1.4刀具材料选用.合理选择刀具角度48③.ppt

* * 第一章 金属切削原理 第１节 概述 第一章 金属切削原理 第３节 金属切削过程的基本规律 第２节　刀具的构造 第４节 常用刀具材料及选用 第７节 改善材料的切削加工性能 第５节 刀具几何角度的选择 第６节 切削用量及切削液的选择 第一章 金属切削原理 第四节 常用刀具材料及选用 刀具的切削部分要承受切削力、切削热和剧烈的摩擦。因此必须具备一些基本要求。 高硬度 足够的强度和韧性 良好的耐热性（红硬性） 工艺性 经济性 刀具的刀体（刀杆）可用45、40Cr等结构钢。 一、对刀具材料的基本要求 必须高于工件材料的硬度。常温下一般应在HRC60以上。 要能承受切削力和冲击力。否则：“崩刃”、断裂而失效。 高温下仍能保持其硬度和强度 注意：任何刀具材料要同时满足上述各项要求是不现实的。如硬度（耐磨性）和韧性就是一对矛盾，所以要根据实际情况，首先满足主要的要求。 二、常用刀具材料 刀具材料 目前数控加工中最常用的刀具材料 只宜锉刀、手锯条等手工刀具 多用于丝锥、板牙、铰刀等形状复杂的刀具 常用于制造钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具等复杂刀具 多用于高速切削的简单刀具。如车刀 仅适用于可转位刀具 硬质合金中 　　YG用于加工铸铁、青铜等脆性材料 YT常用于切削普通钢材等韧性材料 YW常用于难加工材料 第一章 金属切削原理 数字表示Co含量的百分数，YG6即含Co为6%。Co的含量越高，韧性越好，适合粗加工；Co的含量越少，韧性越差，适于较平稳的精加工。 1．高速钢 目前应用最广泛的刀具材料。其典型牌号：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。常用于制造钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具等复杂刀具。 2．硬质合金 ⑴ K类（YG） 即钨钴类，由WC和Co组成。 应用： 常用牌号： YG8 、YG6、 YG3。 用于加工铸铁、青铜等脆性材料。 特点： 抗弯强度高、韧性较好，可磨出较锋利的刃口。 依次适用于粗、半、精加工 第一章 金属切削原理 ⑵ P类（YT） 即钨钴钛类，硬质合金中含有TiC（TiC能提高耐热、耐磨性）。 特点： 具有更高的硬度、耐磨性和耐热性。 常用牌号：YT30、YT15、YT5 数字表示TiC含量的百分数，YT15即含TiC为15%。TiC的含量越高，耐磨性越好，韧性越低，适合精加工。 应用： ⑶ M类（YW） 即钨钴钛钽铌类。含有稀有金属碳化物（TaC或NbC） 特点： 能提高硬度、抗粘结温度。有良好的综合切削性能；但价格较贵。 通用（脆、韧性材料均可），难加工材料。 切削普通钢材（韧性材料）。 应用： 依次适用于粗、半、精加工 第一章 金属切削原理 因为涂层薄，不能重磨。所以仅适用于可转位刀具，而且不能用于加工高温合金、钛合金、镍基合金和含有砂眼、夹杂的铸件。 3．涂层硬质合金 近年来发展了涂层硬质合金，即将5～12μm厚一层耐磨性好的材料（TiC或TiN），涂覆于韧性、强度较好的硬质合金基体上构成的刀具材料。涂层后，刀具于切屑、工件之间的摩擦系数减小，不易粘结，可抑制积屑瘤的产生，提高表层耐磨性，从而提高刀具耐用度和加工表面质量。 TiC为铁灰色，其显微硬度高，但和基体的粘结强度不如TiN； TiN为金黄色，其摩擦系数小，化学稳定性好，不易扩散。 目前90%的涂层为TiC。 第一章 金属切削原理 第一章 金属切削原理 三、刀具材料的选用 1．手工用低速、简单刀具 用碳素工具钢； 2．中等切削速度的复杂刀具 用高速钢。 3．高速切削刀具 用硬质合金。 ⑴ 脆性材料 用K类（YG）， ⑵ 碳钢等韧性材料 用P类（YT）， ⑶ 对于难加工材料 用M类（YW）。 刀具材料的选用应综合考虑：使用性能、工艺性能、价格等因素，做到合理选用。 如铰刀、锉刀、丝锥、板牙等 钻头，机用铰刀、丝锥，拉刀，齿轮刀具等 如车、铣 铸铁、青铜 45、40Cr、20CrMnTi等 高温合金、高锰钢、不锈钢及可锻铸铁、球墨铸铁等 第一章 金属切削原理 第五节 刀具几何角度的选择 一、前角γo的选择 1．前角的作用 （１）加大前角能使车刀锋利，减少切削变形，减小切屑与前刀面的磨擦，从而降低切削力和减少切削热。 （２）影响刀具的强度，受力性质和散热条件。 （３）影响加工表面质量。 2．前角的选择原则 前角越大 刀刃越锋利 主切削刃强度越低，易崩刃 已加工表面质量越好 在-50~250内选取，粗加工取小，精取大 第一章 金属切削原理 　　在一般情况下，前角主要根据被加工材料来选择。因为灰口铸铁硬度低、强度低、塑性小，其切削变形和切削力小，加之铸铁表面有硬皮、砂眼、气孔、缩松等缺陷，∴必须增大刀具切削部分的强度，故γo应小些