第3章金屬切削原理與刀具第1節(jié)

1、1第第3 3章章 金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具( (工程材料切削原理工程材料切削原理) )v第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具金屬切削刀具v第二節(jié)第二節(jié) 金屬切削的基本規(guī)律金屬切削的基本規(guī)律v第三節(jié)第三節(jié) 刀具磨損與壽命刀具磨損與壽命v第四節(jié)第四節(jié) 切削用量的選擇切削用量的選擇2第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具金屬切削刀具一、切削運動與切削要素 1.切削運動切削運動 2.切削要素二、刀具角度 1.刀具切削部分的組成 2.刀具標注角度參考系 3.刀具的標注角度 4.刀具的工作角度三、刀具種類 1.刀具分類 2.常用刀具簡介四、刀具材料 1.刀具材料應具備的性能 2.常用的刀具材料3 3.1 金屬切削刀

2、具金屬切削刀具一、切削運動與切削要素v1.切削運動：切削運動：刀具與工件間的相對運動。刀具與工件間的相對運動。分解：分解：主運動：主運動：切下切屑切下切屑的基本運動，只的基本運動，只有一個。有一個。 進給運動：進給運動：保證切保證切削不斷進行的運削不斷進行的運動，可能有多個。動，可能有多個。4例：切削運動的分解例：切削運動的分解15例：切削運動的分解例：切削運動的分解26例：切削運動的分解例：切削運動的分解37例：切削運動的分解例：切削運動的分解48 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具切削運動的合成切削運動的合成fcevvvv1.切削運動切削運動一、切削運動與切削要素9 3.1 金屬切削刀具金屬

3、切削刀具v2.切削要素切削要素一、切削運動與切削要素已加工表面已加工表面加工表面加工表面(過渡表面過渡表面)待加工表面待加工表面切削表面切削表面:10 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具v2.切削要素切削要素一、切削運動與切削要素切削表面切削表面11v2.切削要素切削要素 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具一、切削運動與切削要素(1)切削速度：切削速度： 單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向的相對位移；切削用量切削用量12v切削速度的計算v主運動為旋轉(zhuǎn)運動， d工件待加工表面或刀具的最大直徑 n工件或刀具每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)v主運動為往復直線運動， L往復直線運動的行程長度 nr主運動每分鐘的往復次數(shù)2100

4、0 60rcL nv1000 60cd nv13v2.切削要素切削要素 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具一、切削運動與切削要素(2)進給量進給量切削用量切削用量14 進給量f:在主運動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(或單位時間內(nèi))，刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移；nfvf進給速度:15v2.切削要素切削要素一、切削運動與切削要素切削用量切削用量 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具(3)切削深度切削深度ap (背吃刀量背吃刀量)16 背吃刀量的計算mwpdda21dw，dm待加工表面和已加工表面的直徑 17v2.切削要素切削要素 切削層幾何參數(shù)切削層幾何參數(shù)切削層：切削層：切削刃一次走刀從工件加工表

5、面切下的一層金屬。一、切削運動與切削要素v1）切削厚度）切削厚度acv2）切削寬度）切削寬度awv3) 切削面積切削面積AcfaaaApwcc 3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具18二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具19二二.刀具角度刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成(1)(1)前面前面（前刀面（前刀面):):刀具上與切屑接觸并相互作用的表面。刀具上與切屑接觸并相互作用的表面。(2)(2)主后面主后面（主后刀面（主后刀面):):刀具上與工件加工表面接觸并相刀具上與工件加工表面接觸并相互作用的表面?；プ饔玫谋砻妗?

6、.1 金屬切削刀具金屬切削刀具20(3)(3)副后面副后面（副后刀面（副后刀面):):刀具上與工件已加工表面接觸并相互刀具上與工件已加工表面接觸并相互作用的表面。作用的表面。(4)(4)主切削刃主切削刃: :前面與主后面的交線，它完成主要的切削工作。前面與主后面的交線，它完成主要的切削工作。二二.刀具角度刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具21(5)(5)副切削刃副切削刃: :前面與副后面的交線，它配合主切削刃前面與副后面的交線，它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。完成切削工作，并最終形成已加工表面。(6)(6)刀尖刀尖: :連接主

7、切削刃和副切削刃的連接主切削刃和副切削刃的一段刀刃一段刀刃，它可，它可以是以是小的直線段或圓弧小的直線段或圓弧。22各種刀具切削部分的形狀各種刀具切削部分的形狀23二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具243.1 金屬切削刀具金屬切削刀具二、刀具角度二、刀具角度1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系正交平面參考系：為了確定和測量刀具角度而引入三 個相互垂直的參考平面。25(1)切削平面：通過主切削刃上某一點并與工件加工表面相切的平面。 26(2)基面:通過主切削刃上某一點并與該點切削速度方向

8、相垂直的平面。27(3)正交平面（主剖面）:通過主切削刃上某一點并與切削平面和基面相垂直的平面。28二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具293.1 金屬切削刀具金屬切削刀具二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.3.刀具的標注角度刀具的標注角度30二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.3.刀具的標注角度刀具的標注角度 前前 角角0 0 后后

9、 角角0 0 主偏角主偏角r 副偏角副偏角r 刃傾角刃傾角s s3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具031前角：在正交平面內(nèi)測量的前面與基面之間的夾角。表示前面的傾斜程度。后角：在正交平面內(nèi)測量的主后面與切削平面之間的夾角。表示主后面的傾斜程度。32二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.3.刀具的標注角度刀具的標注角度 前前 角角0 0 后后 角角0 0 主偏角主偏角r 副偏角副偏角r 刃傾角刃傾角s s3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具33主偏角：在基面內(nèi)測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向的夾角，主偏角一般為正值

10、。副偏角： 在基面內(nèi)測量的副切削刃在基面上的投影與進給運動反方向的夾角，副偏角一般為正值。 34二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.3.刀具的標注角度刀具的標注角度 前前 角角0 0 后后 角角0 0 主偏角主偏角rr 副偏角副偏角rr 刃傾角刃傾角s3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具35刃傾角：在切削平面內(nèi)測量的主切削刃與基面之間的夾角。36車刀的主要角度車刀的主要角度okr os kr前角：前角：o“前面與基面之間前面與基面之間的夾角的夾角”后角：后角：o o“主后面與切削平主后面與切削平面的夾角面的夾角”+-+

11、-主偏角：主偏角：“主切削刃在基面上的投影與主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角進給方向的夾角”。刃傾角：刃傾角：S S“主切削刃與基面主切削刃與基面之間的夾角之間的夾角”3738刃傾角刃傾角符號39二、刀具角度二、刀具角度1.1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的組成2.2.刀具標注角度參考系刀具標注角度參考系3.3.刀具的標注角度刀具的標注角度4.4.刀具的工作角度刀具的工作角度3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具工作前角oe變大和工作后角oe減小 工作前角oe變小，工作后角oe變大 40三、刀具種類三、刀具種類1.1.刀具分類刀具分類加工方式和具體用途加工方式和具體用途 車刀、孔加工刀具、銑

12、刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動線及數(shù)控機床刀具和磨具等幾大類型。所用材料所用材料 工具鋼刀具、高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金剛石刀具。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 整體刀具、焊接裝配式刀具和機械夾固刀片刀具。是否標準化是否標準化 標準刀具（麻花鉆、銑刀、絲錐）和非標準刀具（拉刀、成型刀具 ）3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具41(1)車刀:在車床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可用于切槽和切斷等。 2.2.常用刀具簡介常用刀具簡介42a)直頭外圓車刀 b) 45彎頭外圓車刀 c) 90彎頭外圓車刀 d)端面車刀 e)內(nèi)孔車刀 f)切斷刀 g)寬刃光刀43整體式車刀的刀片:高

13、速鋼 44(2)孔加工刀具 從實體材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花鉆、中心鉆和深孔鉆; 對工件上已有孔進行再加工用的刀具，常用的有擴孔鉆、鉸刀及鏜刀。45v麻花鉆：應用最廣的孔加工刀具，特別適合于直徑30mm以下的孔的粗加工，有時也可用于擴孔。v工作部分(刀體)：前端為切削部分，承擔主要的切削工作，后端為導向部分，起引導鉆頭的作用，也是切削部分的后備部分。 工作部分：有兩個對稱 的刃瓣 、兩條對稱的 螺旋槽;導向部分磨有兩 條棱邊。 46 標準麻花鉆存在切削刃長、前角變化大、螺旋槽排屑不暢、橫刃部分切削條件很差等結(jié)構(gòu)問題，生產(chǎn)中為了提高鉆孔的精度和效率，常將標準麻花鉆按特定方式刃磨成 “群鉆

14、” 使用。 群鉆的基本特征為：“三尖七刃銳當先，月牙弧槽分兩邊，一側(cè)外刃開屑槽，橫刃磨得低窄尖”。47 中心鉆：加工軸類工件的中心孔。鉆孔時，先打中心孔，也有利于鉆頭的導向，可防止孔的偏斜。 48 深孔鉆：專門用于鉆削深孔的鉆頭。為解決深孔加工中的斷屑、排屑、冷卻潤滑和導向等問題，開發(fā)了外排屑深孔鉆、內(nèi)排屑深孔鉆和套料鉆等多種深孔鉆。49 擴孔鉆：常用作鉸或磨前的預加工以及毛坯孔的擴大，擴孔效率和精度均比麻花鉆高。 50鉸刀：精加工刀具，加工精度可達IT6IT7。51鉸刀的結(jié)構(gòu)鉸刀的結(jié)構(gòu)v鉸刀特點：鉸刀特點： 鉸刀無橫刃鉸刀無橫刃,刀齒較多，一般有刀齒較多，一般有612個齒，每個刀齒上個齒，每

15、個刀齒上所受的徑向切削分力比較均勻所受的徑向切削分力比較均勻, 鉸孔余量小，容積空間不鉸孔余量小，容積空間不深。深。 鉸刀芯部直徑較粗，剛性好，因此，鉸削時工作平鉸刀芯部直徑較粗，剛性好，因此，鉸削時工作平穩(wěn)，鉸孔質(zhì)量好。穩(wěn)，鉸孔質(zhì)量好。52 鏜刀：多用于箱體孔的粗、精加工，一般分為單刃鏜刀和多刃鏜刀兩大類。 53銑刀銑刀：一種應用廣泛的多刃回轉(zhuǎn)刀具。 銑削的生產(chǎn)率一般較高，加工表面粗糙度值較大。 54銑刀的分類（a）圓柱平面銑刀）圓柱平面銑刀（b）端銑刀）端銑刀（c）單面刃銑刀單面刃銑刀（d）雙面刃銑刀）雙面刃銑刀 （e） 三面刃銑刀三面刃銑刀（f）錯齒三面刃銑刀）錯齒三面刃銑刀（g）立銑刀

16、）立銑刀（h）鍵槽銑刀）鍵槽銑刀（i）單角度銑刀）單角度銑刀（j）雙角度銑刀）雙角度銑刀（k）成形銑刀）成形銑刀55拉刀：拉刀是一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具，廣泛應用于大批量生產(chǎn)中，可加工各種內(nèi)、外表面。 56 1.拉刀種類拉刀種類 拉刀按加工表面分為拉刀按加工表面分為內(nèi)拉刀內(nèi)拉刀和和外拉刀外拉刀； 按拉削按拉削 方式分方式分普通式、輪切式、及綜合式普通式、輪切式、及綜合式； 按受力不同分按受力不同分拉刀拉刀和和推刀。推刀。2.拉刀的結(jié)構(gòu)拉刀的結(jié)構(gòu) 普通圓孔拉刀結(jié)構(gòu)如下：普通圓孔拉刀結(jié)構(gòu)如下：57可拉削加工的各種內(nèi)外表面a)圓孔 d)鍵槽 g)平面 b)三角形孔 e)花鍵孔 h)榫

17、槽 c)方孔 f)內(nèi)齒輪 I)燕尾槽58螺紋刀具：螺紋可用切削法和滾壓法進行加工。螺紋加工可在車床上車削完成(外螺紋)；可用手動或在鉆床上用絲錐進行加工（內(nèi)螺紋）；59 齒輪刀具：齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具,按刀具的工作原理，齒輪刀具分為成形齒輪刀具和展成齒輪刀具。60 標準直齒插齒刀的分類和用途標準直齒插齒刀的分類和用途 盤形插齒刀盤形插齒刀 加工外齒輪和大徑內(nèi)齒輪加工外齒輪和大徑內(nèi)齒輪75、100、125、160、200 碗形插齒刀碗形插齒刀 加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，有加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，有50、75、100、125mm。 錐柄插齒刀錐柄插齒刀 加工內(nèi)齒輪，有加工內(nèi)齒輪，有25mm(

18、m12.75)、38mm (m13.75)61選用齒輪滾刀和插齒刀時，注意以下幾點：1)刀具基本參數(shù) (模數(shù)、齒形角、齒頂高系數(shù)等)應與被加工齒輪相同。2)刀具精度等級與被加工齒輪要求的精度等級相當。3)刀具旋向應盡可能與被加工齒輪的旋向相同。滾切直齒輪時，一般用左旋滾刀。62數(shù)控刀具數(shù)控刀具63646566四、刀具材料四、刀具材料1.刀具材料應具備的性能刀具材料應具備的性能1）高的硬度和耐磨性）高的硬度和耐磨性2）足夠的強度和韌性）足夠的強度和韌性3）高耐熱性（熱穩(wěn)定性）和傳熱性）高耐熱性（熱穩(wěn)定性）和傳熱性4）良好的工藝性和經(jīng)濟性）良好的工藝性和經(jīng)濟性3.1 金屬切削刀具金屬切削刀具67v

19、1. 足夠的硬度和耐磨性足夠的硬度和耐磨性 硬度硬度：刀具材料應具備的基本性能。刀具硬度應：刀具材料應具備的基本性能。刀具硬度應高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在60HRC以上。以上。 耐磨性耐磨性：指材料抵抗磨損的能力，它與材料硬度、：指材料抵抗磨損的能力，它與材料硬度、強度和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。材料硬度越高，耐磨性越好。強度和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。材料硬度越高，耐磨性越好。v2. 足夠的強度與韌性足夠的強度與韌性 切削時刀具要承受較大的切削力、沖擊和振動，切削時刀具要承受較大的切削力、沖擊和振動，為避免崩刀和折斷，刀具材料應具有足夠的強度和韌性。為避免崩刀和折斷，刀

20、具材料應具有足夠的強度和韌性。68v3. 較高的耐熱性和傳熱性較高的耐熱性和傳熱性 耐熱性：耐熱性：指刀具材料在高溫下保持足夠的硬度、耐指刀具材料在高溫下保持足夠的硬度、耐磨性、強度和韌性、抗氧化性、抗黏結(jié)性和抗擴散性的磨性、強度和韌性、抗氧化性、抗黏結(jié)性和抗擴散性的能力能力(亦稱為熱穩(wěn)定性亦稱為熱穩(wěn)定性)。 熱硬性熱硬性：材料在高溫下仍保持高硬度的能力稱為熱：材料在高溫下仍保持高硬度的能力稱為熱硬性，它是刀具材料保持切削性能的必備條件。刀具材硬性，它是刀具材料保持切削性能的必備條件。刀具材料的高溫硬度越高，耐熱性越好，允許的切削速度越高。料的高溫硬度越高，耐熱性越好，允許的切削速度越高。69

21、v4. 較好的工藝性和經(jīng)濟性較好的工藝性和經(jīng)濟性 為了便于刀具加工制造，刀具材料要有良好的工為了便于刀具加工制造，刀具材料要有良好的工藝性能，如熱軋、鍛造、焊接、熱處理和機械加工等藝性能，如熱軋、鍛造、焊接、熱處理和機械加工等性能。性能。703.1 金屬切削刀具金屬切削刀具2.常用的刀具材料常用的刀具材料1）工具鋼）工具鋼 碳素工具鋼碳素工具鋼（如T10A、T12A） 合金工具鋼合金工具鋼（如9SiCr、CrWMn）2）高速鋼高速鋼 通用型高速鋼通用型高速鋼: 鎢系、鉬系鎢系、鉬系 高性能高速鋼：鈷高速鋼、鋁高速鋼高性能高速鋼：鈷高速鋼、鋁高速鋼 粉末冶金高速鋼粉末冶金高速鋼3）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合

22、金：鎢鈷類鎢鈷類(YG類類)、鎢鈷鈦類鎢鈷鈦類(YT類類) 4）陶瓷陶瓷5）超硬材料）超硬材料 立方氮化硼立方氮化硼 金剛石金剛石71碳素工具鋼碳素工具鋼 碳素工具鋼是含碳量為碳素工具鋼是含碳量為0.65%1.3%的的優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼，常用鋼號有常用鋼號有T7A、T8A、T10A、T12A等。等。 特點：特點：工藝性能良好，經(jīng)適當熱處理，硬度可達工藝性能良好，經(jīng)適當熱處理，硬度可達60HRC64HRC，有較高的耐磨性，價格低廉。但熱硬，有較高的耐磨性，價格低廉。但熱硬性差，在性差，在200300時硬度開始降低，故允許的切削時硬度開始降低，故允許的切削速度較低速度較低(5m/min10m/m

23、in)。 應用：應用：制造手用刀具。制造手用刀具。72合金工具鋼合金工具鋼 合金工具鋼是在碳素工具鋼中加入適當?shù)暮辖鹪睾辖鸸ぞ咪撌窃谔妓毓ぞ咪撝屑尤脒m當?shù)暮辖鹪劂t鉻(Cr)、鎢、鎢(W)、錳、錳(Mn) 、硅、硅(Si) 等煉制，合金元素總含量等煉制，合金元素總含量不超過不超過3%5%。常用鋼號有。常用鋼號有9SiCr、CrWMn等。等。 特點：特點：提高了刀具材料的韌性、耐磨性和耐熱性。其耐提高了刀具材料的韌性、耐磨性和耐熱性。其耐熱性達熱性達325400，所以切削速度，所以切削速度(10m/min15m/min)比碳素工具鋼提高了。比碳素工具鋼提高了。 應用：應用：制造手用刀具、制造手

24、用刀具、 低速及小進給量的機用刀具。低速及小進給量的機用刀具。 73 高速鋼高速鋼 高速鋼是在高碳鋼中加入較多高速鋼是在高碳鋼中加入較多W、Cr、Mo(鉬鉬)、V（釩）（釩）等合金元素的高合金工具鋼等合金元素的高合金工具鋼 ，也稱白鋼、鋒鋼。，也稱白鋼、鋒鋼。 特點：特點：提高了合金的硬度。一般高速鋼的淬火硬度提高了合金的硬度。一般高速鋼的淬火硬度可達可達HRC6367。在切削溫度高達。在切削溫度高達500650C,仍能進仍能進行切削。允許的切削速度可比合金工具鋼提高行切削。允許的切削速度可比合金工具鋼提高13倍。倍。高速鋼具有較高的強度。在所有刀具材料中它的高速鋼具有較高的強度。在所有刀具材

25、料中它的抗彎抗彎強度和沖擊韌性值最高強度和沖擊韌性值最高。高速鋼的切削性能比工具鋼高速鋼的切削性能比工具鋼好得多，而可加工性能又比硬質(zhì)合金好得多好得多，而可加工性能又比硬質(zhì)合金好得多 。 應用：應用：制造各種刃形復雜精密刀具的主要材料。制造各種刃形復雜精密刀具的主要材料。74v按用途 通用型高速鋼通用型高速鋼 滿足一般材料的常規(guī)加工滿足一般材料的常規(guī)加工 鎢系 W18Cr4V 鉬系 W6Mo5Cr4V2 高性能高性能高速鋼高速鋼 切削性能好，加工不銹鋼、耐熱切削性能好，加工不銹鋼、耐熱 鋼、鈦合金及高強度鋼等難加工材料鋼、鈦合金及高強度鋼等難加工材料 鋁系鋁系 W6Mo5Cr4V2Al 鈷系鈷

26、系 W6Mo5Cr4VCo8 粉末冶金粉末冶金高速鋼高速鋼 切削各種難加工材料切削各種難加工材料 75 W6Mo5Cr4V2與與W18Cr4V相比，優(yōu)點：相比，優(yōu)點：碳化物含量相應減少，而且顆粒細小分布均勻，因碳化物含量相應減少，而且顆粒細小分布均勻，因此此抗彎強度、塑性、韌性和耐磨性抗彎強度、塑性、韌性和耐磨性都略有提高；都略有提高；可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；可做尺寸較小、承受沖擊力較大的刀具；因因Mo的存在，熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆的存在，熱塑性特別好，更適用于制造熱軋鉆頭等熱成形刀具。頭等熱成形刀具。 其主要缺點：可磨削性略低于其主要缺點：可磨削性略低于W18Cr4V。

27、76 鋁高速鋼鋁高速鋼(W6Mo5Cr4V2Al，簡稱，簡稱501)：鋁高速鋼是：鋁高速鋼是我國研制的我國研制的無鈷高速鋼無鈷高速鋼，是在，是在W6Mo5Cr4V2的基礎上增的基礎上增加加鋁、碳的含量鋁、碳的含量，以提高鋼的，以提高鋼的耐熱性耐熱性和和耐磨性耐磨性，并使其，并使其強度和韌性不降低。強度和韌性不降低。 鈷高速鋼鈷高速鋼(W2Mo9Cr4VCo8，簡稱，簡稱M42)：一種：一種含含Co超硬高速鋼超硬高速鋼，常溫硬度達，常溫硬度達67HRC69HRC，具有良好的，具有良好的綜合性能。綜合性能。Co能提高能提高高溫硬度高溫硬度，相應地提高了，相應地提高了切削速度切削速度，因因V含量不高

28、，可磨性良好。含量不高，可磨性良好。 77 粉末冶金高速鋼粉末冶金高速鋼：將高頻感應爐煉的鋼液用：將高頻感應爐煉的鋼液用高壓高壓惰性氣體惰性氣體 (如氬氣如氬氣)霧化成粉末霧化成粉末，再，再經(jīng)過冷壓經(jīng)過冷壓和和熱壓熱壓(同同時進行燒結(jié)時進行燒結(jié))制成刀坯或制成鋼坯，再經(jīng)過制成刀坯或制成鋼坯，再經(jīng)過軋制或鍛造軋制或鍛造成材。成材。 優(yōu)點：韌性和硬度較高，可磨削性能好，材質(zhì)均優(yōu)點：韌性和硬度較高，可磨削性能好，材質(zhì)均勻，熱處理變形小，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，勻，熱處理變形小，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，耐用度較高耐用度較高，故，故可切削各種難加工材料，可切削各種難加工材料，適合于制造切削難加工材料適合于制造切削難加工材料

29、的刀具、大尺寸刀具（如滾刀、插齒刀）、精密刀具、的刀具、大尺寸刀具（如滾刀、插齒刀）、精密刀具、磨加工量大的復雜刀具、高動載荷下使用的刀具磨加工量大的復雜刀具、高動載荷下使用的刀具等。等。78 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點的硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點的金屬碳化物金屬碳化物和和金金屬粘結(jié)劑屬粘結(jié)劑 ( (如如CoCo、NiNi、MoMo等等) )，經(jīng)過，經(jīng)過高壓高壓成形，并在成形，并在15001500左右的高溫下燒結(jié)而成。常用的合金碳化物左右的高溫下燒結(jié)而成。常用的合金碳化物有有WCWC、TiCTiC、TaCTaC等，常用的黏結(jié)劑有等，常用的黏結(jié)劑有CoCo、MoMo、NiNi。

30、 特點：特點：硬度高達硬度高達 898995HRA95HRA，耐磨性很好，耐，耐磨性很好，耐熱性可達熱性可達80080010001000均超過高速鋼。其缺點是抗彎均超過高速鋼。其缺點是抗彎強度低、脆性大、怕振動、怕沖擊、制造工藝性差。強度低、脆性大、怕振動、怕沖擊、制造工藝性差。很少用于制造整體刀具。由于硬質(zhì)合金的常溫硬度很少用于制造整體刀具。由于硬質(zhì)合金的常溫硬度很高，很難采用切削加工方法制造出復雜的形狀結(jié)很高，很難采用切削加工方法制造出復雜的形狀結(jié)構(gòu)，可加工性差。構(gòu)，可加工性差。 應用：應用：硬質(zhì)合金刀具加工效率很高，切削速度硬質(zhì)合金刀具加工效率很高，切削速度可達可達100m/min100

31、m/min以上，能夠切削淬火鋼等硬材料。以上，能夠切削淬火鋼等硬材料。79常用硬質(zhì)合金常用硬質(zhì)合金v鎢鈷類鎢鈷類（YG類或類或K類）類） WC+Co YG3 Y:硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 G:鈷鈷 3：Co含量含量3% YG3X X:細晶粒細晶粒v鎢鈷鈦類鎢鈷鈦類（YT類或類或P類）類） WC+TiC+Co YT30 Y:硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 T:碳化鈦碳化鈦 30:TiC含量含量30%v通用硬質(zhì)合金通用硬質(zhì)合金（YW類或類或M類）類） WC+TiC+TaC(NbC)+Co YW1: W:通用合金通用合金 vTiC基硬質(zhì)合金基硬質(zhì)合金（YN類）類） TiC+WC+Ni、Mo YN10 N:Ni、Mo 作粘

32、結(jié)劑的合金作粘結(jié)劑的合金 10:Ni含量含量10%80vYG和和YT比較（含比較（含Co量相同）量相同） YT類硬質(zhì)合金中由于含有硬度較高的類硬質(zhì)合金中由于含有硬度較高的TiC，故該，故該類硬質(zhì)合金的類硬質(zhì)合金的硬度硬度、耐磨性耐磨性和和抗氧化能力較高抗氧化能力較高，但其但其導熱性能導熱性能、抗彎強度抗彎強度和和韌性韌性、可磨削性可磨削性和和可可焊性焊性卻有所降低。卻有所降低。 YG：韌性好，但耐磨性差，適于加工鑄鐵、青銅：韌性好，但耐磨性差，適于加工鑄鐵、青銅等脆性材料等脆性材料YT：硬度高，耐熱性好，適宜加工鋼件：硬度高，耐熱性好，適宜加工鋼件精加工選用含精加工選用含Co少的合金，粗加工或

33、有沖擊載荷少的合金，粗加工或有沖擊載荷時，選用含時，選用含Co多的合金。多的合金。81陶瓷材料陶瓷材料 陶瓷材料是以陶瓷材料是以氧化鋁氧化鋁為主要成分在高溫下燒結(jié)而成的。為主要成分在高溫下燒結(jié)而成的。如：純?nèi)纾杭傾l2O3陶瓷和陶瓷和TiC-Al2O3混合陶瓷兩種?；旌咸沾蓛煞N。 優(yōu)點優(yōu)點：高硬度、耐磨性、耐熱性，在：高硬度、耐磨性、耐熱性，在1200高溫下仍能高溫下仍能進行切削；有很好的化學穩(wěn)定性和較低的摩擦因數(shù)，抗擴散進行切削；有很好的化學穩(wěn)定性和較低的摩擦因數(shù)，抗擴散和抗黏結(jié)能力強。和抗黏結(jié)能力強。 缺點缺點：強度低、韌性差，抗彎強度僅為硬質(zhì)合金的：強度低、韌性差，抗彎強度僅為硬質(zhì)合金的

34、1/31/2；導熱系數(shù)低，僅為硬質(zhì)合金的；導熱系數(shù)低，僅為硬質(zhì)合金的1/51/2。 應用應用：鋼、鑄鐵及塑性大的材料：鋼、鑄鐵及塑性大的材料(如紫銅如紫銅)的半精加工和的半精加工和精加工，對于冷硬鑄鐵、淬硬鋼等高硬度材料加工特別有效；精加工，對于冷硬鑄鐵、淬硬鋼等高硬度材料加工特別有效；不適于機械沖擊和熱沖擊大的加工場合。不適于機械沖擊和熱沖擊大的加工場合。82立方氮化硼立方氮化硼 立方氮化硼(CBN)是由立方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成的。硬度高可達80009000HV，僅次于金剛石，耐熱性高達1400。 應用：立方氮化硼作為一種新型超硬磨料和刀具材料，用于加工鋼鐵等黑色金屬，特別是加工高溫合金、淬火鋼和冷硬鑄鐵等難加工材料。83金剛石金剛石 金剛石分天然的和人造的兩種。人造金剛石是在高溫高壓條件下，由石墨轉(zhuǎn)化而成。目前已知的最硬物質(zhì)。 特點：硬度高可達10000HV，很好的耐磨性，刀具耐用度比硬質(zhì)合金提高幾倍甚至幾百倍；加工冷硬現(xiàn)象較少；金剛石抗黏結(jié)能力強，不產(chǎn)生積屑瘤，很適于精密加工。但其耐熱性差，切削溫度不得超過700800；強度低、脆性大，對振動很敏感，只宜微量切削；與鐵的親合力很強，不適于加工黑色金屬材料。 應用：用于磨具及磨料，作為刀具多在高速下對有色金屬及非