金属切削刀具材料.ppt

*②选择涂层合金刀片。涂层合金刀片使用范围广，即有加工各种材料的通用性，同时又具有专用性强的特点。为此，国内外主要硬质合金厂（家）都推出一些切削不锈钢专用牌号，如用于粗加工瑞典山特维克推出GC235，GC2145；美国肯纳推出KC9245；日本三菱推出US735；中国株钻推出YBM351，YB235等。在半精加工及精加工作业应用，有山特维克推出GC2025，GC2015；中国株钻推出YBM251，YBM151是优先适用于切削不锈钢的刀片材料。所以涂层合金刀片材料从粗加工到半精加工及精加工得到匹配使用。涂层硬质合金刀具，如整体硬质合金立铣刀主要凃覆TiAlN，AlTiN和TiCN化学成分。用于切削不锈钢在刀具结构上最好是采用奇数齿，不等齿距，不等螺旋角参数，其效果更佳。③立方氮化硼的应用。PCBN刀具是一种高效、高耐用度、低粗糙度的先进刀具，但价格比较高，应合理使用。2.3切削用量的选择：①切削速度不宜过高，一般在40~80米/分；②给进量不宜过大，以免切削负荷过重，但也不要太小，以免切削刃在上次走刀所形成的冷硬层内工作，一般车奥氏体不锈钢，f不应小于（0.12~0.18）毫米/转，车削马氏体或铁素体不锈钢，f不应小于（0.07~0.18）毫米/转；③切削深度尽可能大些，以避开毛坯的外皮或前道工序留下的加工硬化层。第28页,共39页，星期六，2024年，5月*2.4切削加工不锈钢的应用第29页,共39页，星期六，2024年，5月*3.高锰钢的切削加工高锰钢的典型牌号有Mn13、40Mn18G3、50Mn18G等3.1特性：塑性大，韧性高，加工硬化的倾向特别大，在加工前硬度一般约为HB220，加工后表面硬度可达HB500~550；其次，高锰钢的导热系数低，约为0.031卡/厘米·秒·℃，比1Cr18Ni9Ti不锈钢更低；切削力大，线膨胀系数也较大，切削温度高，工件热变形大，断屑困难，刀具极易崩刃、磨损。因此，必须从刀具材料、刀具几何参数及切削用量三要素方面合理选择才能实现较顺利地切削加工。3.2刀具材料的选择：①高锰钢的粗加工工序，一般牌号的硬质合金和陶瓷刀具，由于抗弯强度，冲击韧性差是不适合的。必须选择最高抗弯强度、抗氧化、导热性能好兼顾较好耐磨性硬质合金。应选择ISO标准P30～P50的YC35、YC40、YT5R、YC45和YT535硬质合金；半精加工时选用超细晶粒的YS8和加入TaC的YW3牌号合金有较好的抗磨损性。若用Al2O3陶瓷刀片进行高速精加工效果会很好。②铣削时选用在WC-TiC-CO基础上加入TaC的合金,其牌号有YS30、YS25、YC30S/YC798和YM20，相当于ISO的P25～P30和M20类的合金。③刨削时，由于切削速度低，冲击力较大，宜选用K类抗弯强度高的亚微细晶粒并加入TaC的YD15合金较合适。第30页,共39页，星期六，2024年，5月*第31页,共39页，星期六，2024年，5月*4.淬硬钢和冷硬铸铁的切削加工4.1特性：淬硬钢的组织为回火马氏体，硬度可达HRC60以上。塑性和导热系数均极低。冷硬铸铁的特点是铸铁表面经激冷而发生“白口”（组织为渗碳体加珠光体），特别高镍铬合金铸铁，其硬度最高可达到HRC68，工件表面夹砂气孔现象较多，更增加了切削加工的难度。4.2刀具材料的选择：切削淬硬钢，其硬度在HRC55以下的，可选用YT05、YC12和YT726，硬度在HRC58以上，宜选用YS8、YD05、YG600合金，以及氮化硅陶瓷，PCBN刀具。切削冷硬铸铁，可采用YS10、YS8、YD15、YG643合金，以及氮化硅陶瓷，PCBN刀具。从技术经济效果分析，立方氮化硼切削效果最佳，刀具寿命和切削效率比硬质合金可提高5~10倍，但价格较贵，应有针对性选择。第32页,共39页，星期六，2024年，5月*4.3切削淬硬钢、冷硬铸铁刀具几何参数

切削硬材料应选用较小的主偏角及前角，增大刀尖圆弧半径，并辅以适当的负刃倾角。并根据被加工件硬度及表面状况来决定参数，硬度高，表面状况不佳（除主偏角），其它几何角度宜取大的参数值，反之，宜取小的参数值。

被加工材料前角（γ0）主偏角（Kr）副主偏角（Kr）后角（αo）刃倾角（λs）刀尖角（rε）淬硬钢-10°～-5°10°～45°10°～15°6°～12°0°～-5°（断续）-10°～20°≥1.0冷硬铸铁-10°～-5°10°～45°10°～15°4°～6