刀具与切削用量材料选择精选课件.ppt

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1、关于刀具与切削用量材料选择第一页，本课件共有23页一、一、刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能p39（1 1）高的硬度和耐磨性）高的硬度和耐磨性（2 2）足够的强度和韧性）足够的强度和韧性 （3 3）高的耐热性高的耐热性，导热性好，有利于切削热传导，导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，延长刀具寿命。降低切削区温度，延长刀具寿命。（4 4）有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性（5 5）经济性）经济性第二页，本课件共有23页 二、二、常用刀具材料常用刀具材料p39工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。硬质合金硬质合金有钨钴类

2、硬质合金YG、钨钛钴类硬质合金YT和钨钛钽（铌）类硬质合YW。其他材料其他材料 推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼CBN等。第三页，本课件共有23页1 1高速钢高速钢第四页，本课件共有23页（1 1）高速钢的分类）高速钢的分类 第五页，本课件共有23页（2）常用高速钢的牌号与性能）常用高速钢的牌号与性能第六页，本课件共有23页 2 2硬质合金硬质合金第七页，本课件共有23页（1 1）硬质合金硬质合金的分类的分类 第八页，本课件共有23页（2）常用硬质合金的牌号及其性能）常用硬质合金的牌号及其性能数字越小，硬度越高但韧性越低第九页，本课件共有23页以氧化铝或以氮化硅为基体再添加

3、少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。其优点是硬度高，耐磨性、耐高温性能好，有良好的化学稳定性和抗氧化性，与金属的亲合力小、抗粘结和抗扩散能力强；其缺点是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以使用范围受到限制；可用于钢、铸铁类零件的车削、铣削加工。2000度（1）陶瓷刀具材料）陶瓷刀具材料（2）金刚石刀具材料）金刚石刀具材料 碳的同素异形体，在高温、高压下由石墨转化而成，是目前人工制造出的最坚硬物质。由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达6570HRC的材料。800度也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、压

4、缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超精加工。缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。3其它刀具材料其它刀具材料第十页，本课件共有23页（3）立方氮化硼）立方氮化硼立方氮化硼（CBN）是一种人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高温、高压下加入催化剂转化而成。它有很高的硬度及耐磨性，热稳定性好，化学惰性大，与铁系金属在1300时不易起化学反应，导热性好，摩擦系数低。因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工材料的加工。第十一页，本课件共有23页（4 4）涂层刀具材料涂层刀具材料在韧牲较好的

5、刀具基体上，涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al203及其复合材料等,涂层厚度随刀具材料不同而异。TiC TiC涂层涂层 硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削时能产生氧化钛膜，减小摩擦及刀具磨损。TiN TiN涂层涂层 在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。第十二页，本课件共有23页 TiC TiCTiNTiN复合涂层复合涂层第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。TiC-Al TiC-Al2 20 03 3复合涂层复合涂层第一层涂Ti

6、C,与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性能。目前单涂层刀片已很少应用，大多采用目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复合涂复合涂层或层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。三复合涂层。第十三页，本课件共有23页 应当指出，加工一般材料大量使应当指出，加工一般材料大量使用的仍是用的仍是普通高速钢及硬质合金普通高速钢及硬质合金，只有在加工难加工材料时，才考虑只有在加工难加工材料时，才考虑选用新牌号合金或高性能高速钢，选用新牌号合金或高性能高速钢，在加工高硬度材料或精密加工时，在加工高硬度材料或精密加工时，才考虑选用超硬材料。才考虑选用超硬

7、材料。第十四页，本课件共有23页数控刀具的类型与特点第十五页，本课件共有23页按照刀具结构分：P39整体式：钻头、立铣刀等镶嵌式：包括刀片采用焊接和机夹式数控刀具的类型与特点特殊形式：复合式、减振式、内冷式等 机夹可转位刀具得到广泛应用，数量上已达到整个数控刀具的30%40%，金属切除率占总数的80%90%三、三、刀刀 具具 结结 构构 与与 分分 类类 p39第十六页，本课件共有23页按照切削工艺分：车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等数控刀具的类型与特点钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等第十七页，本课件共有23页四、刀具角度的选择四

8、、刀具角度的选择1.1.前角前角O （1 1）功用功用刀刃锋利刀刃锋利，切屑变形，切屑变形切削力和切削功率切削力和切削功率刀刃和刀尖强度刀刃和刀尖强度，散热体积，散热体积刀具寿命刀具寿命第十八页，本课件共有23页（2 2）选择选择前角大小取决于：工件材料、刀具材料及加工要求。第十九页，本课件共有23页2.2.后角后角o（1 1）功用功用后刀面与工件的摩擦后刀面与工件的摩擦后刀面的磨损率后刀面的磨损率（2 2）选择选择后角大小取决于：切削厚度、工件材料及工艺系统刚度。第二十页，本课件共有23页 1）刀具性能要求考虑P41切削性能好、精度高、可靠性高、耐用度高、断削及排屑性能好 2）立铣刀受力分析考虑P41两刃与多刃 3）切削用量的选择：n=1000V/3.14D F=So n a 刀具耐用度的定义 b 切削用量与刀具耐用度的关系 c 在选择粗加工切削用量时，应先采用大的切削深度，其次考虑 采用大的进给量，最后才选择合理的切削速度 4）加工精度、表面质量、刀具耐用度、生产效率数控刀具合理选用五、刀具切削用量选择五、刀具切削用量选择第二十一页，本课件共有23页今天作业1、粗加工切削用量的选择原则？2、刀具材料有那些？3、刀具按结构分类可分为几类？第二十二页，本课件共有23页感谢大家观看2022/12/10第二十三页，本课件共有23页