刀具材料 切削角度

緒論：一、本課程的性質(zhì)和任務(wù)1、金屬切削原理與刀具是研究切削加工的一門技術(shù)科學(xué)。

切削加工：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面切去一部分預(yù)留量，使工件達(dá)到預(yù)定幾何形狀、尺寸準(zhǔn)確度，表面質(zhì)量的方法2、專業(yè)基礎(chǔ)課：

基本理論：切削變形，切削力，切削熱，切削溫度，刀具磨損，破損等。

基本知識(shí)：刀具材料，刀具角度，材料的加工性，切削用量的選用等（3）機(jī)械加工：車、銑、刨、磨、拉等（4）高能加工：火焰加工，等離子加工，激光加工等（5）電化學(xué)加工：2、切削加工的地位：（1）機(jī)械制造業(yè)中所用工作母機(jī)80%-90%為金屬切削機(jī)床；（2）制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。二、切削加工的地位、種類、發(fā)展1、加工方式（1）塑性加工：鍛造，軋制，擠壓，冷拔等（2）加熱加壓成形加工：鑄，焊接，噴鍍，粉末冶金等3、發(fā)展（1）切削機(jī)床及切削理論的發(fā)展（2）刀具材料的發(fā)展1780年，碳素工具鋼；1898面，高速鋼；1927年，硬質(zhì)合金，1960年新型刀具材料（3）新加工方法的產(chǎn)生（4）我國切削加工技術(shù)的發(fā)展三、本課程需掌握的內(nèi)容（一）金屬切削原理：刀具材料性能選用；切削部分的幾何參數(shù)；切削過程現(xiàn)象與變化規(guī)律；材料的加工性，表面質(zhì)量等1、幾何問題：刀具角度2、規(guī)律問題：切削變形，切削力，切削溫度，刀具磨損等**以切削變形為基礎(chǔ)，分析各種因素對(duì)其影響，在學(xué)習(xí)各種規(guī)律刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削條件，刀具磨損（二）金屬切削刀具1、標(biāo)準(zhǔn)刀具：可轉(zhuǎn)位車刀、鉆頭、鉸刀、銑刀等重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)，工作原理，選擇使用方法2、非標(biāo)準(zhǔn)刀具：成形車刀，成型銑刀、拉刀等重點(diǎn)是設(shè)計(jì)原理，計(jì)算方法第一章：基本定義§1.1切削運(yùn)動(dòng)，切削用量§1.2刀具的幾何參數(shù)§1.4刀具標(biāo)注角度的換算§1.4切削層參數(shù)與切削方式一、切削運(yùn)動(dòng)二、工件上的加工表面三、切削用量一、刀具切削部分的表面與刀刃二、確定刀具切削角度的參考平面三、刀具標(biāo)注角度的參考系四、刀具的標(biāo)注角度五、刀具的工作角度一、切削層參數(shù)二、切削方式掌握部分：（1）切削運(yùn)動(dòng)和切削用量的定義；（2）刀具切削部分三面、兩刃、一尖的組成；（3）正交平面參考系的組成及基面、切削平面和正交平面定義；（4）刀具角度的定義和確定方法，刀具角度的一面兩角分析法；（5）掌握刀具的工作角度，刀具的安裝及運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響。切削方式。了解部分：刀具角度的換算；

理解部分：刀具參考系的分類及刀具法平面參考系和假定工作平面參考系的確定方法；切削層參數(shù)的定義。第一章：基本定義

§1.1切削運(yùn)動(dòng)，切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)二、工件上的加工表面三、切削用量第一章：基本定義

§1.1切削運(yùn)動(dòng)，切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)1．切削運(yùn)動(dòng)：完成切削加工所需的最基本的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2．主運(yùn)動(dòng)：使刀具前刀面接近工件，直接切除工件上的切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)圖1-1外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面已加工表面過渡表面待加工表面主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)vvf3．進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀具和工件間的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上主運(yùn)動(dòng)，即可依次地或連續(xù)不斷地切除切屑，并得出具有所需幾何形狀的加工表面。完成切削運(yùn)動(dòng)的三個(gè)條件：運(yùn)動(dòng)，材料，幾何形狀4．切削層：刀具一次走刀所切除的金屬層二、工件上的加工表面待加工表面，已加工表面，過渡表面圖1-1外圓切削的切削運(yùn)動(dòng)與加工表面已加工表面過渡表面待加工表面主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)vvf三、切削用量1．切削用量：2．三要素2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面過渡表面已加工表面1apfvf(f)切削速度（cuttingspeed）：（m/s或m/min）

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：直線運(yùn)動(dòng)：進(jìn)給量f或進(jìn)給速度vf（feed）（3）背吃刀量ap（已加工表面和待加工表面的垂直距離）（backengagementofthecuttingedge）：（mm）2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面過渡表面已加工表面1apfvf(f)VeVVf§1.2刀具的幾何參數(shù)一、刀具切削部分的表面與刀刃二、確定刀具切削角度的參考平面三、刀具標(biāo)注角度的參考系四、刀具的標(biāo)注角度五、刀具的工作角度一、刀具切削部分的表面與刀刃刀柄SAαA’αAγ刀尖刀頭S’圖1-3車刀切削部分的構(gòu)成前刀面(Aγ)主后刀面（Aa）副后刀面（A’a）主切削刃S副切削刃S’刀尖（過渡刃）工件刀具n摩擦嚴(yán)重不便切入工件圖：刀具角度的必要性二、確定刀具切削角度的參考平面1．基面：過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與合成切削運(yùn)動(dòng)向量的平面；2．切削平面：過切削刃上選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。三、刀具標(biāo)注角度的參考系1．根據(jù)應(yīng)用分：（1）靜止參考系及標(biāo)注角度（2）工作參考系與工作角度2．根據(jù)建立方法分（1）正交平面參考系

(Pr、Ps、Po)（2）法平面參考系(Pr、Ps、Pn)（3）假定工作平面參考系(Pr、Pp、Pf)圖1-5車刀標(biāo)注角度參考系OOO-OvPsPr工件PoAANNAS向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS圖1-5車刀標(biāo)注角度參考系OOO-OvPsPr工件PoAANNAS向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS3．正交平面參考系（1）基面Pr：不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，過切削刃上選定點(diǎn)，垂直與切削速度方向的平面；（2）切削平面Ps：過切削刃上選定點(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。（3）正交平面Po：vvfPsPoPr4．法平面參考系Pr、Ps、Pn

Pn過切削刃選定點(diǎn)，垂直于主切削刃的平面。vvfPrPsPn5．假定工作平面參考系：Pr、Pf、Pp背平面Pp：過切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于假定工作平面和基面的平面。假定工作平面Pf：過切削刃選定點(diǎn)，平行與假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向并垂直于基面的平面vvfPrPpPf四、刀具的標(biāo)注角度（一）刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度*確定切削刃位置的角度；確定刀面位置的角度。1．前角γo

2．后角αo3．副后角αo’4．刃偏角KrKr’5．刃傾角λs6．楔角βo；7．刀尖角εr；8．余偏角ψr圖1-9外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度OOO-OPsPrPoSkrk’rγo＋－αo－＋O’O’P’oO’-O’＋－α’oS向－λs＋－εrψrβr確定主切削刃位置的角度：Kr、λs前刀面和主后刀面的確定：γo

、αo由于刃磨車刀時(shí)，主、副切削刃常常刃磨在同一平面型前刀面上，當(dāng)主切削刃的Kr、λs、γo

、αo確定之后，副切削刃的λ’s、γ’o

也確定了副切削刃的角度：αo’、Kr’車刀前面定向角：λs、γo

后面定向角：Kr、αo副后面定向角：Kr’、αo’圖1-9外圓車刀正交平面參考系的標(biāo)注角度OOO-OPsPrPoSkrk’rγo＋－αo－＋O’O’P’oO’-O’＋－α’oS向－λs＋－εrψrβr（二）刀具在法平面參考系中的標(biāo)注角度（三）刀具在假定工作平面參考系中的標(biāo)注角度圖：90°外圓車刀的幾何角度PoPoP’o—P’oP’oP’oPo—Pokr=90°Kr’γoαoα’oλs五、刀具的工作角度*工作參考系：研究切削過程中刀具角度，必須以刀具與工件的相對(duì)位置，合成切削運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)建立的參考系工作基面Pre

工作切削平面Pse

工作正交平面Poeγoe

、αoe、αoe’、Kre、Kre’、λse*工作角度：用工作參考系定義的刀具角度；刀具在工作狀態(tài)下的切削角度?？紤]進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和安裝情況1．橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響（1）影響角度：前角γo，后角αo

（2）

（3）問題：為何橫向進(jìn)刀的刀具不宜選過大的進(jìn)給量？（一）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響2．縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響（1）縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)前、后角的影響

假定工作平面內(nèi)：

在正交平面內(nèi)：（二）刀具安裝位置對(duì)刀具角度的影響1．刀具安裝高低的影響（1）影響工作前角，工作后角（2）背平面內(nèi)：（3）正交平面內(nèi)：2．刀桿中心與進(jìn)給方向不垂直時(shí)的影響PrγoVPreγoePs一、切削層參數(shù)1．什么叫切削層？2．切削層參數(shù)（1）切削厚度ac（hD）：垂直于過渡表面度量的切削層尺寸ac=fsinKr（2）切削寬度aw（bD）：沿過渡表面度量的切削層尺寸aw=ap/sinKr（3）切削面積Ac（AD）：Ac=acaw=fapawac2dmdw圖：車削運(yùn)動(dòng)、切削層及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面過渡表面已加工表面1apfvf(f)Kr§1.4切削層參數(shù)與切削方式二、切削方式1．自由切削與非自由切削自由切削非自由切削非自由切削非自由切削2．直角切削與斜角切削小結(jié)：名詞解釋：主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、前刀面、主后刀面、基面、切削平面，正交平面，法平面、假定工作平面、刀具的標(biāo)注角度，刀具的工作角度，切削厚度，切削寬度，自由切削，直角切削，切削層幾個(gè)問題：1、刀具切削部分由哪幾個(gè)表面組成？2、正交平面參考系和法平面參考系的關(guān)系？3、刀具在正交平面參考系中的標(biāo)注角度有幾個(gè)？4、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別影響刀具的什么工作角度？5、刀具的安裝位置對(duì)工作角度有何影響？6、刀具的標(biāo)注角度和工作角度有何區(qū)別？7、已知用kr=90°、

kr’=2°、γo=5°、αo=12°、λs=0°的切斷刀切斷直徑50mm棒料。若切削刃安裝時(shí)高于工件中心0.2mm，試計(jì)算（不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響）切斷后工件端面留下的剪斷心柱直徑？第二章：刀具材料§2.1刀具材料應(yīng)具備的性能§2.2高速鋼§2.3硬質(zhì)合金§2.4涂層刀具§2.5其他刀具材料一、通用高速鋼二、高性能高速鋼三、粉末冶金高速鋼一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)二、常用硬質(zhì)合金的分類及其性質(zhì)三、硬質(zhì)合金的選用一、制備方法二、常用涂層材料三、涂層刀具的特點(diǎn)一、陶瓷二、金剛石三、立方氮化硼掌握部分：刀具材料應(yīng)具備的性能和刀具材料的4大分類；通用型高速鋼的主要牌號(hào)的主要特性；硬質(zhì)合金的組成、分類、性能和選用原則；理解部分：粉末冶金高速鋼和涂層高速鋼的特點(diǎn)和應(yīng)用；陶瓷刀具的種類和應(yīng)用特點(diǎn)；了解部分：超硬刀具材料的種類、性能及使用原則。自學(xué)方法指導(dǎo)：

第二章：刀具材料§2.1刀具材料應(yīng)具備的性能

一、硬度，耐磨性

二、強(qiáng)度和韌性

三、耐熱性（高溫硬度，抗氧化，抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散）四、熱物理性能和熱沖擊性能，熱沖擊系數(shù)

五、工藝性

六、(經(jīng)濟(jì)性)1-金剛石2-立方氮化硼3-碳化硅4-氧化鋁5-YT15硬質(zhì)合金6-YG8硬質(zhì)合金7-W18Cr4V8-T12高碳鋼§2.2高速鋼

分類：按用途：通用型高速鋼、高性能高速鋼

工藝方法：熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼*加入WMoCrV等高合金工具鋼*較高的熱穩(wěn)定性；較高的強(qiáng)度；工藝性好，使用可靠特點(diǎn)：1、熱穩(wěn)定性：500-650℃

。切削速度提高1-3倍，2、硬度：63-70HRC3、抗彎強(qiáng)度：3.3GPa（硬質(zhì)合金的2-3倍，陶瓷的5-6倍）4、工藝性好，適于制作復(fù)雜道具一、通用高速鋼*按含鎢量：鎢系：W12%、W18%；

鎢鉬系：W6%、W8%；

鉬系：W2%或不含W一般硬度：63-66HRC，615℃-620℃時(shí)，60HRC良好的塑性和刃磨性——復(fù)雜刀具切削材料：硬度小于250-280HBS以下的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵切削速度最高：40-60m/min（一）鎢鋼W18Cr4V（W18）（二）鎢鉬鋼W6Mo5Cr4V2（M2）；W9Mo3Cr4V一、通用高速鋼（一）鎢鋼W18Cr4V（W18）1、優(yōu)點(diǎn)：（1）綜合性能較好，600℃時(shí)的高溫硬度48.5HRC（2）淬火過熱傾向小，熱處理易控制，刃磨性能好（3）含碳量高，塑性變形抗力大2、缺點(diǎn)：（1）碳化物分布不均，剩余碳化物顆粒大（30μm），影響薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；（2）抗彎強(qiáng)度、韌性較低，適于做小截面刀具

如直徑30mm的棒料，抗彎強(qiáng)度3-3.3GPa60-80mm時(shí)，抗彎強(qiáng)度2-2.3GPa（3）熱塑性差：難以用作熱成形方法的刀具（熱軋鉆頭）（4）W價(jià)較高W14Cr4VMnXt，一、通用高速鋼（二）鎢鉬鋼W6Mo5Cr4V2（M2）；W9Mo3Cr4V1、W6Mo5Cr4V2（M2）優(yōu)點(diǎn)：（1）Mo%<5%；W%>6%，滿足∑(W+1.4-1.5Mo)=12-13%

保證強(qiáng)度，韌性，不損害熱穩(wěn)定性（2）碳化物細(xì)小均勻，機(jī)械性能好，可做大尺寸刀具；（3）熱塑性好；（4）刃磨性好。缺點(diǎn)：（1）熱穩(wěn)定性稍低于W18，V>40m/min時(shí)，性能稍差；（2）熱處理時(shí)脫碳傾向大，易氧化，淬火溫度范圍較窄。2、W9Mo3Cr4V（1）σ彎：4-4.5GPa；αk=350-400KJ/m2（2）65-66.5HRC（3）熱穩(wěn)定性能高于M2（4）碳化物均勻性接近M2，良好的熱塑性；（5）脫碳傾向小于M2（6）耐用度較高。二、高性能高速鋼1．什么是高性能高速鋼：在通用性高速鋼成分中再增加含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等合金元素的新鋼種。2．特點(diǎn)：（1）高熱穩(wěn)定性（630-650度時(shí)60HRC）（2）耐用度高1.5-3倍（3）硬度高：67-70HRC3．主要牌號(hào)：（1）高C：9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2（韌性差）（2）高V：W6Mo5Cr4V3（刃磨差）（3）高Co：；W18Cr4VCo5（成本高）（4）超硬：W2Mo9Cr4VCo8（M42）、W6Mo5Cr4V2Al（501）4.適應(yīng)范圍：高碳，高釩，含鈷高速鋼的局限性5、W2Mo9Cr4VCo8（M42）（1）67-69HRC，600℃時(shí)，55HRC（2）含V量低，刃磨性好（3）含Co，成本高（4）綜合性能好，應(yīng)用廣泛（5）可加工耐熱鋼、不銹鋼，加工材料硬度越高，效果越明顯。6、W6Mo5Cr4V2Al（501）（1）Al的作用：提高高溫硬度，熱塑性與刃性，高溫形成Al2O3，減輕粘刀。（提高W,Mo的溶解度，組織晶粒長大）（2）600℃時(shí)，54HRC；抗彎強(qiáng)度2.9-3.9GPa，（3）成本低（4）刃磨性差（5）切削性能優(yōu)良：加工30-40HRC調(diào)質(zhì)鋼，耐用度較HSS高3-4倍。三、粉末冶金高速鋼1．生產(chǎn)：用高壓氬氣或純氮?dú)忪F化熔融的高速鋼水，得高速鋼粉末，在壓制成鋼坯，最后制成刀具2．優(yōu)點(diǎn)（1）避免粗大碳化物偏析，組織細(xì)小。（晶粒尺寸小于2-3μm，機(jī)械性能好。（2）不含V，刃磨加工形好；（3）淬火變形?。℉SS的1/2-1/3）（4）耐磨性好（提高20-30%）（5）熱成型合格率高，可提高含碳量。3．應(yīng)用：制造切削難加工材料的刀具及大尺寸刀具（滾刀），也適于制造精密刀具和復(fù)雜刀具精密螺紋車刀、拉刀、切齒刀加工高強(qiáng)度鋼、鎳基合金、鈦合金的刨刀、鉆頭、銑刀等一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)1．組成：WC、TiC、TaC、NbC+Co（Ni）2．特點(diǎn)：（1）碳化物↑→熔點(diǎn)↑、硬度↑、耐磨性↑；硬度為89-93HRA（HSS:83-86.6）、（2）化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好：800-1000℃：可切削540℃：82-87HRA；760℃：77-85HRA（3）切削速度高：切鋼：220m/min（4）抗彎強(qiáng)度低：0.9-1.5GPa,沖擊韌性低

（粘結(jié)劑↑→強(qiáng)度↑）（5）耐用度高：§2.3硬質(zhì)合金二、常用硬質(zhì)合金的分類及其性質(zhì)（一）WC—Co（YG）類硬質(zhì)合金：主要加工鑄鐵、有色金屬1、組成：WC+Co2、牌號(hào)：YG3X、YG6X、YG6、YG8Co%3668抗彎強(qiáng)度3、性能：（1）硬度較低：89-91.5HRA（2）韌性高：σ彎：1.1-1.5GPa（3）導(dǎo)熱性好，切削溫度低；（4）刃磨性好，刃口鋒利。4、應(yīng)用：鑄鐵，有色金屬Co%↑→韌性↑→粗加工Co%↓→韌性↓→精加工按晶粒大小分：粗、中、細(xì)，超細(xì)細(xì)：硬度，耐磨性高，適于加工特殊鑄鐵，奧氏體不銹鋼、鈦合金等。超細(xì)（YG10H）：Co含量高，切削速度低（V<50m/min），小尺寸刀具，加工高強(qiáng)度高，耐熱合金。（二）WC—TiC—Co（YT）類硬質(zhì)合金：1、組成：WC+TiC+Co，TiC：5-30%2、牌號(hào)3、性能：（1）硬度高，σ彎和αk較低（2）TiC↑→導(dǎo)熱性、刃磨性、焊接性↓（3）耐熱性↑↑4、應(yīng)用：主要用于加工鋼件YT5、YT14、YT15、YT30TiC%5141530Co%10864硬度，耐磨性↑σ彎↓（三）WC—TiC—TaC（NbC）—Co（YW）類硬質(zhì)合金：通用型1、組成：YW類中加入TaC,NbC4%，細(xì)化晶粒，提高高溫性能2、牌號(hào)：YW1、YW23、特點(diǎn)（1）提高σ彎、αk、σ-1和高溫性能（2）適量增加Co，可提高σ彎，可用于斷續(xù)切削。4、應(yīng)用：通用硬質(zhì)合金（四）TiC（N）基硬質(zhì)合金:(P01）1、組成：TiC（N）+Ni(Co)2、牌號(hào)：YN05、YN103、性能：(1)硬度最高：90-94HRA，接近陶瓷的硬度，耐磨；(2)摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)能力好；(3)耐熱性好，化學(xué)穩(wěn)定性↑，1000-1300℃，300-400m/min(4)抗彎強(qiáng)度，韌性不如WC基，易崩刃。4、應(yīng)用：高速精加工淬火鋼，較長較大件。三、硬質(zhì)合金的選用（一）YG類：鑄鐵、有色金屬、非金屬1、可減少崩刃；2、導(dǎo)熱性好，刀尖傳出熱量，溫度低；3、低速、中速時(shí)耐用度大于YT類；4、YG耐熱性小于YT，切鑄鐵時(shí)，高速性能較差。（二）YT類1、硬度、耐磨性↑、耐熱性↑、抗粘結(jié)擴(kuò)散↑；2、低速時(shí)切削不平穩(wěn)，韌性差，易崩刃，不如YG類；

多軸自動(dòng)機(jī)床上加工小直徑棒料時(shí)，不用高速切削，選用YG類（三）含Co量Co%↑→σ彎↑→αk↑(硬度、耐熱性↓）→粗加工Co%↓→精加工摩擦系數(shù)溫度圖2-3：不同硬質(zhì)合金與鈦合金在不同切削速度時(shí)的摩擦系數(shù)與溫度的變化速度(m/min)（四）不銹鋼不宜用YT類，粘刀→磨損↑；用YG類（五）加工淬硬鋼、高強(qiáng)度鋼，奧氏體不銹鋼，高溫合金時(shí)，切削力大，易崩刃→TG類（六）YW類：耐熱鋼，高錳鋼，不銹鋼。一、制備方法：在韌性較好的硬質(zhì)合金基體上，或高速鋼刀具基體上，涂覆一薄層耐磨性高的難熔金屬化合物(CVD法；PVD法)二、常用涂層材料：TiC

硬度較高：抗磨損，用于產(chǎn)生劇烈摩擦的刀具TiN

與金屬親和力小，抗粘結(jié)，Al2O3

高溫下有良好的熱穩(wěn)定性，高速切削產(chǎn)生大量熱的場合復(fù)合涂層TiC—TiN、TiC—Al2O3、TiC—Al2O3—TiN§2.4涂層刀具三、涂層刀具的特點(diǎn)1、比基體硬度高；2、高的抗氧化性，抗粘結(jié)性，耐磨性，抗月牙洼磨損3、低的摩擦系數(shù)，可降低切削力，切削溫度25%4、耐用度提高1-3倍（WC）5、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片6、鋒利性差，抗剝落性差，抗崩刃性差7、鉆頭，絲錐，成型銑刀，切齒刀具等一、陶瓷1．氧化鋁基陶瓷刀具的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）高硬度和耐磨性，91-95HRA（2）耐熱性高，1200度時(shí)，80HRA，切削速度較硬質(zhì)合金高2-5倍（3）很高的化學(xué)穩(wěn)定性：與金屬親和力小，抗粘結(jié)，抗擴(kuò)散；（4）較低的摩擦系數(shù)（5）抗彎強(qiáng)度低：冷壓純Al2O3的σ彎為0.5GPa，沖擊韌性差（可加入TiC），（5）導(dǎo)熱率低（為硬質(zhì)合金的1/2—1/5），熱漲系數(shù)高（比硬質(zhì)合金高10%-30%），熱沖擊性差（6）主要用于高速精車、半精車鑄鐵及調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。§2.5其他刀具材料2．氮化硅基陶瓷刀具的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）硬度（表2-1）不如氧化鋁陶瓷，（2）較高的抗彎強(qiáng)度(1GPa)、韌性（3）熱穩(wěn)定性：切削溫度可達(dá)1300-1400度：（4）較高的導(dǎo)熱系數(shù)，較低的熱膨脹系數(shù)，小的彈性模量，耐熱沖擊性能好于氧化鋁陶瓷。加工鑄鐵，鎳基合金。3．陶瓷刀具材料的增韌（1）金屬增韌（2）相變贈(zèng)韌（3）晶須增韌（4）顆粒增韌

超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片(PCD)刀具及立方氮化硼復(fù)合片(PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。

許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。隨著科技的進(jìn)步，制造業(yè)的高速發(fā)展，CNC加工技術(shù)的迅猛發(fā)展以及數(shù)控機(jī)床的普遍使用，超硬刀具的生產(chǎn)及應(yīng)用也越來越廣泛。PCD和PCBN刀具已廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工的各個(gè)行業(yè)，如汽車零部件的切削加工，強(qiáng)化木地板的加工等，極大地促進(jìn)了切削加工及先進(jìn)制造技術(shù)的飛速發(fā)展。二、金剛石1．分類：天然單晶金剛石刀具、人造聚晶金剛石刀具、金剛石復(fù)合片2．特點(diǎn)：

因?yàn)榻饎偸诟邷叵潞蚖、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等會(huì)發(fā)生反應(yīng)，與黑色金屬(鐵碳合金)在加工中會(huì)發(fā)生化學(xué)磨損，所以，金剛石不能用于加工黑色金屬只能用在有色金屬和非金屬材料上，

3．應(yīng)用：主要用于磨料，用作刀具時(shí)，多用于在高速下對(duì)有色金屬及非金屬進(jìn)行精細(xì)車削，鏜孔。于濤，齒輪式金剛石修整滾輪在齒輪精加工中的應(yīng)用研究,金剛石與磨具磨料工程，2002，1齒輪式金剛石修整輪在外嚙合珩齒新工藝中的應(yīng)用，金剛石與磨具磨料工程，2005，1三、立方氮化硼1．生產(chǎn)：六方氮化硼CBN2．分類：整體聚晶，CBN復(fù)合片3．特點(diǎn)：（1）具有較高的硬度和耐磨性：燒結(jié)體PCBN的硬度為HV3000-5000

（2）具有很高的熱穩(wěn)定性。