3.2 金属切削基本知识2.ppt

第三节 选择合理的切削条件 一、工件材料的切削加工性 指材料被切削加工成合格零件的难易程度 1. 切削加工性的衡量指标 （1 ） 一定刀具耐用度下的切削速度 VT （2 ） 相对加工性 Kr Kr = V60 /（V60）j 各种材料的V60与45钢（正火）的V60之比值。 2. 工件材料的物理力学性能对切削加工 性的影响 硬度和强度 塑性和韧性 导热系数 其它物理力学性能 3. 材料切削加工性改善途径 （1） 调整材料化学成分 （改善机械性能） （2） 进行热处理，改善材料金相组织 （改善切削加工性） 二、刀具材料及合理选用 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理选择刀具材料影响到： （1）切削加工生产率 （2）刀具耐用度 （3）刀具消耗和加工成本 （4）加工精度和表面质量 （二）刀具材料简介 刀具材料对刀具的寿命、加工质量、切削效率和制造成本均有较大的影响 刀具切削部分在切削时要承受高温、高压、强烈的摩擦、冲击和振动 1.刀具切削部分材料性能的基本要求 ① 高的硬度； ② 高的耐磨性； ③ 高的耐热性(热稳定性) ④ 足够的强度和韧性； ⑤ 良好的工艺性。 2. 刀具材料 碳素工具钢 合金工具钢 高速钢 硬质合金 陶瓷 金刚石 立方氮化硼 碳素工具钢(如T10A、T12A)及合金工具钢(如9SiCr、CrWMn)，因耐热性较差——通常仅用于手工工具和切削速度较低的刀具 陶瓷、金刚石和立方氮化硼等目前仅用于较为有限的场合 高速钢和硬质合金 ——最广泛使用 高速钢 指含有钨（W）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素较多的高合金工具钢 具有较高的硬度(热处理硬度可达62~ 67HRC)和耐热性(切削温度可达550～600oC) 具有较高的强度和韧性，抗冲击、振动的能力较强。 高速钢刀具制造工艺较简单，刀刃锋利 适用于制造各种形状复杂刀具(如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等) 常用的通用型高速钢牌号 W6Mo5Cr4V2 W18Cr4V 高性能高速钢—— 如9W6MoSCr4V2 W6MoSCr4V3 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍合金和高强度铡等难加工材料 粉末冶金高速钢，其性能优于上述的高速钢 硬质合金 用碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）和钴（CO）等材料利用粉末冶金的方法制成的合金 硬质合金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(如碳化钨、 碳化钛、碳化钽等)与金属粘结剂(钴、钨、钼等)在高温下侥结而成的粉太冶金材料． 硬质合金 硬度可达89~93HRA（74-82HRC） 切削温度达800~1000℃ 切削速度可达100~300m／min 韧性差，抗弯强度低，不能承受较大的冲击载荷 硬质合金可分为K、P、M三个主要类别—— ①K类硬质合金(旧牌号YG类) ②P类硬质台金(旧牌号YT类) ③M类硬质合金(旧牌号YW类) ①K类硬质合金(旧牌号YG类) 适宜加工短切屑的脆性金属和有色金属材料 如灰铸铁、耐热合金、铜铝合金等 其牌号有K01、K10、K20、K30、K40等 精加工可用K01 半精加工选用K10 粗加工宜用K30 ②P类硬质台金(旧牌号YT类) 适宜加工长切屑的塑性金属材料 如普通碳钢、合金钢等 其牌号有P01、P10、P20、P30、P50等 精加工可用P01 半精加工选用Pl0、P20 粗加工宜用P30 ③M类硬质合金(旧牌号YW类) 具有较好的综合切削性能 适宜加工K切屑或短切屑的金属材料 如普通碳钢、铸钢、冷硬铸铁、耐热钢、高锰钢、有色金属等 其牌号有M10、M20、M30、M40 精加工可用M10 半精加工选用M20 粗加工宜用M30 (3)涂层刀具材料 在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍 涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍 2．合理选择刀具材料 孔加工刀具、铣刀和螺纹刀具这一类普通刀具，制造工艺较为简单，精度要求较低，材料费用占刀具成本的比重较大， 常采用W6MoSCr4V2、W18Cr4V等通用型高速钢。 拉刀、齿轮刀具—些复杂刀具，由于制造精度高，制造费用占刀具成本的比重较大 宜采用硬度和耐磨性均较高的高性能高速钢。 为了提高生产效率，延长刀具寿命，应尽量采用硬质合金 硬质合含在面铣刀、钻头、铰刀和齿轮刀具等方面已获得广泛应用 近年来，国内外已广泛选用涂层刀具。 刀具使用和设计中应当注意的若干问题 选择合理的刀具类型—