刀具材料及鏜銑刀具介紹及選擇備用

1、12內(nèi)容提要內(nèi)容提要1. 刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)2. 常用刀具材料常用刀具材料3. 鏜、銑刀具介紹及選擇鏜、銑刀具介紹及選擇31. 刀具幾何參數(shù)刀具幾何參數(shù)刀具的組成刀具的組成過渡刃過渡刃41.1刀具角度參考系刀具角度參考系l切削平面切削平面-通過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。 l基面基面-通過切削刃選定點垂直于合成切削速度方向的平面。在刀具靜止參考系中，它是過切削刃選定點的平面，平行或垂直于刀具在制造、刃磨和測量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線，一般說來其方位要垂直于假定的主運動方向。 l法平面法平面pn-通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。 5主剖面標注坐標系（正交剖面

2、系）主剖面標注坐標系（正交剖面系）6主剖面標注坐標系（正交剖面系）主剖面標注坐標系（正交剖面系）7主剖面標注坐標系（正交剖面系）主剖面標注坐標系（正交剖面系）81.2刀具的角度刀具的角度l1*前角：基面和前刀面的夾角。是刀具的鋒利程度。我們把鐵屑流經(jīng)過的面成為前刀面。 l2*后角：切削平面和后刀面的夾角。主要影響摩擦和刀具強度。 l3*主偏角：主切削刃和刀具進給方向的夾角。影響刀具的強度，和影響背向力，主偏角減小，背向力越大，機床的消耗率也越大，并且主偏角還會影響表面粗糙度。 4*副偏角、副切削刃與進給方向的反方向的夾角即為副偏角。同樣影響強度，摩擦，以及表面粗糙度。l5 *刃傾角：是控制流屑

3、的方向。主切削刃和基面的夾角。 9刃傾角對切屑流向的影響刃傾角對切屑流向的影響102. 常用刀具材料常用刀具材料刀具的基本性能：刀具的基本性能： 1、硬度和耐磨性、硬度和耐磨性 ( hrc60) 2、強度和韌性、強度和韌性 3、耐熱性（熱硬性）、耐熱性（熱硬性） 4、化學穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性 5、工藝性和經(jīng)濟性、工藝性和經(jīng)濟性111、高速鋼、高速鋼（1）通用型高速鋼：鎢系高速鋼、）通用型高速鋼：鎢系高速鋼、鉬系高速鋼鉬系高速鋼 主要用于一般材料的常規(guī)加工主要用于一般材料的常規(guī)加工（2）高性能高速鋼：鈷高速鋼、鋁）高性能高速鋼：鈷高速鋼、鋁高速鋼高速鋼 主要用于難加工材料的加工主要用于難加工材料的

4、加工122、硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金金屬碳化物金屬碳化物(wc、tic、tac、 nbc等等)金屬粘結劑金屬粘結劑 (co、ni等等) 高壓成形后，高溫燒結而成。高壓成形后，高溫燒結而成。 硬度、耐熱性、耐磨性很高，硬度、耐熱性、耐磨性很高，切削速度遠高于高速鋼切削速度遠高于高速鋼 抗彎強度低、脆性大，抗沖擊抗彎強度低、脆性大，抗沖擊振動性能差振動性能差13分分類類 yg 類類 yt類類 yw 類類短切屑黑色金屬短切屑黑色金屬 加工長切屑的加工長切屑的 鋼材、鑄鐵鋼材、鑄鐵有色金屬非金屬有色金屬非金屬 黑色金屬黑色金屬 有色金屬非金屬有色金屬非金屬 wc+ co wc+ tic+ co wc+ ti

5、c+ tac+ co 14涂層刀具涂層刀具在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具基體上，涂覆在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具基體上，涂覆一層耐磨性高的難熔化金屬化合物。常用的涂層材一層耐磨性高的難熔化金屬化合物。常用的涂層材料有料有tic、tin和和al2o3等。等。 在高速鋼基體上刀具涂層多為在高速鋼基體上刀具涂層多為tin，常用物理氣，常用物理氣相沉積法相沉積法(pvd法法)涂覆。涂覆。 硬質(zhì)合金的涂層是硬質(zhì)合金的涂層是tic、tin和和al2o3，一般采用，一般采用化學氣相沉積法化學氣相沉積法(cvd法法)。 153、陶瓷、陶瓷 高溫燒結氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷高溫燒結氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷4、

6、人造金剛石、人造金剛石 加工陶瓷、硬質(zhì)合金、有色金屬等，不適于鐵系加工陶瓷、硬質(zhì)合金、有色金屬等，不適于鐵系金屬加工金屬加工5、立方氮化硼、立方氮化硼(cbn) 硬度僅次于金剛石，化學穩(wěn)定性、耐熱性好，加硬度僅次于金剛石，化學穩(wěn)定性、耐熱性好，加工淬火鋼等工淬火鋼等刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關系刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關系切削速度（m/min）200010005002001005020101800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具鋼合金工具鋼wc系硬質(zhì)合金高速鋼wc-tic系硬質(zhì)合金涂層硬質(zhì)合金tialn涂層硬質(zhì)合金dlc涂層硬質(zhì)合金tic-tin金屬陶瓷聚晶

7、立方氮化硼 （pcbn）陶瓷聚晶金剛石（pcd）17刀具材料與工件材料的匹配刀具材料與工件材料的匹配 力學性能力學性能：高速鋼刀具硬度不夠，不能用來切削淬硬鋼和冷硬鑄鐵，高速鋼刀具硬度不夠，不能用來切削淬硬鋼和冷硬鑄鐵，硬質(zhì)合金和陶瓷刀具則能勝任，硬質(zhì)合金和陶瓷刀具則能勝任，cbn刀具更適于加工硬脆刀具更適于加工硬脆材料。材料。 物理性能物理性能：在加工導熱性差的工件時，應采用導熱性較好的刀具，以在加工導熱性差的工件時，應采用導熱性較好的刀具，以使切削熱得以導出從而降低切削溫度。使切削熱得以導出從而降低切削溫度。 化學性能化學性能：金剛石刀具不能加工鋼鐵材料。金剛石刀具不能加工鋼鐵材料。cbn

8、最適合加工鋼鐵，但最適合加工鋼鐵，但只能進行干切削，水基切削液在高溫下將使只能進行干切削，水基切削液在高溫下將使cbn分解。分解。 183. 鏜、銑刀具介紹及選擇鏜、銑刀具介紹及選擇193.1銑刀銑刀1每個刀齒不均勻,不連續(xù)切削,切入與切離時均會硬性沖突與振動;2銑削時切削層參數(shù)及切削力是變化的,也易引起振動,影響加工質(zhì)量;3同時參加切削的刀齒較多,生產(chǎn)率較高。20l銑刀為多齒回轉(zhuǎn)刀具，其每一個刀齒都相當于一把車刀固定在銑刀的回轉(zhuǎn)面上。銑削時同時參加切削的切削刃較長,且無空行程,vc也較高,所以生產(chǎn)率較高。銑刀種類很多，結構不一，應用范圍很廣，按其用途可分為加工平面用銑刀加工平面用銑刀、加工加

9、工溝槽用銑刀溝槽用銑刀、加工成形面用銑刀加工成形面用銑刀等三大類。通用規(guī)格的銑刀已標準化，一般均由專業(yè)工具廠生產(chǎn)?，F(xiàn)介紹幾種常用銑刀的特點及其適用范圍。213.1.2.1圓柱銑刀圓柱銑刀l圓柱銑刀一般都是用高速鋼制成整體的，螺旋形切削刃分布在圓柱表面上，沒有副切削刃，螺旋形的刀齒切削時是逐漸切入和脫離工件的，所以切削過程較平穩(wěn)。主要用于臥式銑床上加工寬度小于銑刀長度的狹長平面。l根據(jù)加工要求不同，圓柱銑刀有粗齒、細齒之分，粗齒的容屑槽大，用于粗加工，細齒用于精加工。銑刀外徑較大時，常制成鑲齒的。 22圓柱銑刀圓柱銑刀233.1.2.2面銑刀面銑刀l面銑刀主切削刃分布在圓柱或圓錐表面上，端面切削

10、刃為副切削刃，銑刀的軸線垂直于被加工表面。按刀齒材料可分為高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類，多制成套式鑲齒結構，刀體材料為40cr。l高速鋼面銑刀按國家標準規(guī)定，直徑d=80250mm，螺旋角=10，刀齒數(shù)z=1026。243.1.2.2面銑刀面銑刀l硬質(zhì)合金面銑刀與高速鋼銑刀相比，銑削速度較高、加工表面質(zhì)量也較好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，故得到廣泛應用。硬質(zhì)合金面銑刀按刀片和刀齒的安裝方式不同，可分為整體式、機夾一焊接式和可轉(zhuǎn)位式三種。l面銑刀主要用在立式銑床或臥式銑床上加工臺階面和平面，特別適合較大平面的加工，主偏角為90的面銑刀可銑底部較寬的臺階面。用面銑刀加工平面，同時參加切削的刀齒較多

11、，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小，因此可以用較大的切削用量，生產(chǎn)率較高，應用廣泛。25面銑刀面銑刀263.1.2.3立銑刀立銑刀 l立銑刀是數(shù)控銑削中最常用的一種銑刀，圓柱面上的切削刃是主切削刃，端面上分布著副切削刃，主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以立銑刀工作時不能作軸向進給，端面刃主要用來加工與側面相垂直的底平面。l粗加工時，為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù)比較少，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑刀齒數(shù)z=34，細齒立銑刀齒數(shù)z=58，套式結構z=1020，容屑槽圓弧半徑r=25mm。當

12、立銑刀直徑較大時，還可制成不等齒距結構，以增強抗振作用，使切削過程平穩(wěn)。273.1.2.3立銑刀立銑刀l標準立銑刀的螺旋角為4045（粗齒）和3035（細齒），套式結構立銑刀的為1525。l立銑刀主要用于加工凹槽，臺階面以及利用靠模加工成形面。另外有粗齒大螺旋角立銑刀、玉米銑刀、硬質(zhì)合金波形刃立銑刀等，它們的直徑較大，可以采用大的進給量，生產(chǎn)率很高。28立銑刀立銑刀293.1.2.4三面刃銑刀三面刃銑刀 l三面刃銑刀可分為直齒三面刃和錯齒三面刃。它主要用在臥式銑床上加工臺階面和一端或二端貫穿的淺溝槽。三面刃銑刀除圓周具有主切削刃外，兩側面也有副切削刃，從而改善了切削條件，提高了切削效率，減小了

13、表面粗糙度值。30三面刃銑刀三面刃銑刀313.1.2.5鋸片銑刀鋸片銑刀 l鋸片銑刀本身很薄，只在圓周上有刀齒，用于切斷工件和銑窄槽。為了避免夾刀，其厚度由邊緣向中心減薄，使兩側形成副偏角。32鋸片銑刀鋸片銑刀333.1.2.6鍵槽銑刀鍵槽銑刀 l鍵槽銑刀的外形與立銑刀相似，不同的是它在圓周上只有兩個螺旋刀齒，其端面刀齒的刀刃延伸至中心，既象立銑刀，又像鉆頭。因此在銑兩端不通的鍵槽時，可以作適量的軸向進給。它主要用于加工圓頭封閉鍵槽，使用它加工時，要作多次垂直進給和縱向進給才能完成鍵槽加工。l國家標準規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑d=222mm，錐柄鍵精銑刀直徑d=1450mm。鍵槽銑刀直徑的偏差有e

14、8和d8兩種。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長度內(nèi)發(fā)生磨損，重磨時，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后銑刀直徑不變。34鍵槽銑刀鍵槽銑刀353.1.2.7其他特種銑刀其他特種銑刀l其它還有角度銑刀、成形銑刀、t形槽銑刀、燕尾槽銑刀、仿形銑用的指形銑刀等。36373.1.3銑刀的選用銑刀的選用 選擇何種銑刀，主要決定于加工的性質(zhì)，被加工表面的形狀、尺寸與分布位置，加工表面的質(zhì)量，工件的材料、性能，銑刀的用途等因素。下表為銑刀的名稱和用途。383940414243443.1.3銑刀的選用銑刀的選用 銑刀尺寸的選擇主要決定于被加工表面的尺寸和分布位置、加工表面與銑刀桿之間的距離、背吃刀量以及銑

15、刀的夾持方法等。453.1.3銑刀的選用銑刀的選用l銑刀直徑可按下式計算：面銑刀 圓柱形平面銑刀盤形銑刀 )()6 . 14 . 1 (0mmade)()1411(0mmade)()(210mmdhade463.1.3銑刀的選用銑刀的選用式中 銑刀直徑 （mm）； 刀桿墊圈外徑（mm） 工件或家具夾緊機構至被加工表 面之間的距離（mm） 側吃刀量（mm） 在滿足加工需要的前提下，對盤形銑刀盡可能選用較小直徑的銑刀，節(jié)約刀具材料和動力消耗，減小工件切入長度；對于立銑刀，可按加工情況選擇較大直徑，以提高銑刀剛度。 0d1dhea473.1.3銑刀的選用銑刀的選用 尖齒銑刀按齒數(shù)的多少可分為粗齒銑刀

16、和細齒銑刀兩種。粗齒銑刀在刀體上的刀齒粗，刀齒強度好，容屑空間大，所以排屑方便，但同時參加切削的刀齒數(shù)少，工作平穩(wěn)性；細齒銑刀的刀齒較密，同時參加切削的刀齒數(shù)多，工作平穩(wěn)，加工中能獲得較小的表面粗糙度值，在每齒進給量一定時，增加齒數(shù)可提高銑削效率。483.1.3銑刀的選用銑刀的選用 一般加工塑性材料時，粗加工選用粗齒銑刀；精加工采用細齒銑刀以保證加工表面質(zhì)量。在銑削硬金屬材料時，無論粗銑還是精銑均采用細齒銑刀。493.2鏜刀及其選用鏜刀及其選用3.2.1鏜削及其特點鏜削及其特點l鏜削加工是利用鏜刀對已有孔、孔系進行再加鏜削加工是利用鏜刀對已有孔、孔系進行再加工的方法。鏜孔可以在車床、鏜床、組合

17、機床、工的方法。鏜孔可以在車床、鏜床、組合機床、數(shù)控機床及自動線機床上進行。數(shù)控機床及自動線機床上進行。鏜削使用的刀具鏜削使用的刀具鏜刀。一般鏜孔精度可達鏜刀。一般鏜孔精度可達it7it9，精鏜可達到，精鏜可達到it6，粗糙度為，粗糙度為ra0.81.6m。除浮動鏜削外，鏜孔能糾正孔。除浮動鏜削外，鏜孔能糾正孔的直線度誤差，獲得高的位置精度，特別適合的直線度誤差，獲得高的位置精度，特別適合于箱體、支架、杠桿等零件上的單個孔或孔系于箱體、支架、杠桿等零件上的單個孔或孔系的加工。的加工。503.2.2鏜刀的分類鏜刀的分類513.2.2.1單刃鏜刀單刃鏜刀523.2.2.1單刃鏜刀單刃鏜刀533.2

18、.2.1單刃鏜刀單刃鏜刀543.2.2.1單刃鏜刀單刃鏜刀553.2.2.1單刃鏜刀單刃鏜刀563.2.2.2雙刃鏜刀雙刃鏜刀573.2.2.2雙刃鏜刀雙刃鏜刀583.2.2.2雙刃鏜刀雙刃鏜刀593.2.2.2雙刃鏜刀雙刃鏜刀603.2.3鏜刀的工藝特點鏜刀的工藝特點1.1.單刃鏜刀工藝特點單刃鏜刀工藝特點（1 1）結構簡單，有較大的靈活性和較強的適應性。）結構簡單，有較大的靈活性和較強的適應性。（2 2）可以校正底孔軸線的偏斜和位置誤差。）可以校正底孔軸線的偏斜和位置誤差。（3 3）鏜桿剛性差，切削用量小，生產(chǎn)效率低。）鏜桿剛性差，切削用量小，生產(chǎn)效率低。2.2.浮動鏜刀工藝特點浮動鏜刀工藝特點（1 1）鏜刀片徑向浮動，加工精度高。）鏜刀片徑向浮動，加工精度高。（2 2）鏜刀片有修光刃，表面加工質(zhì)量高。）鏜刀片有修光刃，表面加工質(zhì)量高。（3 3）鏜刀片兩切削刃同時工作，生產(chǎn)效率高。）鏜刀片兩切削刃同時工作，生產(chǎn)效率高。61可轉(zhuǎn)位刀具的優(yōu)點：可轉(zhuǎn)位刀具的優(yōu)點：1、剛性好，壽命長。避免了由焊接和刃磨高溫引、剛性好，壽命長。避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷，耐沖擊和振動。起的缺陷，耐沖擊和振動。2、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)效率高,定位精度高。刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀定位精度高。刀片轉(zhuǎn)位