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数控刀具质料及选用大全-www.40469.com-澳门太阳娱乐集团

阅读次数: 日期:2016年7月28日 14:14

先辈的加工装备取下机能的数控刀具相配合,才气充分发挥其应有的效能,获得优越的经济效益。跟着刀具质料迅速发展,种种新型刀具质料,其物理、力学性能和切削加工机能皆有了很大的进步,运用局限也络续扩大。
一、刀具质料应具有根基机能
刀具质料的挑选对刀具寿命、加工效力、加工质量和加工本钱等的影响很大。刀具切削时要蒙受高压、高温、摩擦、打击和振动等感化。因而,刀具质料应具有以下一些根基机能:
(1)硬度和耐磨性。刀具质料的硬度必需高于工件质料的硬度,一样平常要求正在60HRC以上。刀具质料的硬度越下,耐磨性就越好。
(2) 强度和韧性。刀具质料应具有较下的强度和韧性,以便蒙受切削力、打击和振动,防备刀具脆性断裂和崩刃。
(3) 耐热性。刀具质料的耐热性要好,能蒙受下的切削温度,具有优越的抗氧化才能。
(4) 工艺机能和经济性。刀具质料应具有好的铸造机能、热处理机能、焊接机能;磨削加工机能等,并且要寻求下的机能价格比。
二、刀具质料的品种、机能、特性、运用
1.金刚石刀具质料的品种、机能和特性及刀具运用
金刚石是碳的同素异构体,它是自然界曾经发明的最硬的一种质料。金刚石刀具具有下硬度、下耐磨性和下导热机能,正在有色金属和非金属材料加工中获得普遍的运用。特别正在铝和硅铝合金高速切削加工中,金刚石刀具是难以替换的重要切削刀具种类。可实现高效率、下稳定性、少寿命加工的金刚石刀具是当代数控加工中弗成短少的主要东西。
⑴ 金刚石刀具的品种
 ① 自然金刚石刀具:自然金刚石作为切削刀具已有上百年的汗青了,自然单晶金刚石刀具经由邃密研磨,刃口能磨得极为厉害,刃口半径可达0.002μm,能实现超薄切削,能够加工出极高的工件精度和极低的外面粗拙度,是公认的、幻想的和不克不及替代的超周详加工刀具。
② PCD金刚石刀具:自然金刚石价钱高贵,金刚石普遍应用于切削加工的照样散晶金刚石(PCD),自20世纪70年代初,接纳高温高压分解手艺制备的散晶金刚石(Polycrystauine diamond,简称PCD刀片研制胜利今后,正在许多场所下自然金刚石刀具曾经被人造散晶金刚石所替代。PCD质料泉源雄厚,其价钱只要自然金刚石的几十分之一至十几分之一。
PCD刀具没法磨出极为厉害的刃口,加工的工件外面质量也不如自然金刚石,如今产业中借不克不及轻易天制造带有断屑槽的PCD刀片。因而,PCD只能用于有色金属和非金属的粗切,很易到达超周详镜里切削。
 ③ CVD金刚石刀具:自从20世纪70年月终至80年代初,CVD金刚石手艺正在日本泛起。CVD金刚石是指用化学气相堆积法(CVD)正在同量基体(如硬质合金、陶瓷等)上分解金刚石膜,CVD金刚石具有取自然金刚石完全相同的构造和特性。
CVD金刚石的机能取自然金刚石比拟非常靠近,兼有自然单晶金刚石和散晶金刚石(PCD)的长处,在一定程度上又战胜了它们的缺乏。
⑵ 金刚石刀具的机能特性:
① 极高的硬度和耐磨性:自然金刚石是自然界曾经发明的最硬的物资。金刚石具有极高的耐磨性,加工下硬度质料时,金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO~100倍,以至高达几百倍。
② 具有很低的摩擦系数:金刚石取一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具皆低,摩擦系数低,加工时变形小,可减小切削力。
③ 切削刃异常厉害:金刚石刀具的切削刃能够磨得异常厉害,自然单晶金刚石刀具可高达0.002~0.008μm,能停止超薄切削和超周详加工。
④ 具有很下的导热机能:金刚石的导热系数及热散布率下,切削热轻易散出,刀具切削局部温度低。
⑤ 具有较低的热膨胀系数:金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍,由切削热引发的刀具尺寸的转变很小,那对尺寸精度要求很下的周详和超周详加工来讲尤其主要。
⑶ 金刚石刀具的运用。
金刚石刀具多用于正在高速下对有色金属及非金属材料停止邃密切削及镗孔。合适加工种种耐磨非金属,如玻璃钢粉末冶金毛坯,陶瓷材料等;种种耐磨有色金属,如种种硅铝合金;种种有色金属光整加工。
金刚石刀具的不足之处是热稳定性较差,切削温度凌驾700℃~800℃时,便会完整落空其硬度;另外,它不适于切削黑色金属,由于金刚石(碳)正在高温下轻易取铁原子感化,使碳原子转化为石墨构造,刀具极易损坏。

2.立方氮化硼刀具质料的品种、机能和特性及刀具运用
用取金刚石制造要领类似的要领分解的第二种超硬质料—立方氮化硼(CBN),正在硬度和热导率方面仅次于金刚石,热稳定性极好,正在大气中加热至10000C也不发作氧化。CBN关于黑色金属具有极其稳固的化学机能,能够普遍用于钢铁成品的加工。
⑴ 立方氮化硼刀具的品种
 立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物资,有单晶体和多晶体之分,即CBN单晶和散晶立方氮化硼(Polycrystalline cubic bornnitride,简称PCBN)。CBN是氮化硼(BN)的同素异构体之一,构造取金刚石类似。
 PCBN(散晶立方氮化硼)是正在高温高压下将微细的CBN质料经由过程联合相(TiC、TiN、Al、Ti等)烧结在一起的多晶质料,是现在应用人工合成的硬度仅次于金刚石的刀具质料,它取金刚石统称为超硬刀具质料。PCBN重要用于建造刀具或其他东西。
 PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和取硬质合金复合烧结的PCBN复合刀片。
PCBN复合刀片是正在强度和韧性较好的硬质合金上烧结一层O.5~1.0mm薄的PCBN而成的,其机能兼有较好的韧性和较下的硬度及耐磨性,它处理了CBN刀片抗弯强度低和焊接难题等题目。
⑵ 立方氮化硼的主要性能、特性
立方氮化硼的硬度虽略次于金刚石,但却远远高于其他下硬度质料。CBN的凸起长处是热稳定性比金刚石下很多,可达1200℃以上(金刚石为700~800℃),另一个凸起长处是化学惰性大,取铁元素正在1200~1300℃下也不起化学反应。立方氮化硼的主要性能特性以下。
① 下的硬度和耐磨性:CBN晶体结构取金刚石类似,具有取金刚石邻近的硬度和强度。PCBN稀奇适合于加工早年只能磨削的下硬度质料,能得到较好的工件外面质量。
 ② 具有很下的热稳定性:CBN的耐热性可达1400~1500℃,比金刚石的耐热性(700~800℃)险些下l倍。PCBN刀具可用比硬质合金刀具下3~5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。
 ③ 优秀的化学稳定性:取铁系质料到1200—1300℃时也不起化学感化,不会像金刚石那样急剧磨损,这时候它仍能连结硬质合金的硬度;PCBN刀具适合于切削淬火钢零件和热硬铸铁,可普遍应用于铸铁的高速切削。
 ④ 具有较好的热导性:CBN的热导性固然赶不上金刚石,然则正在各种刀具质料中PCBN的热导性仅次于金刚石,大大高于高速钢和硬质合金
 ⑤ 具有较低的摩擦系数:低的摩擦系数可致使切削时切削力减小,切削温度低落,加工外面质量进步。
⑶ 立方氮化硼刀具运用:
 立方氮化硼适于用来精加工种种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、外面喷涂质料等易切削质料。加工精度可达IT5(孔为IT6),外面粗拙度值可小至Ra1.25~0.20μm。
 立方氮化硼刀具质料韧性和抗弯强度较差。因而,立方氮化硼车刀不宜用于低速、打击载荷大的粗加工;同时不适合切削塑性大的质料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等),由于切削这些金属时会发生严峻的积屑瘤,而使加工外面恶化。

3.陶瓷刀具质料的品种、机能和特性及刀具运用
陶瓷刀具具有硬度下、耐磨机能好、耐热性和化学稳定性优秀等特性,且不容易取金属发生粘接。陶瓷刀具正在数控加工中占据十分重要的职位,陶瓷刀具已成为高速切削及易加工质料加工的重要刀具之一。陶瓷刀具普遍应用于高速切削、干切削、硬切削和易加工质料的切削加工。陶瓷刀具能够高效加工传统刀具基础不克不及加工的下硬质料,实现“以车代磨”;陶瓷刀具的最好切削速度能够比硬质合金刀具下2~lO倍,从而大大进步了切削加工消费效力;陶瓷刀具质料运用的主要原料是地壳中最雄厚的元素,因而,陶瓷刀具的推行运用对提高生产率、低落加工本钱、节约战略性珍贵金属具有十分重要的意义,也将极大增进切削手艺的前进。
⑴ 陶瓷刀具质料的品种
陶瓷刀具质料品种一样平常可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。个中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具质料运用最为普遍。氮化硅基陶瓷的机能更优越于氧化铝基陶瓷.
⑵ 陶瓷刀具的机能、特性
 陶瓷刀具的机能特性以下:
 ① 硬度下、耐磨机能好:陶瓷刀具的硬度固然不及PCD和PCBN下,但大大高于硬质合金和高速钢刀具,到达93-95HRA。陶瓷刀具能够加工传统刀具难以加工的下硬质料,适合于高速切削和硬切削。
 ② 耐高温、耐热性好:陶瓷刀具正在1200℃以上的高温下仍能停止切削。陶瓷刀具具有很好的高温力学性能, A12O3陶瓷刀具的抗氧化机能稀奇好,切削刃纵然处于赤热状况,也能一连运用。因而,陶瓷刀具能够实现干切削,从而可省去切削液。
 ③ 化学稳定性好:陶瓷刀具不容易取金属发生粘接,且耐侵蚀、化学稳定性好,可减小刀具的粘接磨损。
    ④ 摩擦系数低:陶瓷刀具取金属的亲协力小,摩擦系数低,可低落切削力和切削温度。
     ⑶ 陶瓷刀具有运用
 陶瓷是重要用于高速精加工和半精加工的刀具质料之一。陶瓷刀具适用于切削加工种种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、热硬铸铁、下合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、下强度钢、高锰钢、淬火钢等),也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。
 陶瓷刀具质料机能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差题目,不适于正在低速、打击负荷下切削。

4.涂层刀具质料的机能和特性及刀具的运用
对刀具停止涂层处置惩罚是进步刀具机能的重要途径之一。涂层刀具的泛起,使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具是正在韧性较好刀体上,涂覆一层或多层耐磨性好的易融化合物,它将刀具基体取硬质涂层相结合,从而使刀具机能大大进步。涂层刀具能够进步加工效力、进步加工精度、延伸刀具使用寿命、低落加工本钱。
新型数控机床所用切削刀具中有80%阁下运用涂层刀具。涂层刀具将是以后数控加工发域中最重要的刀具种类。
⑴ 涂层刀具的品种
 凭据涂层要领差别,涂层刀具可分为化学气相堆积(CVD)涂层刀具和物理气相堆积(PVD)涂层刀具。涂层硬质合金刀具一样平常接纳化学气相堆积法,堆积温度正在1000℃阁下。涂层高速钢刀具一样平常接纳物理气相堆积法,堆积温度正在500℃阁下;
 凭据涂层刀具基体质料的差别,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、和正在陶瓷和超硬质料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。
 凭据涂层质料的性子,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和 ‘硬”涂层刀具。“硬”涂层刀具寻求的重要目的是下的硬度和耐磨性,其重要长处是硬度下、耐磨机能好,典范的是TiC和TiN涂层。“硬”涂层刀具寻求的目的是低摩擦系数,也称为自光滑刀具,它取工件质料的摩擦系数很低,只要0.1阁下,可减小粘接,减轻摩擦,低落切削力和切削温度。
 近来开辟了纳米涂层 (Nanoeoating)刀具。这类涂层刀具可采用多种涂层质料的差别组合 (如金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以知足差别的功用和机能要求。设想公道的纳米涂层可使刀具质料具有优秀的减摩抗磨功用和自光滑机能,适合于高速干切削。
⑵ 涂层刀具的特性
 涂层刀具的机能特性以下:
 ① 力学和切削性能好:涂层刀具将基体质料和涂层质料的优秀机能联合起来,既连结了基体优越的韧性和较下的强度,又具有涂层的下硬度、下耐磨性和低摩擦系数。因而,涂层刀具的切削速度比已涂层刀具可进步2倍以上,并许可有较高的进给量。涂层刀具的寿命也获得进步。
 ② 通用性强:涂层刀具通用性广,加工局限明显扩大,一种涂层刀具能够替代数种非涂层刀具运用。
 ③ 涂层厚度:随涂层厚度的增添刀具寿命也会增添,但当涂层厚度到达饱和,刀具寿命不再显着增添。涂层太厚时,易引发剥离;涂层太薄时,则耐磨机能差。
 ④ 重磨性:涂层刀片重磨性差、涂层装备庞大、工艺要求下、涂层时间长。
 ⑤ 涂层质料:差别涂层质料的刀具,切削性能不一样。如:低速切削时,TiC涂层占据上风;高速切削时,TiN 较适宜。
⑶ 涂层刀具的运用
 涂层刀具正在数控加工范畴有伟大潜力,将是以后数控加工发域中最重要的刀具种类。涂层手艺已运用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形推刀及种种机夹可转位刀片,知足高速切削加工种种钢和铸铁、耐热合金和有色金属等质料的需求。

5.硬质合金刀具质料的品种、机能和特性及运用
硬质合金刀具,特别是可转位硬质合金刀具,是数控加工刀具的主导产品,20世纪80年月以来,种种整体式和可转位式硬质合金刀具或刀片的种类曾经扩展到种种切削刀具范畴,个中可转位硬质合金刀具由简朴的车刀、里铣刀扩大到种种周详、庞大、成形刀具范畴。
⑴ 硬质合金刀具的品种
按重要化学成分辨别,硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。
碳化钨基硬质合金包孕钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、增加有数碳化物类(YW)三类,它们各有优缺点,主要成分为碳化钨 (WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等,常用的金属粘接相是Co。
碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些到场了其他碳化物或氮化物)的硬质合金,常用的金属粘接相是Mo和Ni。
ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为三类:
K类,包孕Kl0~K40,相当于我国的YG类(主要成分为WC.Co)。
P类,包孕P01~P50,相当于我国的YT类(主要成分为WC.TiC.Co)。
M类,包孕M10~M40,相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。
各个商标离别以01~50之间的数字示意从下硬度到最大韧性之间的一系列合金。   ⑵ 硬质合金刀具的机能特性
硬质合金刀具的机能特性以下:
① 下硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很下的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金要领而制成的,其硬度达89~93HRA,远高于高速钢,正在5400C时,硬度仍可达82~87HRA,取高速钢常温时硬度(83~86HRA)雷同。硬质合金的硬度值随碳化物的性子、数目、粒度和金属粘接相的含量而转变,一样平常随粘接金属相含量的增加而低落。正在粘接相含量雷同时,YT类合金的硬度高于YG类合金,增加TaC(NbC)的合金具有较下的高温硬度。
② 抗弯强度和韧性:常用硬质合金的抗弯强度正在900~1500MPa范围内。金属粘接相含量越下,则抗弯强度也就越下。当粘接剂含量雷同时,YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金,并跟着TiC含量的增添,强度低落。硬质合金是脆性质料,常温下其打击韧度仅为高速钢的1/30~1/8。
⑶ 常用硬质合金刀具的运用
YG类合金重要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)正在含钴量雷同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些,适用于加工一些特别的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。
YT类硬质合金的凸起长处是硬度下、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类下、抗氧化机能好。因而,当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时,应选用TiC含量较下的商标。YT类合金适合于加工塑性质料如钢材,但不宜加工钛合金、硅铝合金。
YW类合金兼具YG、YT类合金的机能,综合机能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如恰当增添钴含量,强度可很高,可用于种种易加工质料的粗加工和断续切削。

6.高速钢刀具的品种和特性及运用
高速钢(High Speed Steel,简称HSS)是一种到场了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的下合金工具钢。高速钢刀具正在强度、韧性及工艺性等方面具有优秀的综合机能,正在庞大刀具,尤其是制造孔加工刀具、铣刀、罗纹刀具、推刀、切齿刀具等一些刃形庞大刀具,高速钢仍占有重要职位。高速钢刀具易于磨出厉害的切削刃。
按用处差别,高速钢可分为通用型高速钢和下机能高速钢。
⑴ 通用型高速钢刀具
通用型高速钢。一样平常可分钨钢、钨钼钢两类。这类高速钢露加(C)为0.7%~0.9%。按钢中含钨量的差别,可分为露W为12%或18%的钨钢,露W为6%或8%的钨钼系钢,露W为2%或不露W的钼钢。通用型高速钢具有肯定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、下的强度和韧性、优越的塑性和加工工艺性,因而普遍用于制造种种庞大刀具。
① 钨钢:通用型高速钢钨钢的典范商标为W18Cr4V,(简称W18),具有较好的综合机能,正在6000C 时的高温硬度为48.5HRC,可用于制造种种庞大刀具。它有可磨削性好、脱碳敏感性小等长处,但因为碳化物含量较下,散布较不均匀,颗粒较大,强度和韧性不下。
② 钨钼钢:是指将钨钢中的一部分钨用钼替代所得到的一种高速钢。钨钼钢的典范商标是W6Mo5Cr4V2,(简称M2)。M2的碳化物颗粒微小匀称,强度、韧性和高温塑性皆比W18Cr4V好。另一种钨钼钢为W9Mo3Cr4V(简称W9),其热稳定性略高于M2钢,抗弯强度和韧性皆比W6M05Cr4V2好,具有优越的可加工机能。
⑵ 下机能高速钢刀具
下机能高速钢是指正在通用型高速钢身分中再增添一些含碳量、含钒量及增加Co、Al等合金元素的新钢种,从而可进步它的耐热性和耐磨性。重要有以下几大类:
① 下碳高速钢。下碳高速钢(如95W18Cr4V),常温和高温硬度较下,适于制造加工一般钢和铸铁、耐磨性要求较下的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工较硬质料的刀具,不宜蒙受大的打击。
② 下钒高速钢。典范商标,如,W12Cr4V4Mo,(简称EV4),露V进步到3%一5%,耐磨性好,合适切削对刀具磨损极大的质料,如纤维、硬橡胶、塑料等,也可用于加工不锈钢、下强度钢和高温合金等质料。
③ 钴高速钢。属含钴超硬高速钢,典范商标,如,W2Mo9Cr4VCo8 ,(简称M42),有很高的硬度,其硬度可达69-70HRC,适合于加工下强度耐热钢、高温合金、钛合金等易加工质料,M42可磨削性好,适于建造周详庞大刀具,但不宜正在打击切削条件下事情。
④ 铝高速钢。属含铝超硬高速钢,典范商标,如,W6Mo5Cr4V2Al,(简称501),6000C时的高温硬度也到达54HRC,切削性能相当于M42,相宜制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具、推刀等,用于加工合金钢、不锈钢、下强度钢和高温合金等质料。
⑤ 氮超硬高速钢。典范商标,如,W12M03Cr4V3N,简称(V3N),属含氮超硬高速钢,硬度、强度、韧性取M42相称,可作为露钴高速钢的替代品,用于低速切削易加工质料和低速下精加工。
⑶ 熔炼高速钢和粉末冶金高速钢
按制造工艺差别,高速钢可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。
① 熔炼高速钢:一般高速钢和下机能高速钢都是用熔炼要领制造的。它们经由冶炼、铸锭和镀轧等工艺制成刀具。熔炼高速钢轻易泛起的严峻问题是碳化物偏析,硬而脆的碳化物正在高速钢中散布不均匀,且晶粒粗大 (可达几十个微米),对高速钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能发生晦气影响。
② 粉末冶金高速钢(PM HSS):粉末冶金高速钢(PM HSS)是将高频感应炉熔炼出的钢液,用高压氩气或纯氮气使之雾化,再急冷而获得微小匀称的结晶构造(高速钢粉末),再将所得的粉末正在高温、高压下压制成刀坯,或先制成钢坯再经由铸造、轧制成刀具外形。取熔融法制造的高速钢比拟,PM HSS具有长处是:碳化物晶粒微小匀称,强度和韧性、耐磨性相对熔炼高速钢都进步很多。正在庞大数控刀具范畴PM HSS刀具将会进一步生长而占重要地位。典范商标,如F15、FR71、GFl、GF2、GF3、PT1 、PVN等,可用来制造大尺寸、蒙受重载、打击性大的刀具,也可用来制造周详刀具。

三. 数控刀具质料的选用原则
现在普遍运用的数控刀具质料重要有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、硬质合金刀具和高速钢刀具等。刀具质料总商标多,其机能相差很大。以下表
种种刀具质料的主要性能目标。

数控加工用刀具质料必需凭据所加工的工件和加工性子去挑选。刀具质料的选用应取加工工具公道婚配,切削刀具质料取加工工具的婚配,主要指两者的力学性能、物理性能和化学机能相婚配,以得到最长的刀具寿命和最大的切削加工生产率。
1.切削刀具质料取加工工具的力学性能婚配
切削刀具取加工工具的力学性能婚配题目重要是指刀具取工件质料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相婚配。具有差别力学性能的刀具质料所合适加工的工件质料有所不同。
① 刀具质料硬度递次为:金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。
② 刀具质料的抗弯强度递次为:高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具。
③ 刀具质料的韧度巨细递次为:高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。
下硬度的工件质料,必需用更高硬度的刀具去加工,刀具质料的硬度必需高于工件质料的硬度,一样平常要求正在60HRC以上。刀具质料的硬度越下,其耐磨性就越好。如,硬质合金中含钴量增加时,其强度和韧性增添,硬度低落,适合于粗加工;含钴量削减时,其硬度及耐磨性增添,适合于精加工。
具有优秀高温力学性能的刀具特别适合于高速切削加工。陶瓷刀具优秀的高温机能使其可以或许以下的速度停止切削,许可的切削速度可比硬质合金进步2~10倍。
2.切削刀具质料取加工工具的物理性能婚配
具有差别物理性能的刀具,如,下导热和低熔点的高速钢刀具、下熔点和低热胀的陶瓷刀具、下导热和低热胀的金刚石刀具等,所合适加工的工件质料有所不同。加工导热性差的工件时,应接纳导热较好的刀具质料,以使切削热得以敏捷传出而低落切削温度。金刚石因为导热系数及热散布率下,切削热轻易散出,不会发生很大的热变形,那对尺寸精度要求很下的周详加工刀具来讲尤其主要。
① 种种刀具质料的耐热温度:金刚石刀具为700~8000C、PCBN刀具为13000~15000C、陶瓷刀具为1100~12000C、TiC(N)基硬质合金为900~11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800~9000C、HSS为600~7000C。
② 种种刀具质料的导热系数递次:PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。
③ 种种刀具质料的热胀系数巨细递次为:HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。
④ 种种刀具质料的抗热震性巨细递次为:HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>A1203基陶瓷。
3.切削刀具质料取加工工具的化学机能婚配
切削刀具质料取加工工具的化学机能婚配题目重要是指刀具质料取工件质料化学亲和性、化学反应、散布和消融等化学性能参数要相婚配。质料差别的刀具所合适加工的工件质料有所不同。
① 种种刀具质料抗粘接温度上下(取钢)为:PCBN>陶瓷>硬质合金>HSS。
② 种种刀具质料抗氧化温度上下为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。
③ 种刀具质料的散布强度巨细(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>A1203基陶瓷。散布强度巨细(对钛)为:A1203基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。
4.数控刀具质料的公道挑选
一般而言,PCBN、陶瓷刀具、涂层硬质合金及TiCN基硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的数控加工;而PCD刀具适合于对Al、Mg、Cu等有色金属质料及其合金和非金属材料的加工。表3-3-2列出了上述刀具质料所合适加工的一些工件质料。
下表出了种种刀具质料所合适加工的一些工件质料。

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