刀具材料和切削用量.pptx
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1、1-3 1-3 刀具材料和切削用量刀具材料和切削用量 金属切削过程中的加工质量、加工效率、加金属切削过程中的加工质量、加工效率、加工成本,在很大程度上取决于刀具合理选择。因工成本,在很大程度上取决于刀具合理选择。因此,材料、结构和几何形状是构成刀具切削性能此,材料、结构和几何形状是构成刀具切削性能评估的三要素。评估的三要素。一、一、刀具切削部分应具备的基本性能刀具切削部分应具备的基本性能(1 1)较高的硬度)较高的硬度(2 2)较高的耐磨性)较高的耐磨性(3 3)足够的强度和韧性)足够的强度和韧性(4 4)较高的耐热性)较高的耐热性(6 6)良好的工艺性和经济性)良好的工艺性和经济性(5 5)
2、较好的导热性)较好的导热性 二、二、车刀切削部分常用刀具材料车刀切削部分常用刀具材料工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。硬质合金硬质合金有钨钴类硬质合金YG(K类)、钨钛钴类硬质合金YT(P类)和钨钛钽(铌)类硬质合YW(M类)。其他材料其他材料 推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。1 1高速钢高速钢它含有钨W、钼Mo、铬Cr、钒V等合金元素较多的工具钢。特点:硬度高(6366HRC)足够的强度和韧性有较高的热稳定性、耐磨性 能承受大的冲击力可制造复杂的刀具:如成形车刀、铣刀、钻头、切齿刀、螺纹车刀和拉刀等耐热性较差(500650C)不能高速切削不能高速切
3、削(1 1)高速钢的分类)高速钢的分类 按用途可分为:通用高速钢和高性能高速钢按制造工艺可分为:熔炼高速钢、粉末冶金高速钢 表面涂层高速钢按基本化学成份可分为:钨系和钼系(2)常用高速钢的牌号与性能)常用高速钢的牌号与性能v通用型高速钢 W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高,热塑性差,碳化物分布不均匀等原因,目前国内外已很少采用。注意:注意:不适用于高速切削和硬的材料的切削v高性能高速高性能高速钢 高性能高速高性能高速钢是指在通用型高速是指在通用型高速钢中增加碳、中增加碳、钒、钴或或铝等合金元素,使其常温硬度可达等合金元素,使其常温硬度可达67677070HRCHRC,耐磨性与,耐磨性与热
4、稳定性定性进一步提高。一步提高。适用于:适用于:加工不加工不锈钢、高温合金、耐、高温合金、耐热钢和高和高强度度钢等等难加工材料。典型牌号有加工材料。典型牌号有M42M42等等。v粉末冶金高速粉末冶金高速钢 粉末冶金高速粉末冶金高速钢是用高是用高压氩气或气或纯氮气氮气雾化熔化熔融的高速融的高速钢钢水而得到水而得到细小的高速小的高速钢粉末,然后粉末,然后再再热压锻轧制成。制成。特点:特点:适用于制造精密刀具、大尺寸适用于制造精密刀具、大尺寸(滚刀、插刀、插齿刀刀)刀具、复刀具、复杂成形刀具、拉刀等。成形刀具、拉刀等。2 2硬质合金硬质合金 硬质合金是由高硬度和高熔点的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛
5、TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。特点:特点:常温硬度为:89899393HRAHRA化学稳定性好热稳定性好,耐磨性好耐热性好(80080010001000C C)硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高高 5 51010倍。钨钴类(钨钴类(WC+CoWC+Co););钨钛钴类(钨钛钴类(WC+TiC+CoWC+TiC+Co););钨钛钽(铌)钴类钨钛钽(铌)钴类 TiC+WC+Ni+TaCTiC+WC+Ni+TaC)。)。(1 1)硬质合金硬质合金的分类的分类 (2)常用硬质合金的牌号及其性能)常用硬质合金的牌号及其性能数字越小,硬度
6、越高但韧性越低钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金 代号为YG,属K红色类。合金中含钴量愈高,韧性愈好,适合于粗加工,反之用于精加工。YG(K)类硬质合金,有较好的韧性、磨削性、导热性,适合于加工产生崩碎切屑及有冲击载荷的脆性金属材料。v钨钛钴类硬质合金钨钛钴类硬质合金 代号代号为YTYT,属,属P P蓝色色类。它以它以WCWC为基体基体,添加添加TiCTiC,用,用CoCo作粘作粘结剂烧结而成。而成。合金中合金中TiCTiC含量提高,含量提高,CoCo含量就低,其硬度、耐磨含量就低,其硬度、耐磨性和耐性和耐热性性进一步提高,但抗弯一步提高,但抗弯强度、度、导热性、性、特特别是冲是冲击韧性明性明显下降
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