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数控车床类刀具知识

1)刀具材料性能刀具材料不仅是影响刀具切削性能的重要因素，而且它对刀

具耐用度、切削用量、生产率、加工成本等有着重要的影响。因此，在机械加工

过程中，不数控车床但要熟悉各种刀具材料的种类、性能和用途，还必须能根据

不同的工件和加工条件，对刀具材料进行合理的选择。

切削时，刀具在承受较大压力的同时，还与切屑、工件产生剧烈的摩擦，

由此而产生较高的切削温度；在加工余量不均匀和切削断续表面时，加工中心刀

具还将受到冲击，产生振动。为此，刀具切削部分的材料应具备下列基本性能。

①硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度，一般情况

下，要求其常温硬度在60HRC以上。通常，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好，

刀具切削部分抗磨损的能力也就越强。耐磨性还取决于材料的化学成分、显微组

织。刀具材料组织中硬质点的硬度越高，数量越多，晶粒越细，分布越均匀，则

耐磨性越好。此外，刀具材料对工件材料的抗黏附能力越强，耐磨性也越好。

②强度和韧性。由于切削力、冲击和振动等作用，数控车床刀具材料必

须具有足够的抗弯强度和冲击韧性，以避免刀具材料在切削过程中产生断裂和崩

刃。

③耐热性与化学稳定性。耐热性是指刀具材料在高温下保持其硬度、耐

磨性、强度和韧性的能力。耐热性越好，则允许的切削速度越高，同时抵抗切削

刃塑性变形的能力也越强。

化学稳定性是指刀具材料在高温下不易和工件材料、周围介质发生化学

反应的能力。化学稳定性越好，刀具的磨损越慢。

除此之外，刀具材料还应具有良好的工艺性和经济性。如工具钢淬火变形要小加

工中心，脱碳层要浅及淬透性要好；热轧成形刀具应具有较好的高温塑性等。

(2)常用刀具材料

①高速钢。高速钢是一种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合

金工具钢，有较高的热稳定性，切削温度达500～650~C时仍能进行切削，有较

高的强度、韧性、硬度和耐磨性。其制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，可

锻造，这对于一些形状复杂的工具，如钻头、成形刀具、数控车床拉刀、齿轮刀

具等尤为重要，是制造这些刀具的主要材料。

高速钢的品种繁多；按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢；按

化学成分可分为钨系、钨钼系和钼系高速钢；按制造工艺不同，分为熔炼高速钢

和粉末冶金高速钢。

a．普通高速钢。国内外使用最多的普通高速钢是W6M05Cr4V2(M2钼系)

及W18Cr4V(W18钨系)钢，含碳量为0．?％～0．9％，硬度63～66HRC，不适于

高速和硬材料切削。

新牌号的普通高速钢W6M03Cr4V(W9)是根据我国资源情况研制的含钨量

较多、含钼量较少的钨钼钢。其硬度为65～66．5HRC，有较好硬度和韧性的配

合，热塑性、热稳定性都较好，焊接性能、磨削加工性能都较高，磨削效率比

M2高20％，表面粗糙度值也小。

b．高性能高速钢指在普通高速钢中加入一些合金，如Co、A1等，使其

耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。但综合性能不如普通高速钢，数

控车床不同牌号只有在各自规定的切削条件下，加工中心才能达到良好的加工效

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果。我国正努力提高高性能高速钢的应用水平，如发展低钴高碳钢

W12M03Cr4V3CoSSi、含铝的超硬高速钢W6MoSCr4V2A!、W10M04Cr4V3A1，提高韧

性、热塑性、导热性，其硬度达67～69HRC，可用于制造出口钻头、铰刀、铣刀