第1章 金屬切削加工的基礎(chǔ)

教材：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（方子良主編）參考書(shū)：張福潤(rùn)等編，機(jī)械制造基礎(chǔ)，華中理工大學(xué)出版社，2000.7

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)上課時(shí)間：5周~12周（周一第五大節(jié)、周三第一大節(jié)）機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（一）金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)（8）金屬切削機(jī)床及各種加工方法（13）機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂（9）典型零件加工（4）機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（4）《金屬切削原理與刀具》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》和《公差配合與技術(shù)測(cè)量》等課程進(jìn)行有機(jī)整合制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位今天的制造業(yè)，已不能從“機(jī)械制造”的狹義角度來(lái)理解。只要是對(duì)各種各樣的原材料進(jìn)行加工處理，生產(chǎn)出為用戶(hù)所需要的最終產(chǎn)品，它們可以是飛機(jī)、汽車(chē)、計(jì)算機(jī)、電子儀器，也可以是服裝、鞋帽、食品，都可以歸屬于“制造業(yè)”。隨著全球制造業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，以及全球經(jīng)濟(jì)一體化，市場(chǎng)向企業(yè)提出了更高的要求，企業(yè)要贏得競(jìng)爭(zhēng)，就要以市場(chǎng)為中心，以用戶(hù)為中心，要求企業(yè)快速及時(shí)為用戶(hù)提供高品質(zhì)、低價(jià)格、具有個(gè)性化的產(chǎn)品。要以最短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間（Time）、最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量（Quality）、最低的價(jià)格和成本（Cost）、最佳的服務(wù)（Service）(簡(jiǎn)稱(chēng)“TQCS”)，這樣才能贏得用戶(hù)和市場(chǎng)。制造業(yè)和制造技術(shù)地位和作用人類(lèi)物質(zhì)財(cái)富的主要來(lái)源，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱我國(guó)（機(jī)電產(chǎn)品出口大國(guó)）：機(jī)械產(chǎn)品的80%來(lái)自國(guó)內(nèi)制造；人均勞動(dòng)生成率低以中低檔產(chǎn)品為主高速加工、精密加工、特種加工等水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后。案例導(dǎo)入：圖階梯軸簡(jiǎn)圖原材料→加工→零件→裝配→系統(tǒng)制造技術(shù)的概念與分類(lèi)制造技術(shù)：原材料→加工→零件→裝配→系統(tǒng)。按領(lǐng)域劃分為：機(jī)械加工：切削（磨削）加工（一般用于精加工）成形工藝：鑄、鍛、焊、鈑金等(一般用于粗加工)特種加工：高能束、聲學(xué)、化學(xué)等→微細(xì)加工半導(dǎo)體加工生物加工機(jī)械制造工藝過(guò)程的分類(lèi)課程的特點(diǎn)、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程→實(shí)習(xí)、畢設(shè)、考研、工作掌握機(jī)械加工中的機(jī)械切削加工基本理論和方法等綜合性工藝的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂和工藝裝備的設(shè)計(jì)；掌握機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念和分析。對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展有一定的了解第1章金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)1.1切削加工的運(yùn)動(dòng)分析及切削要素1.2金屬切削刀具1.3切削過(guò)程中的物理現(xiàn)象1.4工件材料的切削加工性1.5切削液1.1切削加工的運(yùn)動(dòng)分析及切削要素☆回轉(zhuǎn)體表面：是以直線(xiàn)為母線(xiàn)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所形成的表面；成型方法主要有：車(chē)削、鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、內(nèi)外圓磨削等。如構(gòu)成軸類(lèi)、盤(pán)套類(lèi)零件的內(nèi)外圓、圓錐等。

1.1.1零件表面的形成☆

平面：是以直線(xiàn)為母線(xiàn)作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)形成的表面；如機(jī)床導(dǎo)軌面、軸端面等，成型方法主要有：銑削、刨削、平面磨削等?！?/p>

曲面：是以曲線(xiàn)為母線(xiàn)作旋轉(zhuǎn)或平移所形成的表面；如螺旋槳、汽車(chē)外型面等，成型主要方法有：銑削、成形磨削、數(shù)控銑削、電火花加工、激光加工等1.1.2切削運(yùn)動(dòng)

主運(yùn)動(dòng)：切除切屑所需的基本運(yùn)動(dòng)。

3個(gè)特點(diǎn)：速度最快；消耗功率最大；唯一性。

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：使金屬層不斷投入被切削的運(yùn)動(dòng)。

3個(gè)特點(diǎn)：速度較慢；消耗功率較??；可以為一個(gè)或多個(gè)。

l

概念：刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以切除多余的金屬l

分類(lèi)：其它運(yùn)動(dòng)：吃刀運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)機(jī)床名稱(chēng)主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式車(chē)床工件旋轉(zhuǎn)車(chē)刀縱向、橫向移動(dòng)鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆頭軸向移動(dòng)銑床銑刀旋轉(zhuǎn)工件縱向、橫向、垂直方向移動(dòng)牛頭刨床刨刀往復(fù)工件橫向、垂直方向間隙移動(dòng)龍門(mén)刨床工件往復(fù)刨刀橫向、垂直方向間隙移動(dòng)內(nèi)、外圓磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn)、工件往復(fù)或砂輪橫向移動(dòng)平面磨床砂輪旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂直移動(dòng)鏜床鏜刀旋轉(zhuǎn)鏜刀軸向移動(dòng)、工件軸向移動(dòng)

（1）主運(yùn)動(dòng)由機(jī)床或人力提供的刀具與工件之間主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng),它使刀具切削刃及其鄰近的刀具表面切入工件材料，使被切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?從而形成工件的新表面。在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)速度最高、耗功最大，是切下切屑所必須的基本運(yùn)動(dòng)。①刀具切削速度方向切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)主運(yùn)動(dòng)方向。②刀具切削速度vc切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。

刀具與工件之間附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng),它配合主運(yùn)動(dòng)依次地或連續(xù)不斷地切除切屑,從而形成具有所需幾何特性的已加工表面。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成(如車(chē)削)，也可由工件完成(如銑削)，可以是間歇的（如刨削）,也可以是連續(xù)的（如車(chē)削）。

（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)①刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的瞬時(shí)進(jìn)給方向。②刀具進(jìn)給速度vf

切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為合成切削運(yùn)動(dòng)。（3）合成切削運(yùn)動(dòng)各種切削加工的切削運(yùn)動(dòng)l

加工表面：

已加工表面

加工表面（過(guò)渡表面）

待加工表面

1.1.3切削要素l

切削用量三要素：切削速度vc:主運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度(mm/min)

圓周運(yùn)動(dòng)：Vc=πDnw

直線(xiàn)往復(fù)：Vc=2Lnr進(jìn)給量：刀具相對(duì)工件沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。

1）（周期）進(jìn)給量f(mm/r)：主運(yùn)動(dòng)一個(gè)循環(huán)

2）進(jìn)給速度vf(mm/min)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)

3）每齒進(jìn)給量af(mm/z)：刀具每個(gè)刀齒切削運(yùn)動(dòng)及切削要素背吃刀量（切削深度）ap(mm):已加工表面與待加工表面間的距離。補(bǔ)充定義：在垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上測(cè)量的主切削刃切入工件的深度。（見(jiàn)上頁(yè)圖）切削層：主運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，相鄰兩加工表面（切削刃）之間的材料截面l

切削層尺寸平面要素：切削層公稱(chēng)厚度hD（老標(biāo)準(zhǔn)ac）：

hD=f·sinKr切削層公稱(chēng)寬度bD（老標(biāo)準(zhǔn)aw）:

bD=ap/sinKr切削層公稱(chēng)截面積AD：

AD=ap·

f=bD·

hD殘留面積ΔAD

殘留面積高度：

H=f/(ctgKr+ctgKr’)刀尖圓弧rε=0H=f2/8rε刀尖圓弧rε≠0rε=0時(shí)在⊿ABD和⊿ACD中BD=HctgKr’DC=HctgKrBD+DC=fH(ctgKr+ctgKr’)=f所以：H=f/(ctgKr+ctgKr’)

rε≠0時(shí)

H=BD=BE-DE移項(xiàng)后兩邊平方,并忽略H2(H<<

rε)：

所以：H=f2/8rε

l

刀具結(jié)構(gòu)及其幾何形狀1.2金屬切削刀具

1.2.1刀具切削部分的基本定義刀具分類(lèi)：按工種：車(chē)刀、銑刀、刨刀、滾刀等。按功能：車(chē)刀、切斷刀、螺紋刀、偏刀、尖刀、鏜孔刀、成形刀等。刀具的形式：整體式、焊接式、機(jī)械安裝式（壓板壓緊）切削部分：前刀面Ar主切削刃S

主后面Aa刀尖副后面Aa‘副切削刃S

刀具種類(lèi)及其選用圖車(chē)刀結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)位車(chē)刀由刀桿、刀片、刀墊和夾緊元件組成，當(dāng)切削刃用鈍后，將刀片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)位置，便可用新的一個(gè)切削刃進(jìn)行切削，當(dāng)全部刀刃都用鈍后再更換新刀片。成形車(chē)刀是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專(zhuān)用高效車(chē)刀。它的刃形是根據(jù)工件廓形設(shè)計(jì)的,用成形車(chē)刀加工，只要一次就能切出成形表面，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高.主要用于大批量生產(chǎn)刀具種類(lèi)及其選用圖焊接車(chē)刀及加工面1.切斷刀2、3.90°偏刀4.彎頭刀5.直頭刀6.成形車(chē)刀7.寬刃精車(chē)刀8、10.螺紋車(chē)刀9.端面車(chē)刀11.內(nèi)槽車(chē)刀12.通孔車(chē)刀13.盲孔車(chē)刀（1)前刀面Aγ切屑流過(guò)的刀面。（2)主后刀面Aα與工件正在被切削加工的表面（過(guò)渡表面）相對(duì)的刀面。

（3)副后刀面Aα’

與工件已切削加工的表面相對(duì)的刀面。刀面定義2.刀刃（1）主切削刃S

前面與主后面在空間的交線(xiàn)。（2）副切削刃S'

前面與副后面在空間的交線(xiàn)。

3．刀尖三個(gè)刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線(xiàn)或圓弧形的過(guò)渡刃。l

刀具的靜止參考系（Pr—Ps—Po系—正交平面參照系）（1）靜止參照系的假設(shè)條件：

假定運(yùn)動(dòng)條件：進(jìn)給量f=0

假定安裝條件：刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心等高；刀桿方向與進(jìn)給方向垂直。（2）輔助平面：基面Pr：過(guò)切削刃上一點(diǎn)，與切削速度相垂直的平面。切削平面Ps：過(guò)切削刃上同一點(diǎn)，與加工表面相切的平面（且與基面垂直）。正交平面Po（主剖面）：過(guò)切削刃上同一點(diǎn)，與切削平面和基面相垂直的平面。

圖1-6正交平面參考系前角的作用：前角↑切屑變形↓切削力↓刃口強(qiáng)度↓前刀面磨損↓導(dǎo)熱體積↓刀具前角的選用：加工塑性材料選大前角加工脆性材料選小前角加工硬材料選用負(fù)前角刀具的標(biāo)注角度是指靜止?fàn)顟B(tài)下，在工程圖上標(biāo)注的刀具角度。（下面以車(chē)刀為例介紹刀具的標(biāo)注角度）1.刀具標(biāo)注前角γ0：在正交平面內(nèi)測(cè)量的，前刀面與基面的夾角。前角的標(biāo)注：l

刀具標(biāo)角度的定義

在正交平面內(nèi)測(cè)量的，后刀面與切削面的夾角。后角的標(biāo)注：后角的作用：后角↑后刀面與加工表面間的摩擦↓后刀面磨損↓刃口強(qiáng)度↓導(dǎo)熱體積↓刀具后角的選用：粗加工選小后角精加工選大后角選大前角時(shí)選小后角以增大刃口強(qiáng)度2.刀具標(biāo)注注后角α0：主偏角的作用：主偏角↑切削刃工作長(zhǎng)度↓刀尖強(qiáng)度↓導(dǎo)熱體積↓徑向分力↓刀具主偏角的選用：一般為30~75°

加工細(xì)長(zhǎng)工件采用90~93°副偏角的作用：副偏角↑副后面與工件已加工表面摩擦↓刀尖強(qiáng)度↓表面粗糙度↑刀具副偏角的選用：一般為5~20°

特殊要求可采用Kr‘=0°的修光刃

在基面內(nèi)測(cè)量的，主切削刃與進(jìn)給方向的夾角。4.副偏角Kr’：在基面內(nèi)測(cè)量的，副切削刃與進(jìn)給反方向的夾角。主偏角和副偏角的標(biāo)注：3.主偏角Kr：刀具刃傾角的選用：精加工取λS≥0°

粗加工取λS

＜0°

加工細(xì)長(zhǎng)工件采用λS

＞0°

刃傾角的作用：（1）影響排屑方向：λS

＞0°

排向待加工表面；

λS

＜0°

排向已加工表面；

λS=0°

前刀面上卷曲

在切削平面內(nèi)測(cè)量的，主切削刃與基面的夾角。刃傾角的標(biāo)注：5.刃傾角λS：（2）影響切入切出的穩(wěn)定性(見(jiàn)書(shū)P8)（3）影響背向分力大小(見(jiàn)書(shū)P8)

例題：

下圖為外圓車(chē)削示意圖，在圖上標(biāo)注：

（1）主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和背吃刀量；

（2）已加工表面、加工（過(guò)渡）表面和待加工表面；

（3）基面、正交平面和切削平面；

（4）刀具角度

0＝15

、

0＝6

、Kr＝55

、Kr

＝45

、

s＝-10

。刀具角度的選擇1.前角γo

（1）功用γo

刀刃鋒利，切屑變形切削力和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度，散熱體積刀具壽命γo1Prγo2（2）選擇前角大小取決于：工件材料、刀具材料及加工要求。工件材料強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，應(yīng)取較大前角，反之應(yīng)取較小的前角。加工塑性材料時(shí)，應(yīng)取較大前角，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)取較小的前角。刀具材料韌性好（高速鋼），取較大前角，反之（硬質(zhì)合金）取較小前角。粗加工時(shí)，取較小前角，精加工時(shí)，取較大前角。

2.后角αo

（1）功用αo

后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率（2）選擇后角大小取決于：切削厚度、工件材料等。切削厚度越大，后角越小；工件材料越軟、塑性越大，后角越大；3.主偏角κr

和副偏角κr′

（1）功用κr和κr′

刀刃強(qiáng)度表面粗糙度背向力Fp殘留面積高度，散熱條件刀具壽命，進(jìn)給力Ffkr1Kr’kr2FpFf（2）選擇工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，主偏角取較小值；反之取較大值。副偏角大小取決于表面粗糙度（5°?15°)，粗加工時(shí)取大值，精加工取小值。4.刃傾角λs

（1）功用（2）選擇

主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動(dòng)方向。加工一般鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)：粗車(chē)λs

＝0°?－5°，精車(chē)λs

＝0°?+5°；有沖擊時(shí)：λs

＝－5°?－15°；特別大時(shí)：λs

＝－30°?－45°。切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)：

λs

＝－30°?－45°。（四）刀具工作角度刀具在工作參考系中確定的角度稱(chēng)為刀具工作角度。

研究刀具工作角度的變化趨勢(shì)，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、革新有重要的指導(dǎo)意義。1．刀具工作參考系的建立

與靜態(tài)系統(tǒng)中正交平面參考系建立的定義和程序相似，不同點(diǎn)就在于它以合成切削運(yùn)動(dòng)υe或刀具安裝位置條件來(lái)確定工作參考系的基面pre。

由于工作基面的變化，將帶來(lái)工作切削平面pse的變化，從而導(dǎo)致工作前角γoe、工作后角αoe

的變化。刀具工作角度通常情況下工作角與標(biāo)注角近似相等。如普通車(chē)削、鏜孔、銑削等。當(dāng)較大時(shí)或安裝誤差較大時(shí)必須考慮其影響。如：車(chē)螺紋、鏟背、鉆孔等。刀具的安裝條件變化也引起了參考系的變化。1.刀具工作參考系（Pre—Pse—Poe）刀具工作角度又稱(chēng)刀具切削角度：刀具實(shí)際切削條件下的實(shí)際角度。工作參考系與靜止參考系的差別：工作條件下，合成切削速度為主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成速度；而靜止條件下合成速度與切削速度是一致的。刀具工作參考系(1)工作基面pre

通過(guò)切削刃上的考查點(diǎn)，垂直于合成切削運(yùn)動(dòng)速度方向的平面。(2)工作切削平面pse通過(guò)切削刃上的考查點(diǎn)，與切削刃相切且垂直于工作基面的平面。(3)工作正交平面poe通過(guò)切削刃上的考查點(diǎn)，同時(shí)垂直于工作基面、工作切削平面的平面。1）橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作前、后角的影響（1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作前、后角的影響μ的計(jì)算公式見(jiàn)書(shū)P92）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作前、后角的影響

軸向進(jìn)給車(chē)外圓時(shí)，合成切削運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加工軌跡是阿基米德螺旋線(xiàn)，從而使工作前角γoe增大、工作后角αoe減小用刃傾角λs=0°車(chē)刀車(chē)削外圓時(shí)，由于車(chē)刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置發(fā)生變化，工作前角γoe增大，而工作后角αoe減小。若切削刃低于工件中心，則工作角度的變化情況正好相反。加工內(nèi)表面時(shí)，情況與加工外表面相反。（3）刀具安裝位置對(duì)刀具工作角度的影響1)刀尖安裝高低對(duì)工作前、后角的影響圖

圖刀尖安裝高低對(duì)工作角度的影響當(dāng)?shù)稐U中心線(xiàn)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向不垂直且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)G角時(shí)，工作主偏角將增大，工作副偏角將減小。2）刀桿安裝偏斜對(duì)工作主、副偏角的影響（3）刀桿中心線(xiàn)與進(jìn)給方向不垂直時(shí)工作角度變化（2）刀尖安裝高低對(duì)工作角度的影響車(chē)外圓刀尖安裝偏高（低）：工作前角增大（小），工作后角減小（大）；鏜內(nèi)孔刀尖安裝偏高（低）：工作前角減小（大），工作后角增大（小）。

對(duì)工作角度的影響（1）進(jìn)給對(duì)工作角度的影響橫向進(jìn)給：縱向進(jìn)給：

γ0e=γ0+μα0e=α0-μ

工作前角增大，工作后角減小。1.2.2刀具材料l

刀具材料的基本性能高硬度(刀具材料的硬度高于被加工材料）高耐熱性（高溫下保持材料硬度的能力）足夠的強(qiáng)度和韌性（抗彎和耐沖擊能力）高耐磨性（含碳化物多，晶粒細(xì)）良好的工藝性（焊接、磨削、熱處理性能等）五個(gè)基本性能相互聯(lián)系，又相互制約，應(yīng)根據(jù)具體加工條件，抓主要性能，兼顧其它。2.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(lèi)硬質(zhì)合金、鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金和鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金。非金屬刀具材料推廣使用新型刀具材料如涂層刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼等。

1．高速鋼（高合金工具鋼，白鋼、鋒鋼）它是一種加入較多鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金鋼。有較好的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。切削溫度在500～650°C時(shí)仍能進(jìn)行切削。有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性。由于熱處理變形小、能鍛易磨，所以特別適合于制造結(jié)構(gòu)和刃型復(fù)雜的刀具，如鉆頭、絲錐、成形車(chē)刀、銑刀、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。用于切削速度不太高的刀具材料。按用途可分為：普通高速鋼高性能高速鋼（加入一些合金元素使其耐磨、耐熱性提高）高碳高速鋼；高釩高速鋼；鈷高速鋼；鋁高速鋼；

（1）高速鋼的分類(lèi)

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(chē)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(diǎn)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(jié)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(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達(dá)800～1000°C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高4～10倍。

2．硬質(zhì)合金（鎢鋼）鎢鈷（YG)類(lèi)，（WC+Co）；常用牌號(hào)：YG8、YG6、YG3等；含鈷越多抗彎強(qiáng)度越大，耐磨性越差，適宜加工脆性材料；鎢鈦鈷（YT)類(lèi)（WC+TiC+Co）；常用牌號(hào)：YT5、YT15、YT30；含鈦量越大，硬度越大，適宜加工塑性材料；通用硬質(zhì)合金（YW)類(lèi)：添加稀有金屬碳化物類(lèi)（WC+TiC+TaC+（NbC）+Co），以提高其抗彎強(qiáng)度和耐磨性；例：YW1，YW2，適宜加工塑性和脆性材料；（1）硬質(zhì)合金的分類(lèi)

3．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(fù)合材料等,涂層厚度隨刀具材料不同而異。（1）TiC涂層硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削時(shí)能產(chǎn)生氧化鈦膜，減小摩擦及刀具磨損。（2）TiN涂層在高溫時(shí)能產(chǎn)生氧化膜，與鐵基材料摩擦系數(shù)較小，抗粘結(jié)性能好，并能有效降低切削溫度。（3）TiC—TiN復(fù)合涂層（4）TiC-Al203復(fù)合涂層4．其它刀具材料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(jié)而成的一種刀具材料。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐磨性、耐高溫性能好，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)是脆性大、抗彎強(qiáng)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(lèi)零件的車(chē)削、銑