刀具材料切削角度.ppt

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1、绪论：一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务1 1、金属切削原理与刀具是研究切削加工的一门技术科学。、金属切削原理与刀具是研究切削加工的一门技术科学。切削加工切削加工：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面切去一：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面切去一部分预留量，使工件达到预定部分预留量，使工件达到预定几何形状、尺寸准确度，表面质量几何形状、尺寸准确度，表面质量的方法的方法2 2、专业基础课：、专业基础课：基本理论基本理论：切削变形，切削力，切削热，切削温度，刀具：切削变形，切削力，切削热，切削温度，刀具磨损，破损等。磨损，破损等。基本知识基本知识：刀具材料，刀具角度，材料的加工性

2、，切削用量：刀具材料，刀具角度，材料的加工性，切削用量的选用等的选用等第一页，编辑于星期六：十七点 二十三分。（3 3）机械加工机械加工：车、铣、刨、磨、拉等：车、铣、刨、磨、拉等（4 4）高能加工：火焰加工，等离子加工，激光加工等）高能加工：火焰加工，等离子加工，激光加工等（5 5）电化学加工：）电化学加工：2 2、切削加工的地位：、切削加工的地位：（1 1）机械制造业中所用工作母机）机械制造业中所用工作母机80%-90%80%-90%为金属切削机床；为金属切削机床；（2 2）制造业是国民经济的支柱产业。）制造业是国民经济的支柱产业。二、切削加工的地位、种类、发展二、切削加工的地位、种类、发

3、展1 1、加工方式、加工方式（1 1）塑性加工：锻造，轧制，挤压，冷拔等）塑性加工：锻造，轧制，挤压，冷拔等（2 2）加热加压成形加工：铸，焊接，喷镀，粉末冶金等）加热加压成形加工：铸，焊接，喷镀，粉末冶金等第二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。3 3、发展、发展（1 1）切削机床及切削理论的发展）切削机床及切削理论的发展（2 2）刀具材料的发展）刀具材料的发展 1780 1780年，碳素工具钢；年，碳素工具钢；18981898面，高速钢；面，高速钢；19271927年，硬质合年，硬质合金，金，19601960年新型刀具材料年新型刀具材料（3 3）新加工方法的产生）新加工方法的产生（4 4）

4、我国切削加工技术的发展）我国切削加工技术的发展第三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。三、本课程需掌握的内容三、本课程需掌握的内容（一）金属切削原理：刀具材料性能选用；切削部分的几何参（一）金属切削原理：刀具材料性能选用；切削部分的几何参数；切削过程现象与变化规律；材料的加工性，表面质量等数；切削过程现象与变化规律；材料的加工性，表面质量等1 1、几何问题几何问题：刀具角度：刀具角度2 2、规律问题规律问题：切削变形，切削力，切削温度，刀具磨损等：切削变形，切削力，切削温度，刀具磨损等*以切削变形为基础，分析各种因

5、素对其影响，在学习各种规律以切削变形为基础，分析各种因素对其影响，在学习各种规律刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削条件，刀具磨损刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削条件，刀具磨损第六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。（二）金属切削刀具（二）金属切削刀具1 1、标准刀具标准刀具：可转位车刀、钻头、铰刀、铣刀等：可转位车刀、钻头、铰刀、铣刀等 重点是结构，工作原理，选择使用方法重点是结构，工作原理，选择使用方法2 2、非标准刀具非标准刀具：成形车刀，成型铣刀、拉刀等：成形车刀，成型铣刀、拉刀等 重点是设计原理，计算方法重点是设计原理，计算方法第七页，编辑于星期六：十七点 二十三

6、分。第一章：基本定义1.1 1.1 切削运动，切削用量切削运动，切削用量1.2 1.2 刀具的几何参数刀具的几何参数1.4 1.4 刀具标注角度的换算刀具标注角度的换算1.4 1.4 切削层参数与切削方式切削层参数与切削方式一、切削运动一、切削运动二、工件上的加工表二、工件上的加工表面面三、切削用量三、切削用量一、刀具切削部分的表一、刀具切削部分的表面与刀刃面与刀刃二、确定刀具切削角度二、确定刀具切削角度的参考平面的参考平面三、刀具标注角度的参三、刀具标注角度的参考系考系四、刀具的标注角度四、刀具的标注角度五、刀具的工作角度五、刀具的工作角度一、切削层参数一、切削层参数二、切削方式二、切削方式

7、第八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。掌握部分：掌握部分：（1）切削运动和切削用量的定义；）切削运动和切削用量的定义；（2）刀具切削部分三面、两刃、一尖的组成；）刀具切削部分三面、两刃、一尖的组成；（3）正交平面参考系的组成及基面、切削平面和正交平面定义；）正交平面参考系的组成及基面、切削平面和正交平面定义；（4）刀具角度的定义和确定方法，刀具角度的一面两角分析法；）刀具角度的定义和确定方法，刀具角度的一面两角分析法；（5）掌掌握握刀刀具具的的工工作作角角度度，刀刀具具的的安安装装及及运运动动对对工工作作角角度度的的影影响。响。切削方式。切削方式。了解部分：了解部分：刀具角度的换算；刀具角度

8、的换算；理解部分：理解部分：刀具参考系的分类及刀具法平面参考系和假定工作平面参刀具参考系的分类及刀具法平面参考系和假定工作平面参考系的确定方法；切削层参数的定义。考系的确定方法；切削层参数的定义。第九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第一章：基本定义 1.1切削运动，切削用量一、切削运动一、切削运动二、工件上的加工表面二、工件上的加工表面三、切削用量三、切削用量第十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第一章：基本定义 1.1切削运动，切削用量一、切削运动一、切削运动1 1切切削削运运动动：完完成成切切削削加加工所需的最基本的相对运动。工所需的最基本的相对运动。2 2主主运运动动：使使刀刀具具

9、前前刀刀面面接接近近工工件件，直直接接切切除除工工件件上上的的切切削削层层，使使之之转转变变为为切切屑屑，从而形成工件新表面的运动从而形成工件新表面的运动图图1-1外圆切削的切削运动与加工表面外圆切削的切削运动与加工表面已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面待加工表面待加工表面主运动主运动进给运动进给运动vvf3 3进给运动进给运动：刀具和工件间的附加相对运动，加上主运动，：刀具和工件间的附加相对运动，加上主运动，即可依次地或连续不断地切除切屑，并得出具有所需几何即可依次地或连续不断地切除切屑，并得出具有所需几何形状的加工表面。形状的加工表面。完成切削运动的三个条件：完成切削运动的三个条件：运动

10、，材料，几何形状运动，材料，几何形状第十一页，编辑于星期六：十七点 二十三分。4 4切削层：刀具一次走刀所切除的金属层切削层：刀具一次走刀所切除的金属层二、工件上的加工表面二、工件上的加工表面待加工表面，已加工表面，过渡表面待加工表面，已加工表面，过渡表面图图1-1外圆切削的切削运动与加工表面外圆切削的切削运动与加工表面已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面待加工表面待加工表面主运动主运动进给运动进给运动vvf第十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。三、切削用量三、切削用量1 1切削用量：切削用量：2 2三要素三要素2dmdw图：车削运动、切削层及工件上形成的表面图：车削运动、切削层及工件上形

11、成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面过渡表面过渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)切削速度切削速度（cutting speedcutting speed）：）：（m/sm/s或或m/minm/min）旋转运动：旋转运动：直线运动：直线运动：进给量进给量 f f 或进给速或进给速度度 v vf f（feedfeed）（3 3）背吃刀量背吃刀量a ap p（已加工表面和（已加工表面和待加工表面的垂直距离）待加工表面的垂直距离）（back engagement of the back engagement of the cutting edgecutting edge）：（）：（m

12、mmm）第十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。2dmdw图：车削运动、切削层及工件上形成的表面图：车削运动、切削层及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面过渡表面过渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)第十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第十五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。VeVVf第十六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。1.2刀具的几何参数刀具的几何参数一、刀具切削部分的表面与刀刃一、刀具切削部分的表面与刀刃二、确定刀具切削角度的参考平面二、确定刀具切削角度的参考平面三、刀具标注角度的参考系三、刀具标注角度的参考系四、刀具的标注角度四、刀具的标注角度五

13、、刀具的工作角度五、刀具的工作角度第十七页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、刀具切削部分的表面与刀刃一、刀具切削部分的表面与刀刃刀柄刀柄SAAA刀尖刀尖刀头刀头S图图1-3车刀切削部分的构成车刀切削部分的构成前刀面前刀面(A)主后刀主后刀面面（Aa）副后刀面副后刀面（Aa）主切削刃主切削刃S副切削刃副切削刃S刀尖（过渡刃）刀尖（过渡刃）第十八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第十九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。工件工件刀具刀具n摩擦严重摩擦严重不便切入工件不便切入工件图：刀具角度的必要性图：刀具角度的必要性第二十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第二十一页，编辑于星期六：十七点

14、二十三分。二、确定刀具切削角度的参考平面二、确定刀具切削角度的参考平面1 1基面：基面：过切削刃上选定点，垂直与过切削刃上选定点，垂直与合成切削运动向量合成切削运动向量的平面；的平面；2 2切削平面：切削平面：过切削刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。过切削刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。第二十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。三、刀具标注角度的参考系三、刀具标注角度的参考系1 1根据应用分：根据应用分：（1 1）静止参考系及标注角度）静止参考系及标注角度（2 2）工作参考系与工作角度）工作参考系与工作角度2 2根据建立方法分根据建立方法分（1 1）正交平面参考系正交平面参考系 (Pr

15、(Pr、PsPs、Po)Po)（2 2）法平面参考系）法平面参考系 (Pr (Pr、PsPs、Pn)Pn)（3 3）假定工作平面参考系）假定工作平面参考系 (Pr (Pr、PpPp、Pf)Pf)图图1-5车刀标注角度参考系车刀标注角度参考系OOO-OvPsPr工件工件PoAANNAS向向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS第二十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。图图1-5车刀标注角度参考系车刀标注角度参考系OOO-OvPsPr工件工件PoAANNAS向向N-NPnPPP-PPpFFF-FPfvfnS第二十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。3 3正交平面参考系正交平面参考系（1

16、 1）基基面面PrPr：不不考考虑虑进进给给运运动动时时，过过切切削削刃刃上上选选定定点点，垂垂直直与与切切削削速速度方向的平面；度方向的平面；（2 2）切切削削平平面面PsPs：过过切切削削刃刃上上选选定点，切于工件过渡表面的平面。定点，切于工件过渡表面的平面。（3 3）正交平面正交平面PoPo：vvfPsPsPoPoPrPr第二十五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。4 4法平面参考系法平面参考系PrPr、PsPs、PnPn Pn Pn过切削刃选定点，垂直过切削刃选定点，垂直于主切削刃的平面。于主切削刃的平面。vvfPrPrPsPsPnPn第二十六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。5 5

17、假定工作平面参考系假定工作平面参考系：P Pr r、P Pf f、P Pp p背平面背平面P Pp p：过切削刃上选定点，：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和同时垂直于假定工作平面和基面的平面。基面的平面。假定工作平面假定工作平面P Pf f：过切削刃选：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面向并垂直于基面的平面vvfPrPrPpPpPfPf第二十七页，编辑于星期六：十七点 二十三分。四、刀具的标注角度四、刀具的标注角度（一一）刀刀具具在在正正交交平平面面参参考考系中的标注角度系中的标注角度*确确定定切切削削刃刃位位置置的的角角度度；确确定刀

18、面位置的角度。定刀面位置的角度。1前角前角o2后角后角o3副后角副后角o4刃偏角刃偏角KrKr5刃倾角刃倾角s6楔角楔角o；7刀尖角刀尖角r；8余偏角余偏角r图图1-9外圆车刀正交平面参考系的标注角度外圆车刀正交平面参考系的标注角度OOO-OPsPrPoSkrkrooOOPoO-OoS向向srrr第二十八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第二十九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。确定主切削刃位置的角度：确定主切削刃位置的角度：Kr、s前刀面和主后刀面的确定：前刀面和主后刀面的确定：o、o由于刃磨车刀时，主、副切削刃常常刃由于刃磨车刀时，主、副切削刃常常刃磨在同一平面型前刀面上，当主切削刃磨

19、在同一平面型前刀面上，当主切削刃的的Kr、s、o、o确定之后，副切削刃的确定之后，副切削刃的s、o也确定了也确定了副切削刃的角度：副切削刃的角度：o、Kr车刀前面定向角：车刀前面定向角：s、o后面定向角：后面定向角：Kr、o副后面定向角：副后面定向角：Kr、o图图1-9外圆车刀正交平面参考系的标注角度外圆车刀正交平面参考系的标注角度OOO-OPsPrPoSkrkrooOOPoO-OoS向向srrr第三十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。（二）刀具在法平面参考系中的标注角度（二）刀具在法平面参考系中的标注角度第三十一页，编辑于星期六：十七点 二十三分。（三）刀具在假定工作平面参考系中的标注角度

20、（三）刀具在假定工作平面参考系中的标注角度第三十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第三十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。图：图：90外圆车刀的几何角度外圆车刀的几何角度P Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po oP Po okr=90Krooos第三十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第三十五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。五、刀具的工作角度五、刀具的工作角度*工工作作参参考考系系：研研究究切切削削过过程程中中刀刀具具角角度度，必必须须以以刀刀具具与与工工件件的的相相对对位位置置，合合成成切切削削运运动动为为基基础础建建立立的参考系的参

21、考系工作基面工作基面Pre工作切削平面工作切削平面Pse工作正交平面工作正交平面Poeoe、oe、oe、Kre、Kre、se*工作角度：工作角度：用工作参考系定义的刀具角度；刀具在工作状态用工作参考系定义的刀具角度；刀具在工作状态下的切削角度。考虑下的切削角度。考虑进给运动进给运动和和安装情况安装情况第三十六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。1 1横向进给运动的影响横向进给运动的影响（1 1）影影响响角角度度：前前角角o o，后角，后角o o （2 2）（3 3）问问题题：为为何何横横向向进进刀刀的的刀刀具具不不宜宜选选过过大大的的进进给给量？量？（一）进给运动对工作角度的影响（一）进给运动

22、对工作角度的影响第三十七页，编辑于星期六：十七点 二十三分。2纵向进给运动的影响纵向进给运动的影响（1）纵纵向向进进给给运运动动对对前前、后角的影响后角的影响假定工作平面内：假定工作平面内：在正交平面内：在正交平面内：第三十八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第三十九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第四十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。（二二）刀刀具具安安装装位位置置对对刀刀具具角度的影响角度的影响1刀具安装高低的影响刀具安装高低的影响（1）影影响响工工作作前前角角，工工作后角作后角（2）背平面内：）背平面内：（3）正交平面内：）正交平面内：第四十一页，编辑于星期六：十七点 二十三分

23、。2刀杆中心与进给方向不垂直时的影响刀杆中心与进给方向不垂直时的影响第四十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。ProVPreoePs第四十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、切削层参数一、切削层参数1什么叫切削层？什么叫切削层？2切削层参数切削层参数（1）切切削削厚厚度度ac（hD）：垂垂直直于于过过渡渡表表面面度度量量的的切切削削层层尺寸尺寸ac=fsinKr（2）切切削削宽宽度度aw（bD）：沿沿过过渡渡表表面面度度量量的的切切削削层层尺尺寸寸aw=ap/sinKr（3）切切削削面面积积Ac（AD）：Ac=acaw=fapawac2dmdw图：车削运动、切削层及工件上形成的表面图：

24、车削运动、切削层及工件上形成的表面v(n)BACDE待加工表面待加工表面过渡表面过渡表面已加工表面已加工表面1apfvf(f)Kr1.4切削层参数与切削方式切削层参数与切削方式第四十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第四十五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。二、切削方式二、切削方式1 1自由切削与非自由切削自由切削与非自由切削自由切削自由切削非自由切削非自由切削非自由切削非自由切削非自由切削非自由切削第四十六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。2 2直角切削与斜角切削直角切削与斜角切削第四十七页，编辑于星期六：十七点 二十三分。小结：小结：名词解释名词解释：主运动、进给运动、前刀面、主后

25、刀面、基面、切削平面，正交：主运动、进给运动、前刀面、主后刀面、基面、切削平面，正交平面，法平面、假定工作平面、刀具的标注角度，刀具的工作角度，切削厚度，平面，法平面、假定工作平面、刀具的标注角度，刀具的工作角度，切削厚度，切削宽度，自由切削，直角切削，切削层切削宽度，自由切削，直角切削，切削层几个问题几个问题：1、刀具切削部分由哪几个表面组成？、刀具切削部分由哪几个表面组成？2、正交平面参考系和法平面参考系的关系？、正交平面参考系和法平面参考系的关系？3、刀具在正交平面参考系中的标注角度有几个？、刀具在正交平面参考系中的标注角度有几个？4、纵向进给运动和横向进给运动分别影响刀具的什么工作角度

26、？、纵向进给运动和横向进给运动分别影响刀具的什么工作角度？5、刀具的安装位置对工作角度有何影响？、刀具的安装位置对工作角度有何影响？6、刀具的标注角度和工作角度有何区别？、刀具的标注角度和工作角度有何区别？7、已知用、已知用kr=90、kr=2、o=5、o=12、s=0的切断刀切断直径的切断刀切断直径50mm棒料。若切削刃安装时高于工件中心棒料。若切削刃安装时高于工件中心0.2mm，试计算（不考虑进，试计算（不考虑进给运动的影响）切断后工件端面留下的剪断心柱直径？给运动的影响）切断后工件端面留下的剪断心柱直径？第四十八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第二章：刀具材料第二章：刀具材料2.1刀

27、具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能2.2高速钢高速钢2.3硬质合金硬质合金2.4涂层刀具涂层刀具2.5其他刀具材料其他刀具材料一、通用高速钢一、通用高速钢二、高性能高速钢二、高性能高速钢三、粉末冶金高速钢三、粉末冶金高速钢一、硬质合金的特点一、硬质合金的特点二、常用硬质合金的分类二、常用硬质合金的分类及其性质及其性质三、硬质合金的选用三、硬质合金的选用一、制备方法一、制备方法二、常用涂层材料二、常用涂层材料三、涂层刀具的特点三、涂层刀具的特点一、陶瓷一、陶瓷二、金刚石二、金刚石三、立方氮化硼三、立方氮化硼第四十九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。掌掌握握部部分分：刀刀具具材材料料应应具具

28、备备的的性性能能和和刀刀具具材材料料的的4大大分分类类；通通用用型型高高速速钢钢的的主主要要牌牌号号的的主主要要特特性性；硬硬质质合合金金的的组组成成、分类、性能和选用原则；分类、性能和选用原则；理理解解部部分分：粉粉末末冶冶金金高高速速钢钢和和涂涂层层高高速速钢钢的的特特点点和和应应用用；陶陶瓷刀具的种类和应用特点；瓷刀具的种类和应用特点；了解部分了解部分：超硬刀具材料的种类、性能及使用原则。：超硬刀具材料的种类、性能及使用原则。自学方法指导：自学方法指导：第五十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第二章：刀具材料第二章：刀具材料2.1刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能一、硬度，耐磨性

29、一、硬度，耐磨性二、强度和韧性二、强度和韧性三、耐热性三、耐热性（高温硬度，抗（高温硬度，抗氧化，抗粘结，抗扩散）氧化，抗粘结，抗扩散）四、热物理性能和热冲击性能，四、热物理性能和热冲击性能，热冲击系数热冲击系数五、工艺性五、工艺性六、六、(经济性经济性)1-金刚石金刚石2-立方氮化硼立方氮化硼3-碳化硅碳化硅4-氧化铝氧化铝5-YT15硬质合金硬质合金6-YG8硬质合金硬质合金7-W18Cr4V8-T12高碳钢高碳钢第五十一页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第五十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。第五十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。2.2高速钢高速钢分类：按用途：通用型高速钢、

30、高性能高速钢分类：按用途：通用型高速钢、高性能高速钢工艺方法：熔炼高速钢、粉末冶金高速钢工艺方法：熔炼高速钢、粉末冶金高速钢*加入加入WMoCrV等高合金工具钢等高合金工具钢*较高的热稳定性；较高的强度；工艺性好，使用可靠较高的热稳定性；较高的强度；工艺性好，使用可靠特点：特点：1、热稳定性热稳定性：500-650。切削速度提高。切削速度提高1-3倍，倍，2、硬度：、硬度：63-70HRC3、抗弯强度：、抗弯强度：3.3GPa（硬质合金的（硬质合金的2-3倍，陶瓷的倍，陶瓷的5-6倍）倍）4、工艺性好工艺性好，适于制作复杂道具，适于制作复杂道具第五十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、通

31、用高速钢一、通用高速钢*按含钨量：按含钨量：钨系钨系：W12%、W18%；钨钼系钨钼系：W6%、W8%；钼系钼系：W2%或不含或不含W一般硬度：一般硬度：63-66HRC，615-620时，时，60HRC60HRC良好的塑性和刃磨性良好的塑性和刃磨性复杂刀具复杂刀具切削材料：硬度小于切削材料：硬度小于250-280HBS250-280HBS以下的结构钢和铸铁以下的结构钢和铸铁切削速度最高：切削速度最高：40-60m/min40-60m/min（一）钨钢（一）钨钢W18Cr4V（W18）（二）钨钼钢（二）钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）；）；W9Mo3Cr4V第五十五页，编辑于星期六：十七点

32、二十三分。一、通用高速钢一、通用高速钢（一）钨钢（一）钨钢W18Cr4V（W18）1、优点优点：（1）综合性能较好，）综合性能较好，600时的高温硬度时的高温硬度48.5HRC48.5HRC（2 2）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好）淬火过热倾向小，热处理易控制，刃磨性能好（3 3）含碳量高，塑性变形抗力大）含碳量高，塑性变形抗力大2 2、缺点缺点：（1 1）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（）碳化物分布不均，剩余碳化物颗粒大（30m30m），影响薄刃刀），影响薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；具或小截面刀具的耐用度；（2 2）抗弯强度、韧性较低，适于做小截面刀具）抗弯强度、韧性较低，适于

33、做小截面刀具 如直径如直径30mm30mm的棒料，抗弯强度的棒料，抗弯强度3-3.3GPa3-3.3GPa 60-80mm 60-80mm时，抗弯强度时，抗弯强度2-2.3GPa2-2.3GPa（3 3）热塑性差：难以用作热成形方法的刀具（热轧钻头）热塑性差：难以用作热成形方法的刀具（热轧钻头）（4 4）W W价较高价较高 W14Cr4VMnXt W14Cr4VMnXt，第五十六页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、通用高速钢一、通用高速钢（二）钨钼钢（二）钨钼钢W6Mo5Cr4V2（M2）；）；W9Mo3Cr4V1、W6Mo5Cr4V2（M2）优点优点：（1）Mo%6%，满足，满足(W+1

34、.4-1.5Mo)=12-13%保证强度，韧性，不损害热稳定性保证强度，韧性，不损害热稳定性（2）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；）碳化物细小均匀，机械性能好，可做大尺寸刀具；（3）热塑性好；）热塑性好；（4）刃磨性好。）刃磨性好。缺点缺点：（1）热稳定性稍低于）热稳定性稍低于W18，V40m/min时，性能稍差；时，性能稍差；（2）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。）热处理时脱碳倾向大，易氧化，淬火温度范围较窄。第五十七页，编辑于星期六：十七点 二十三分。2、W9Mo3Cr4V（1）弯弯：4-4.5GPa；k=350-400KJ/m2（2）65-66.5HRC（3）热

35、稳定性能高于）热稳定性能高于M2（4）碳化物均匀性接近）碳化物均匀性接近M2，良好的热塑性；，良好的热塑性；（5）脱碳倾向小于）脱碳倾向小于M2（6）耐用度较高。）耐用度较高。第五十八页，编辑于星期六：十七点 二十三分。二、高性能高速钢二、高性能高速钢1什么是什么是高性能高速钢高性能高速钢：在通用性高速钢成分中再增加含碳量、：在通用性高速钢成分中再增加含碳量、含钒量及添加钴、铝等合金元素的新钢种。含钒量及添加钴、铝等合金元素的新钢种。2特点：特点：（1）高热稳定性（）高热稳定性（630-650度时度时60HRC）（2）耐用度高）耐用度高1.5-3倍倍（3）硬度高：）硬度高：67-70HRC3主

36、要牌号：主要牌号：（1）高高C：9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2（韧性差）（韧性差）（2）高高V：W6Mo5Cr4V3（刃磨差）（刃磨差）（3）高高Co：；：；W18Cr4VCo5（成本高）（成本高）（4）超硬：）超硬：W2Mo9Cr4VCo8（M42）、）、W6Mo5Cr4V2Al（501）4.适应范围：高碳，高钒，含钴高速钢的局限性适应范围：高碳，高钒，含钴高速钢的局限性第五十九页，编辑于星期六：十七点 二十三分。5、W2Mo9Cr4VCo8（M42）（1）67-69HRC，600时，时，55HRC55HRC（2 2）含）含V V量低，刃磨性好量低，刃磨性好（3 3）含）含CoCo

37、，成本高，成本高（4 4）综合性能好，应用广泛）综合性能好，应用广泛（5 5）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。）可加工耐热钢、不锈钢，加工材料硬度越高，效果越明显。6、W6Mo5Cr4V2Al（501）（1）Al的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成的作用：提高高温硬度，热塑性与刃性，高温形成Al2O3，减轻粘刀。（提高，减轻粘刀。（提高W,Mo的溶解度，组织晶粒长大）的溶解度，组织晶粒长大）（2）600时，时，54HRC54HRC；抗弯强度；抗弯强度2.9-3.9GPa2.9-3.9GPa，（3 3）成本低）成本低（4 4）刃磨性差）刃磨性差（5 5）切削性能优良：

38、加工）切削性能优良：加工30-40HRC30-40HRC调质钢，耐用度较调质钢，耐用度较HSSHSS高高3-3-4 4倍。倍。第六十页，编辑于星期六：十七点 二十三分。三、粉末冶金高速钢三、粉末冶金高速钢1生产：用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢水，得高速生产：用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢水，得高速钢粉末，在压制成钢坯，最后制成刀具钢粉末，在压制成钢坯，最后制成刀具2优点优点（1）避免粗大碳化物偏析，组织细小。（晶粒尺寸小于）避免粗大碳化物偏析，组织细小。（晶粒尺寸小于2-3m，机械性能好。，机械性能好。（2）不含）不含V，刃磨加工形好；，刃磨加工形好；（3）淬火变形小（）淬火变形小（H

39、SS的的1/2-1/3）（4）耐磨性好（提高）耐磨性好（提高20-30%）（5）热成型合格率高，可提高含碳量。）热成型合格率高，可提高含碳量。第六十一页，编辑于星期六：十七点 二十三分。3应用：制造切削难加工材料的刀具及大尺寸刀具（滚刀），应用：制造切削难加工材料的刀具及大尺寸刀具（滚刀），也适于制造精密刀具和复杂刀具也适于制造精密刀具和复杂刀具精密螺纹车刀、拉刀、切齿刀精密螺纹车刀、拉刀、切齿刀加工高强度钢、镍基合金、钛合金的刨刀、钻头、铣刀等加工高强度钢、镍基合金、钛合金的刨刀、钻头、铣刀等第六十二页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、硬质合金的特点一、硬质合金的特点1组成：组成：WC、

40、TiC、TaC、NbC+Co（Ni）2特点：特点：（1）碳化物）碳化物熔点熔点、硬度、硬度、耐磨性、耐磨性；硬度为硬度为89-93HRA（HSS:83-86.6）、（2）化学稳定性好，热稳定性好：）化学稳定性好，热稳定性好：800-1000：可切削：可切削 540 540：82-87HRA82-87HRA；760 760：77-85HRA77-85HRA（3）切削速度高：切钢：）切削速度高：切钢：220m/min（4）抗弯强度低：）抗弯强度低：0.9-1.5GPa,冲击韧性低冲击韧性低（粘结剂（粘结剂强度强度）（5）耐用度高：）耐用度高：2.3硬质合金硬质合金第六十三页，编辑于星期六：十七点

41、二十三分。二、常用硬质合金的分类及其性质二、常用硬质合金的分类及其性质（一）（一）WCCo（YG）类硬质合金：主要加工铸铁、有色金属）类硬质合金：主要加工铸铁、有色金属1、组成：、组成：WC+Co2、牌号：、牌号：YG3X、YG6X、YG6、YG8Co%3668抗弯强度抗弯强度3、性能：、性能：（1）硬度较低：）硬度较低：89-91.5HRA（2）韧性高：）韧性高：弯弯：1.1-1.5GPa（3）导热性好导热性好，切削温度低；，切削温度低；（4）刃磨性好，刃口锋利。）刃磨性好，刃口锋利。4、应用：铸铁，有色金属、应用：铸铁，有色金属Co%韧性韧性粗加工粗加工Co%韧性韧性精加工精加工按晶粒大小

42、分：粗、按晶粒大小分：粗、中中、细，超细、细，超细细：硬度，耐磨性高，适于加工特细：硬度，耐磨性高，适于加工特殊铸铁，奥氏体不锈钢、钛合金等。殊铸铁，奥氏体不锈钢、钛合金等。超细（超细（YG10H）：）：Co含量高，切削速含量高，切削速度低（度低（V-热处理热处理-磨削。磨削。采用超硬刀具采用超硬刀具“以车代磨以车代磨”的加工工艺的加工工艺为：粗加工为：粗加工-热处理热处理-精加工。精加工。新工艺可大幅度提高加工效率，降低新工艺可大幅度提高加工效率，降低加工成本，原采用磨削工艺一班仅能加工加工成本，原采用磨削工艺一班仅能加工100100个小齿轮，个小齿轮，现采用现采用PCBNPCBN刀具车削，

43、一刀具车削，一班能加工班能加工400400个小齿轮。此外，分摊到每个小齿轮。此外，分摊到每个齿轮的加工成本也有所下降。个齿轮的加工成本也有所下降。第九十三页，编辑于星期六：十七点 二十三分。氧化物氧化物陶瓷陶瓷氮化物氮化物陶瓷陶瓷立方氮化硼立方氮化硼CBD金刚石金刚石PCD高速钢高速钢TiN镀层高速钢镀层高速钢理想的切削理想的切削材料材料不同切削材料的对比不同切削材料的对比细颗粒硬质合金细颗粒硬质合金细颗粒硬质合金细颗粒硬质合金镀层硬质合金镀层硬质合金金属陶瓷金属陶瓷无镀层硬质合金无镀层硬质合金带镀层带镀层韧性韧性硬度硬度第九十四页，编辑于星期六：十七点 二十三分。一、几种刀具材料一、几种刀具材料高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼二、刀具材料的选用二、刀具材料的选用考虑因素：刀具材料的强度、硬度、导热性等；切削速度、加考虑因素：刀具材料的强度、硬度、导热性等；切削速度、加工材料工材料三、几种典型情况刀具材料的选用三、几种典型情况刀具材料的选用1、加工有色金属，、加工有色金属，2、低速粗车钢件；、低速粗车钢件；3、低速精车钢件；高速精车钢件、低速精车钢件；高速精车钢件4、切削铸铁、切削铸铁5、特殊材料：奥氏体不锈钢、钛合金、耐热合金等、特殊材料：奥氏体不锈钢、钛合金、耐热合金等小节：小节：第九十五页，编辑于星期六：十七点 二十三分。