材料藍色黃色紅色綠色褐色淡藍硬質(zhì)合金牌號性能、應用推薦及牌號對照

合金物理機械性能推薦用途相當于相當于

牌號ISO國內(nèi)

密度g/cm2抗彎強度不硬度不低于

低于N/cm2HRAYG3X14.6-15.2132092適于鑄鐵、有色金屬及合金淬火鋼合金鋼小切削斷面高速精加工。K01YG3XYG6A14.6-15.0137091.5適于硬鑄鐵，有色金屬及其合金的半精加工，亦適于高錳鋼、淬火鋼、合金鋼的半精加工及精加工。K05YG6AYG6X14.6-15.0142091經(jīng)生產(chǎn)使用證明，該合金加工冷硬合金鑄鐵與耐熱合金鋼可獲得良好的效果，也適于普通鑄鐵的精加工。K10YG6XYK1514.2-14.6210091適于加工整體合金鉆、銑、鉸等刀具。具有較高的耐磨性及韌性。K15YK15K20YG614.5-14.9138089適于用鑄鐵、有色金屬及合金非金屬材料中等切削速度下半精加工。K20YG6YG6X-114.6-15.0150090適于鑄鐵，有色金屬及其合金非金屬材料連續(xù)切削時的精車，間斷切削時的半精車、精車、小斷面精車、粗車螺紋、連續(xù)斷面的半精銑與精銑，孔的粗擴與精擴。K20YG6X-1YG8N14.5-14.8200090適于鑄鐵、白口鑄鐵、球墨鑄鐵以及鉻、鎳不銹鋼等合金材料的高速切削。K30YG8NYG814.5-14.9160089.5適于鑄鐵、有色金屬及其合金與非金屬材料加工中，不平整斷面和間斷切削時的粗車、粗刨、粗銑，一般孔和深孔的鉆孔、擴孔。K30YG8YG10X14.3-14.7220089.5適于制造細徑微鉆、立銑刀、旋轉(zhuǎn)銼刀等。K35YG10XYS2T14.4-14.6220091.5屬超細顆粒合金，適于低速粗車，銑削耐熱合金及鈦合金，作切斷刀及絲錐、鋸片銑刀尤佳。K30YS2TYL10.114.9190091.5具有較好的耐磨性和抗彎強度，主要用為生產(chǎn)擠壓棒材，適合做一般鉆頭、刀具等耐磨件。K15-K25YL10.1YL10.214.5220091.5具有很好的耐磨性和抗彎強度，主要用來生產(chǎn)擠壓棒材，制作小直徑微型鉆頭、鐘表加工用刀具，整體鉸刀等其它刃具和耐磨零件。K25-K35YL10.2YG1513.9-14.2210087適于高壓縮率下鋼棒和鋼管拉伸，在較大應力下工作的頂鍛、穿孔及沖壓工具。

YG15YG2013.4-13.7250085適于制作沖壓模具，如沖壓手表零件、樂器彈簧片等；沖制電池殼、牙膏皮的模具；小尺寸鋼球、螺釘、螺帽等的沖壓模具；熱軋麻花鉆頭的壓板。

YG20YG20C13.4-13.7220082適于制作標準件、軸承、工具等行業(yè)用的冷鐓、冷沖、冷壓模具；彈頭對彈殼的沖壓模具。

YG20CYT1511.0-11.7115091適用于碳素鋼與合金鋼加工中，連續(xù)切削時的粗車、半精車及精車，間斷切削時的小斷面精車，連續(xù)面的半精銑與精銑，孔的粗擴與精擴。P10YT15YT1411.2-12.0127090.5適于在碳素鋼與合金鋼加工中，不平整斷面和連續(xù)切削時的粗車，間斷切削時的半精車與精車，連續(xù)斷面粗銑，鑄孔的擴鉆與粗擴。P20YT14YT512.5-13.2143089.5適于碳素鋼與合金鋼（包括鋼鍛件，沖壓件及鑄件的表皮）加工不平整斷面與間斷切削時的粗車、粗刨、半精刨，非連續(xù)面的粗銑及鉆孔。P30YT5YS2512.8-13.2200091適應于碳素鋼、鑄鋼、高錳鋼、高強度鋼及合金鋼的粗車、銑削和刨削。P20、P40YS25YS3012.45180091屬超細顆粒合金，適于大走刀高效率銑削各種鋼材，尤其是合金鋼的銑削。P25YS30P30YW112.6-13.5118091.5適于耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難加工鋼材及普通鋼和鑄鐵的加工。M10YW1YW212.4-13.5135090.5適于耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼及高級合金鋼等特殊難加工鋼材的精加工，半精加工。普通鋼材和鑄鐵的加工。M20YW2YT1511.0-11.7115091適用于碳素鋼與合金鋼加工中，連續(xù)切削時的粗車、半精車及精車，間斷切削時的小斷面精車，連續(xù)面的半精銑與精銑，孔的粗擴與精擴。P10

YT1411.2-12.0120090適于在碳素鋼合金鋼加工中，不平整斷面和連續(xù)切削時的粗車，間斷切削時的半精車與精車，連續(xù)斷面粗銑，鑄孔的擴鉆與粗擴。P20

YT512.5-13.2140089.5適于碳素鋼與合金鋼（包括鋼鍛件，沖壓件及鑄件的表皮）加工不平整斷面與間斷切削時的粗車、粗刨、半精刨，非連續(xù)面的粗銑及鉆孔。P30

YS3012.45180091屬超細顆粒合金，適于大走刀高效率銑削各種鋼材，尤其是合金鋼的銑削。P25

P30YS2512.8-13.2200091適應于碳素鋼、鑄鋼、高錳鋼、高強度鋼及合金鋼的粗車、銑削和刨削。M20、M30、P20、P40

YS2T14.4-14.6220091.5屬超細顆粒合金，適于低速粗車，銑削耐熱合金及鈦合金，作切斷刀及絲錐、鋸片銑刀尤佳。K30

M30YW112.6-13.5120091.5適于耐熱、高錳鋼、不銹鋼等難加工鋼材及普通鋼材和鑄鐵的加工。M10

YW212.4-13.5135090.5適于耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼及高級合金鋼等特殊難加工鋼材的精加工，并精加工。普通鋼材和鑄鐵的加工。M20

YW312.7-13.3130092適于合金鋼、高強度鋼、低合金、超強度鋼的精加工和半精加工。亦可在沖擊力小的情況下精加工。M10

M20YG6A14.6-15.0140091.5適于硬鑄鐵，有色金屬及其合金的半精加工，亦適于高錳鋼、淬火鋼、合金鋼的半精加工及精加工。K10

YG6X14.6-15.0140091經(jīng)生產(chǎn)使用證明，該合金加工冷硬合金鑄鐵與耐熱合金鋼可獲得良好的效果，也適于普通鑄鐵的精加工。K10

YG614.6-15.0145089.5適于鑄鐵，有色金屬及其合金非金屬材料連續(xù)切削時的精車，間斷切削時的半精車、精車、小斷面精車、粗車螺紋、連續(xù)斷面的半精銑與精銑，孔的粗擴與精擴。K20

YG814.5-14.9150089適于鑄鐵、有色金屬及其合金與非金屬材料加工中，不平整斷面和間斷切削時的粗車、粗刨、粗銑，一般孔和深孔的鉆孔、擴孔。K30

YK1514.2-14.6210091適于加工整體合金鉆、銑、鉸等刀具。具有較高的耐磨性及韌性。K15

K20YG1513.9-14.2210087適于高壓縮率下鋼棒和鋼管拉伸，在較大應力下工作的頂鍛、穿孔及沖壓工具。

YG2013.4-13.7250085適于制作沖壓模具，如沖壓手表零件、樂器彈簧片等；沖制電池殼、牙膏皮的模具；小尺寸鋼球、螺釘、螺帽等的沖壓模具；熱軋麻花鉆頭的壓板。

YG20C13.4-13.7220082適于制作標準件、軸承、工具等行業(yè)用的冷鐓、冷沖、冷壓模具；彈頭對彈殼的沖壓模具。

YL10.114.9190091.5具有較好的耐磨性和抗彎度，主要用為生產(chǎn)擠壓棒材，適合做一般鉆頭、刀具等耐磨件。K12-K25

M10-M30YL10.214.5220091.5具有很好的耐磨性和抗彎度，主要用來生產(chǎn)擠壓棒材，制作小直徑微型鉆頭、鐘表加工用刀具，整體鉸刀等其它刃具和耐磨零件。K25-K35

M25-M40

2.3.2可轉(zhuǎn)位刀片的代碼及其標記方法按ISO1832-1985的可轉(zhuǎn)位刀片的代碼方法，是由10位字符串組成:12345678910識別刀片屬性識別刀片屬性刀片型號為：CNMM120408-DR(車刀片）刀片材質(zhì)為：YBC351(加工鋼件、不銹鋼、灰鐵）ISO被加工材料：P25—P45（普通鋼件）

M20—M40（普鋼、耐熱合金）加工普通鋼件：線速度Vc=300m/min(260-350)

每轉(zhuǎn)進給fn=0.4mm/r(0.2