《刀具材質(zhì)與鍍層》課件

刀具材質(zhì)與鍍層課程概要刀具材質(zhì)了解各種刀具材質(zhì)的特性，例如高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和金剛石。鍍層技術(shù)學(xué)習(xí)不同鍍層的作用，以及如何選擇合適的鍍層來(lái)提高刀具的性能和壽命。刀具表面性能評(píng)價(jià)掌握刀具表面性能的評(píng)估方法，例如硬度、耐磨性、抗腐蝕性等。刀具材質(zhì)簡(jiǎn)介刀具材質(zhì)是決定刀具性能的關(guān)鍵因素，影響著刀具的硬度、耐磨性、韌性、熱穩(wěn)定性等。常見(jiàn)刀具材質(zhì)包括高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷刀具、金剛石刀具等。每種刀具材質(zhì)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)加工工件的材料、加工工藝要求等因素選擇合適的材質(zhì)。高速鋼高硬度高速鋼具有較高的硬度，能夠承受較大的切削負(fù)荷。耐熱性高速鋼具有較好的耐熱性，能夠在高溫下保持硬度和強(qiáng)度。耐磨性高速鋼的耐磨性較高，能夠延長(zhǎng)刀具的使用壽命。高速鋼種類碳素工具鋼適用于加工低強(qiáng)度材料，如木材和塑料合金工具鋼具有更高的硬度和耐磨性，適用于加工中強(qiáng)度材料，如鋁和銅高速鋼具有更高的耐熱性和耐磨性，適用于加工高強(qiáng)度材料，如鋼鐵高速鋼特點(diǎn)高強(qiáng)度高速鋼具有較高的硬度和強(qiáng)度，能承受較大的切削負(fù)荷，延長(zhǎng)刀具壽命。高韌性高速鋼具有良好的韌性，能抵抗沖擊載荷，不易斷裂。耐熱性高速鋼具有較高的耐熱性，能在高溫下保持其硬度和強(qiáng)度。耐磨性高速鋼具有良好的耐磨性，能抵抗切削過(guò)程中產(chǎn)生的磨損，延長(zhǎng)刀具壽命。硬質(zhì)合金耐磨性硬質(zhì)合金具有極高的硬度和耐磨性，可有效抵抗切削過(guò)程中產(chǎn)生的磨損，延長(zhǎng)刀具壽命。耐熱性硬質(zhì)合金具有較高的熔點(diǎn)和抗氧化性，在高溫下仍能保持其機(jī)械性能，適用于高速切削加工。韌性硬質(zhì)合金的韌性較好，能夠承受較大的沖擊載荷，不易斷裂。硬質(zhì)合金種類鎢鈷合金最常見(jiàn)的一種硬質(zhì)合金，具有高硬度和耐磨性。鎢鈦合金比鎢鈷合金更耐熱，適用于高溫切削。金屬陶瓷合金具有更高的硬度和耐磨性，但韌性較差。硬質(zhì)合金特點(diǎn)高硬度硬質(zhì)合金的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高速鋼，能承受更高的切削負(fù)荷。耐磨性強(qiáng)硬質(zhì)合金具有較高的耐磨性，在加工過(guò)程中不易磨損，使用壽命長(zhǎng)。耐熱性好硬質(zhì)合金耐高溫，即使在高溫下也不易變形或變脆。韌性差硬質(zhì)合金的韌性較差，容易發(fā)生斷裂，需要謹(jǐn)慎使用。陶瓷刀具材質(zhì)陶瓷刀具通常由氧化鋯（ZrO2）或氮化硅（Si3N4）制成。它們具有極高的硬度和耐磨性，使其在切削金屬、玻璃和陶瓷材料時(shí)非常有效。鋒利度由于其硬度，陶瓷刀具可以保持很長(zhǎng)時(shí)間的鋒利，無(wú)需頻繁磨礪。但是，它們也容易在受到重?fù)艋虻鋾r(shí)破損。應(yīng)用陶瓷刀具適用于各種切削任務(wù)，包括切割肉類、蔬菜、水果和面包。由于其耐腐蝕性和耐熱性，它們也適用于處理酸性食物或高溫環(huán)境。陶瓷刀具種類氧化鋁陶瓷立方氮化硼陶瓷氮化硅陶瓷碳化鈦陶瓷陶瓷刀具特點(diǎn)1高硬度陶瓷刀具硬度高，耐磨損，使用壽命長(zhǎng)，可加工高硬度材料。2耐腐蝕陶瓷刀具耐腐蝕，適用于加工酸性或堿性材料。3低摩擦系數(shù)陶瓷刀具表面光滑，摩擦系數(shù)低，加工表面光潔度高。4脆性高陶瓷刀具脆性高，易碎，使用時(shí)需注意避免沖擊。金剛石刀具高硬度金剛石是自然界中最硬的物質(zhì)，因此金剛石刀具具有極高的耐磨性和切削性能。高耐熱性金剛石的熔點(diǎn)很高，因此金剛石刀具在高溫下也能保持良好的性能，適用于高溫加工。高鋒利度金剛石刀具的刃口鋒利，可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工，提高加工精度。金剛石刀具種類1單晶金剛石刀具由單顆金剛石晶體制成，具有高硬度、高耐磨性、高熱穩(wěn)定性。2多晶金剛石刀具由多個(gè)金剛石晶體經(jīng)高溫高壓合成，韌性更強(qiáng)，適用于加工硬脆材料。3人造金剛石刀具由人工合成金剛石制成，可根據(jù)需求調(diào)整尺寸和形狀，滿足多種加工需求。金剛石刀具特點(diǎn)高硬度金剛石的硬度極高，僅次于碳化硅，是其他刀具材料的數(shù)倍。高耐磨性金剛石刀具具有極高的耐磨性，能延長(zhǎng)使用壽命，提高加工效率。耐高溫性金剛石刀具在高溫環(huán)境下仍能保持良好的性能，適用于加工高硬度材料。鍍層簡(jiǎn)介鍍層是在刀具表面覆蓋一層薄薄的金屬或非金屬材料，以改善刀具的性能。鍍層可以增強(qiáng)刀具的耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性、抗粘結(jié)性等，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，提高加工效率。鍍層的作用提高耐磨性鍍層可以增強(qiáng)刀具表面硬度，延長(zhǎng)刀具使用壽命。改善表面光潔度鍍層可以減少加工表面摩擦，提升產(chǎn)品表面光潔度。增強(qiáng)抗腐蝕性鍍層可以提高刀具表面抗氧化能力，防止刀具生銹腐蝕。鍍層的分類硬質(zhì)鍍層提高刀具的耐磨性和硬度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，降低加工成本，主要用于切削加工。潤(rùn)滑鍍層降低切削阻力，提高表面光潔度，減少切削熱，提高刀具的耐用性和加工效率。耐蝕鍍層防止刀具表面腐蝕，延長(zhǎng)刀具使用壽命，主要用于特殊工況，如潮濕環(huán)境下的加工。常見(jiàn)鍍層種類TiN鍍層提高刀具硬度和耐磨性，延長(zhǎng)刀具壽命，適用于低速、中等切削速度加工。AlTiN鍍層具有更高的硬度和耐熱性，適用于高速切削加工。TiCN鍍層具有良好的耐磨性和抗粘結(jié)性能，適用于中等切削速度加工。DLC鍍層具有極高的硬度和耐磨性，適用于精密加工和高速切削加工。TiN鍍層耐磨性TiN鍍層能顯著提高刀具的耐磨性，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。耐熱性TiN鍍層具有較高的耐熱性，能在高溫下保持良好的性能。降低切削力TiN鍍層能降低切削力，減少加工過(guò)程中的熱量產(chǎn)生。AlTiN鍍層高硬度AlTiN鍍層具有比TiN更高的硬度，耐磨性更強(qiáng)，提高刀具壽命。耐高溫AlTiN鍍層耐熱性優(yōu)異，可有效防止高溫造成的刀具磨損和失效。切削速度AlTiN鍍層可提高切削速度，提升生產(chǎn)效率，降低加工成本。TiCN鍍層特點(diǎn)TiCN鍍層具有高硬度、耐磨性和耐高溫性，同時(shí)具有良好的韌性，適用于高速切削、重負(fù)荷加工等。應(yīng)用TiCN鍍層廣泛應(yīng)用于高速鋼、硬質(zhì)合金刀具，例如銑刀、鉆頭、車刀等。DLC鍍層高硬度DLC鍍層具有極高的硬度，可以有效提高刀具的耐磨性，延長(zhǎng)刀具的使用壽命。低摩擦系數(shù)DLC鍍層具有非常低的摩擦系數(shù)，可以有效降低刀具的切削力，提高切削效率。良好潤(rùn)滑性DLC鍍層具有良好的潤(rùn)滑性，可以減少切削過(guò)程中的熱量產(chǎn)生，降低刀具的磨損。鍍層選擇原則加工材料根據(jù)刀具的加工材料選擇合適的鍍層，例如加工鋼材可以選擇TiN鍍層，加工鋁材可以選擇AlTiN鍍層。加工工藝考慮加工工藝的具體要求，例如高速切削可以選擇耐磨性高的鍍層，精加工可以選擇表面光潔度高的鍍層。成本控制綜合考慮鍍層的性能和成本，選擇性價(jià)比最高的鍍層。刀具表面性能評(píng)價(jià)性能指標(biāo)測(cè)試方法硬度HRC洛氏硬度測(cè)試耐磨性磨損率磨損試驗(yàn)表面粗糙度Ra值表面輪廓儀測(cè)試抗氧化性氧化程度高溫氧化試驗(yàn)抗腐蝕性腐蝕速率鹽霧試驗(yàn)刀具使用壽命影響因素1切削速度切削速度越高，刀具磨損越快。2切削深度切削深度越大，刀具磨損越快。3進(jìn)給量進(jìn)給量越大，刀具磨損越快。4切削液切削液的選擇和使用對(duì)刀具壽命有很大影響。刀具預(yù)防性維護(hù)定期檢查定期檢查刀具磨損情況，及時(shí)更換或修磨。清潔保養(yǎng)使用后及時(shí)清潔刀具，避免切屑和冷卻液殘留。正確使用根據(jù)刀具材質(zhì)和用途選擇合適的加工參數(shù)，避免超負(fù)荷使用。存儲(chǔ)保管存放于干燥通風(fēng)處，避免潮濕和碰撞，延長(zhǎng)刀具使用壽命