美国肯纳刀具刀片材质表

肯纳刀片材质表:（自己收集，如有错误，请见谅）

KC5510

材质结构：晶粒细化的硬质合金，配以先进的PVD TiAlN涂层。

应用：KC5510是专门为高效率加工高温合金而设计的刀片材质。超级晶粒细化的硬质合金包含6%的基结构。具有极强的韧性。先进的PVD涂层使刀片具有极强的抗变形能力，所以可比其它PVD涂层刀具提高两倍以上的切削速度进行加工。

KC5525

材质结构：晶粒细化的高钴硬质合金，配以先进的PVD TiAlN涂层。

应用：和KC5510一样具有先进的PVD涂层，同时拥有极晶细化的硬质合金10%钴基，高含量的钴为刀片在断续切削时提供了更高的刃口安全性。而且在高切

削速度情况下保持抗变形能力，得益于同样细化的WC颗粒，可用于高温合金的中等到重型断续切削。

KU10T

材质结构：极具抗变形能力的硬质合金基体。配有先进的PVD涂层。

应用：KU10T是理想的用于半精加工的通用刀片材质。在加工状况稳定的情况下加工大多数钢、不锈钢、铸铁、非铁金属和高合金钢时表现优良。KU10T同样在加工淬硬钢和短屑材料时表现优良。

KU25T

材质结构：具有高韧性的和高耐磨性的硬质合金基体，并配以先进的PVD涂层。

应用：KU25T是大多数工件材料理想的精加工到通用加工刀片材料。比切断加工。在加工状况稳定的情况下，可加工大多数钢、不锈钢、铸铁、非铁金属和高

合金钢。KU25T可以有效地加工淬硬钢和短屑工件材料。

KC8050

材质结构：新研平的带有厚氧化铝涂层的富钴硬质合金刀片材质。

应用：对于大范围的工件材料（钢、不锈钢、铸铁）从粗加工到精加工都有良好的加工表现。适应性强。极具有耐磨性能和防止细微崩碎，使工件表面加工质量优良。在加工钢和铸铁时，则推存使用的是具有正前角的-MP和-FP槽型。

KC9040

材质结构：富钴基体的硬质合金，配以氧化铝涂层的刀片材质。

应用：适用于对刃口安全性有要求时，所有类型的钢、不锈钢和大多数工件材料的重型加工粗加工。特殊加

工中。特殊设计的刀片涂层与处理方法确保了刀片的持续长寿命，适用于粗加工生产。

KC9110

材质结构：具有特殊设计、仍在专利申请中的富钴层硬质合金刀片。外面有加厚的K-MTCVD-TiCN涂层和晶粒尺寸控制的Al2O3涂层，以及外层的TiCN和TiN 涂层共同保证很好的耐磨性。

应用：它是包括钢、铁素体和马氏体不锈钢、铸铁等绝大多数工件材料的精至半精加的优秀刀片材质。特殊设计的富钴层体为刀体提供了很好的刃口安全性。同时也具有抗变形能力，因为表面的涂层的良好耐磨性和抗月牙洼磨损的能力。适用于高切削速度。平滑的表面涂层能防止抗刃口积屑和细微破损，使工件加工表面质量良好。当进行粗加工时，适用KC9125刀片材质。

KC9125

材质结构：具有高韧性的富钴层硬质合金基体，配有最新设计的K-MTCVD TiCN- Al2O3-TiCN-TiN的多涂层材料,并应用了卓越的层间粘结技术。

应用:这是加工大多数钢、铁素体和马氏体不锈钢工件的最佳通用型车削材质。刀片基体的设计，包括富钴层设计，保证了刀片刃口的良好钢性和极佳优越的抗磨损能力。涂层表面的低摩擦系数减少了切削的摩擦热，使得刃口细微崩碎机率最小化，从而提高了工件表面加工质量。从中等粗加工到半精加工的各种切削中，KC9125都有良好的表现。在进行精加工时，请使用KC9110。

KC9140

材质结构：最新设计的高韧性硬质合金材质，配有先进的多层TiCN- Al2O3-TiCN-TiN涂层。

应用：用于合金钢的重载车销，此时要求刃口有极佳的张度。特殊设计的涂层方式确保涂层的结合极佳和刀具的长寿命。

KC9225

材质结构：最新制造且仍在专利申请之中的多层

K-MTVCD富钴层硬质合金材质。

应用：KC9225专门用于加工奥氏体不锈钢，特点层是毛刺少，而且刃口的抗切深处槽磨损能力极佳。富钴层体为刀片提供了很好的韧性和抗变形能力。新刀片材质的刃口进行过抛光处理，所以产生加工刃口积屑的可能性较小，并且使加工表面光滑。KC9225是您加工不锈钢的首选刀片材料。

KC9240

材质结构：刀片基体的韧性好，非富钴硬质合金基体，外面有CVD TiCN- Al2O3-TiCN-TiN复合涂层。

应用：设计为中等切削速度和进给率的情况下的CVD 涂层的粗车刀片。

KC9240在加工不锈钢时具有优越的韧性，抗积屑性能和耐磨性。卓越的抗机械冲击和热冲击性能，使KC9240成为难切削不锈钢加工的理想刀片选择。KC9245

材质结构：极具韧性的基体外有多层K-MTCVD复合涂层。

应用：这K-MTCVD涂层硬质合金刀片材质是为最难加工的不锈钢所专门设计。它的基体耐冲击性能极佳。刀片表面经过抛光，不易产生积屑，甚至在很低的切削速度时也不会产生积屑。另外，在加工奥氏体不锈钢时，刀片表面涂层的耐磨性保证了不发生刃口细微磨损。KC9245材质在刀片尺寸和断屑槽上也适用于大切深和大进给的粗加工。

KC9315

材质结构：CVD复合涂层中间有很厚的K-MTCVD氧化铝层，抗磨损性能极佳。它特别适合加工灰口铸铁和延展性铸铁。

应用：当加工铸造或延展铸铁时，可以进行高速切削，刀片寿命长。厚的K-MTVCD TiCN涂层确保了长寿命，特别是加工大尺寸零件，且是高强度铸铁时，对于刀具寿命的严格要求。该Kennametal新刀片材料适合于连续切削或者轻微断续切削的加工。另外，如果您希望获得高效率加工。KC9315是最好的选者。

KC9325

材质结构：基体强韧，可靠性高，TiCN和氧化铝涂层。-

应用：KC9325开发应用于延展性铸铁或加工铸铁的加工。无能是涂层还是基体都是为了使加工更具灵活性。如果您的延展性铸铁或铸铁种类变化大。KC9325无疑是满足您需求的首选。

KY1540

材质结构：KY1540是最新的。最先进的Sialon陶瓷刀片材质。

应用：用于高温合金的精加工或者通用加工。有很好的耐磨性，抗碎裂强度和抗热冲击能力。和通常的须状晶体陶瓷刀片材质相比，它的抗刃口切深处磨损的能力更强。

KY1615

材质结构：黑色的先进的氧化铝/TiC陶瓷刀片材质。

应用：耐磨性和韧性的良好结合。用于加工合金钢，工具钢和不锈钢。加工硬度最高可达HRC60（HB653）。它也用于精车和精镗铸铁。

KY2100

材质结构：先进的Sialon陶瓷刀片材质

应用：刃口的耐磨性好，而且具有良好的抗机械冲击能力，用于高温合金的通用加工。

KY3400

材质结构：CVD涂层的氧化硅，陶瓷刀片材质。

应用：具有良好的刃口耐磨性和韧性，用于灰口铸铁，延展或球墨铸铁的通用加工。

KY3500

材质结构：纯氧化硅陶瓷。

应用：韧性最强，用于灰口铸铁的大进给量加工，包括断续切削。

KY4300

材质结构：须状晶体陶瓷Al2O3和SiCW的混合结构。-

应用：须状碳化硅结构使陶瓷刀片在加工高温合金和高硬度铸造材料时具有良好的韧性。

KY4400

材质结构：氧化铝/氮碳化钛陶瓷外面有一层PVD TiN 涂层。

应用：用于淬硬钢和铸铁的精车加工。（硬度大于HRC45）。如果条件允许。尽量可能使用干切削式加工余量均匀或切深变化都可应用》也可以用于镍合金。钴合金甚至粉末冶金材料的精加工。

KB5625

材质结构：低含量PCBN焊接于硬质合金基体的刀片，外面覆盖PVD TiAlN涂层。

应用：用于淬硬钢（>HRC45）粗加工至精加工。主要用于轴承钢、热扎和冷拨工具钢、高速钢、模具钢、表面淬硬钢，渗碳和渗氮硬化铁，或其它表面硬化的工件材料。

KB9610

材质结构：低含量的PCBN材质，表面覆盖

TiCN/Al2O3/TiCN CVD涂层，可以有效的防止月牙洼磨损。

应用：KB9610用于淬硬钢（>HRC48）的精密加工。工件越硬效果愈好。碳和渗氮硬化铁或者其他表面硬化的工件材料。不能用于软钢。为了获得最佳效果。在车削外圆时应用负前角刀片，加工内孔时应用正前角刀片。KB9610整体式刀片提供了多个刃口。提高了刀片利用率，并且有两款修光刃刀片。

KB9640

材质结构：高含量的CBN刀片，整体的PCBN结构提供多个刃口，表面为氧化铝CVD涂层。

应用；KB9640用于粗到半精加工珠光体灰口铸铁。冷硬铸铁，高铬合金钢。粉末冶金金属，或者重载加工硬化钢（>HRC45）。也用于珠光体灰口铸铁和冷作铸铁的精加工。不能用于淬硬钢的精加工。整体的

KB9640也应用于淬硬钢的粗加工。

KD120

材质结构：CBN含量高。PCBN刀尖的焊接在硬质合金基体上。

应用：高含量CBN刀片最佳的应用区域是珠光体灰口铸铁。冷硬铁，高铬合金钢，粉末冶金金属的粗加工至精加工，或者（>HRC45）的淬硬钢的精加工。

KD100

材质结构：人造聚晶金刚石，焊接在硬质合金基体上。-

应用：KD100用于通用车削，刀片材料包含拈结层，用于金刚石颗粒的固定。这使得KD100适用于所有耐磨工件材料的车削，从粗车到精车，包括非铁金属和非金属材料。它是加工高硅铝时的首选材料。通常加工的表面质量很好。金刚石材质是优越的抗机械冲击性能。刀片的刃口锋利，这种材质可以进行很高速度的切削。

KD1405

材质结构：纯金刚石CVD涂层刀片直接焊接在硬质合金基体上。

应用：KD1405是KENNAMETAL和业内加工非铁金属或者非金属的最耐磨的刀具材料。KD1405最大的好处是耐磨性极强，KD1405不如KD100的韧性好。但是可以在车削，或者传统的面铣刀铣削时承受一般断续切削的冲击。

数控刀具材料及选用

数控刀具材料及选用，再也不用盲目选刀加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。一. 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能： (1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。 (2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。 (3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。 (4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。二.刀具材料的种类、性能、特点、应用 1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 ⑴金刚石刀具的种类 ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002靘，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。 ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石

常用刀具材料分类、特点及应用

常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等，所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要容之一。 1.刀具材料应具备的性能金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度，即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。 1.1 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。组织中硬质点（碳化物、氮化物等）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度，而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。 1.2 足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程常要出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 1.3 高的耐热性耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 1.4 导热性好刀具材料的导热性越好，切削热越容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。

1.5 具有良好的工艺性和经济性既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且又要资源丰富，价格低廉。 2.常用刀具材料分类、特点及应用刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。

刀具的材料及其应具备的性能

刀具的材料及其应具备的性能刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。使用碳工具钢作为刀具材料时，切削速度只有10m/min左右；20世纪初出现了高速钢刀具材料，切削速度提高到每分钟几十米；30年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多米至几百米；当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现，使切削速度提高到每分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。一刀具材料应具备的性能性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。高硬度和高耐磨性刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，这是刀具材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。足够的强度与冲击韧性强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。高耐热性耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。良好的工艺性和经济性为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。二常用刀具材料常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢和硬质合金。高速钢高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。普通高速钢，如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。高性能高速钢，如W12Cr4V4Mo是在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。它的耐用度为普通高速钢的1.5-3倍。粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧性分别提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3倍。目前我国尚处于试验研究阶段，生产和使用尚少。

加工中心的刀具及参数选择

加工中心的刀具及参数选择刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为： ①整体式； ②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；

③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为： ①高速钢刀具； ②硬质合金刀具； ③金刚石刀具； ④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为： ①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； ③镗削刀具； ④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。二、数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因

如何选用干式切削及所用刀具材料

干切削是切削加工的发展方向就在二十年前，切削液曾是非常便宜，在大多数加工过程的成本中，其所占比例不到3%。以至没有谁会对此多加注意。可是，现在不一样了，切削液在车间生产成本中所占比例上升为15%，这就不得不引起生产经营者的极大关注。特别是那些含油的切削液已经成为一项很大的支出。更重要的是它的排放污染环境，国外环保部门要监控这些混合制剂的处理。而且，许多国家和地区也把它们划归为危险废物，如果其中含有油和某些合金，还要采取更为严厉的控制措施。再有，许多高速加工工序加了切削液会产生烟雾，环保部门也限制切削液烟雾释放量要在允许范围内，职业安全和职工健康管理部门为了降低切削液烟雾排放允许值，正在考虑一项咨询委员会的建议。其中包括制定比较高的切削液的价格政策。因此，越来越多的厂家开始采用干切，以避免这笔费用和与切削液处理相关连的麻烦。以前，金属加工行业使用切削液已形成"习惯"，所以推广干式切削的主要障碍是这种习惯势力，他们认为切削液是取得良好加工表面、提高刀具寿命所必须的。也有许多人认为变湿切为干切，费用可能会更高。其实两种看法都不对。对于多数金切件，干切应该是"标准加工环境"。在高速下干车、干铣淬硬材料不仅可能，而且更经济。关键是要知道如何正确地选择刀具、机床和切削方法。尽管切削液在有些场合还是需要的，可是研究表明：由于今天的刀具材料有了很大发展，情况也在不断的变化。新的硬质合金牌号特别是那些涂层牌号，在高速、高温的情况下不用切削液，切削效率更高。事实上，对于间断切削，切削区温度越高，越不适合用切削液。先来看看铣削，假定切削液能克服高速旋转的铣刀引起的离心力，那它在到达切削区之前也就已经蒸发了，它的冷却效果是很小的甚至没有。而应用切削液刀具会产生温度的激烈变化，铣刀刀片自工件切出时冷却，再切入时温度又上升。尽管在干切削时也有类似的加热和冷却循环产生，但是加了切削液这种温度变化要大得多。温度急剧变化在刀片中产生应力，会导致裂纹的产生。类似的情况在车削中也会出现，例如用非涂层硬质合金，在速度高于130m/min时，车削中碳钢，刀尖切入工件不到40秒，然后暴露在冷却液中，就能很明显地表现出热冲击的损害。这种热冲击加快了月牙洼磨损和后面磨损，从而大大地缩短刀具寿命。对于大多数车削加工，干切通常能延长刀具寿命。然而，对于钻削则是另一种情况。钻削时切削液是必要的，因为它提供了润滑和从孔中冲出切屑。没有切削液，切屑可能粘在孔内，并且表面粗糙度平均值(Ra)可能达到湿钻时的两倍。在这种情况下，切屑液也能减少所需的机床扭矩，因为钻头边缘上与孔壁接触的点得到润滑。尽管涂层钻头也能够起到类似切削液的润滑效果，涂层还能减少切削力并能使磨擦阻力趋向最小。从总的效果来看，目前还不能完全代替切削液。用哪种型号的切削液要根据具体情况，润滑性切削液用于低速加工难加工材料以及表面粗糙度要求较高时比较好。而冷却能力较高的切削液，可以增强易切削材料高速加工性能，可以用于有产生积屑瘤倾向或有严格的尺寸公差的情况下。可是许多时候用了切削液取得了某些效果，但它需要很高的额外费用，也带来非常有害

数控教案——数控刀具的选用

<<数控车削用刀具>>教案一、教学目标：（1）理解数控车刀具的类型及各自特点；（2）掌握可转位车刀该如何合理选用；（3）掌握在使用中刀具角度对加工的影响。二、教学重点、难点：重点：刀具基本角度的作用难点：可转位车刀的选用三、教学过程： (一)数控车常用刀具种类由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多。根据刀片与刀体的联接固定方式的不同，车刀主要可分为焊接式与机械夹固式两大类。 1、焊接式车刀将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上称为焊接式车刀。这种车刀的优点是结构简单，制造方便，刚性较好。缺点是由于存在焊接应力，使刀具材料的使用性能受到影响，甚至出现裂纹。另外，刀杆不能重复使用，硬质合金刀片不能充分回收利用，造成刀具材料的浪费。根据工件加工表面以及用途不同，焊接式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。焊接式车刀的种类

1—切断刀 2—90°左偏刀 3—90°右偏刀 4—弯头车刀 5—直头车刀6—成形车刀7—宽刃精车刀8—外螺纹车刀9—端面车刀 10—内螺纹车刀 11—内槽车刀 12—通孔车刀 13—盲孔车刀 2）机夹可转位车刀如图所示，机械夹固式可转位车刀由刀杆l、刀片2、刀垫3以及夹紧元件4组成。刀片每边都有切削刃，当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用。 1—刀杆 2—刀片 3—刀垫 4—夹紧元件机械可转位车刀的组成刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件。按照国标GB2076－87，大致可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类。形状有：三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。图示为常见的几种刀片形状及角度。

刀具基本知识

刀具基础知识一、刀具材料 1、刀具材料的要求（1）、硬度。刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度（2）、耐磨性（3）、足够的强度和韧性（4）、较高的耐热性。通常用红硬性来表示，指在高温下保持上述性能的能力。（5）、磨削性 2、常用刀具材料（1）、工具钢：T10A、9SiGr、GCr15。主要用于制造低速刀具，目前已很少使用。（2）、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钼、钒等合金较多的工具钢，其红硬性较普通工具钢高，允许切削速度也要高两倍以上，因此称为高速钢。高速钢的硬度、耐磨性、红硬性虽不及硬质合金，但其制造刀具的刃口的强度和韧性较硬质合金高，能承受较大的冲击载荷。 ①、普通高速钢W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 硬度为HRC62~65 ②、高性能高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2 Al 硬度为HRC68~69 钴高速钢110W1.5Mo9.5Cr4VCo8 可用于制造复杂刀具 W的作用：W和Fe、Cr一起与C形成高硬度的碳化物，可以提高纲的耐磨性 Mo的作用：与W基本相同，并能减少钢的碳化物的不均匀性，细化碳化物颗粒，增加钢对机械能的吸收能力。为了增加热硬性，添加Co、Al等元素为了提高耐磨性，可适当增加V量，但随着V量的增加，可磨性变得越来越差。（3）、硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC）的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。其中高温碳化物的含量超过高速钢，硬度可达HRC74~81，允许切削温度可达800~1000℃，允许切削速度可比高速钢高十几倍，并能切削工具钢无法切削的难加工

材料。但其抗弯强度和冲击刃性较高速钢低的多，刃口也不易磨得很锋利。硬质合金的类别主要有： ①、YG 钨钴类硬质合金（WC-Co ）（K 类）钨钴类硬质合金的抗弯强度、韧性、磨削性、导热性较好，主要用于加工脆性材料（如铸铁）、有色金属及其合金 YG3X YG3（K01、K05） YG6（K15、K20） YG8（K30）含Co 量 ②、YT 钨钛钴硬质合金（WC-TiC-Co ）（P 类）钨钛钴硬质合金由于加入了碳化钛（TiC ），使其耐磨性提高但抗弯强度、磨削性、导热性下降，主要用于高速切削一般钢材。 YT30（P01） YT15（P10） YT14（P20） YT5（P30）含TiC 量 ③、涂层硬质合金在韧性较好的硬质合金表面上涂覆一层5~12μm ，硬度和耐磨性很高的物质，如（TiC 、TiN ），使得硬质合金既有高硬度和耐磨性表面，又有坚韧的基体。涂层可提高硬质合金的耐磨性，减少工件和刀具表面的摩擦系数，减少切削力，降低切削温度，从而能提高切削速度而不降低刀具耐用度。（4）、陶瓷刀具陶瓷刀具主要用Al2O3，加微量添加剂经冷压烧结而成，其硬度、耐磨性、红硬性均较硬质合金高，能在1200℃高温下切削，可采用比硬质合金高几倍的切削速度，可获得较高的工件表面粗糙度和尺寸稳定性，

数控刀具及其选用

数控刀具及选用 1.1 数控机床刀具的特点数控机床刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。为了达到高效、多能、快换、经济的目的，对数控机床使用的刀具有如下要求：（1）具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能；（2）高精度、高可靠性和较强的适应性；（3）能够满足高切削速度和大进给量的要求；（4）刀具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜；（5）刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆装时要求重复定位精度高，安装调整方便。 1.2 金属切削刀具的主要角度从属切削刀具的种类繁多，但它们的切削部分都可以近似地用外圆车刀的切削部分来描述。确定刀具角度的正交平面参考系和车削刀具几何角度如图所示。车刀的五个基本角度：（1）前角γo ：是前刀面切削平面之间的夹角，表示前刀面的倾斜程度。（2）后角αo ：是主后刀面与切削平面之间的夹角，表示主后刀面倾斜的程度。（3）主偏角κτ：是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角；（4）副偏角κτˊ ：是副切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角；（5）刃倾角λ0：是主切削刃与基面之间的夹角。刀具主要角度的选择原则：前角。增大前角，切屑易流出，可使切削力减少，切削很轻快。但前角过大，刀刃强度降低。后角。增大后角可减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。但后角过大，刀刃强度降低。主偏角。在切削深度和进给量不变的情况下，增大主偏角，可使切削力沿工件轴向力加大，径向力减小，有利于加工细长轴并减小振动。图正交平面参考系图车削刀具几何角度

数控刀具规格表

模胚80*80选D25R5或D16R0.8, 100*100选D30R5、D32R5或D35R5飞刀开粗。300*300选直径大于D35R5的飞刀进行开粗，如D50R5或D63R6 等。机床小则不能装大于D50R5的刀具。最常用的刀有: D63R6、D50R5、D35R5、D32R5、D30R5、D25R5、D20R0.8、D17R0.8、D13R0.8、D12、D10、D8、D6、R5、R4、R3、R2.5、R2、R1.5、R1 和R0.5等。刀具大小刀具类别适合加工类型有效切削长度刀具总长度 D50R6 刀片刀开粗100 150 D32R1.7 刀片刀开粗220 300 D25R5 刀片刀开粗150 250 D20R0.4 刀片刀开粗,精加工120 180 D18R0.8 刀片刀精加工150 200 D16R0.4 刀片刀开粗,精加工100 180 D16R8 刀片刀精加工130 180 D12 整体平刀开粗,精加工50 75 D10 整体平刀开粗,精加工45 75 D8 整体平刀开粗,精加工40 75 D6 整体平刀开粗,精加工35 50 D4 整体平刀开粗,精加工28 50 D3 整体平刀开粗,精加工28 50 D2 整体平刀(开粗),精加工20 50 D1.5 整体平刀(开粗),精加工16 50 D1 整体平刀(开粗),精加工12 50 D12R6 整体球刀精加工50 75 D10R5 整体球刀精加工45 75 D8R4 整体球刀精加工40 75 D6R3(加长) 整体球刀精加工65 100 D6R3 整体球刀精加工35 50 D4R2 整体球刀精加工28 50 D3R1.5 整体球刀精加工28 50 D2R1 整体球刀精加工20 50 D1.5R0.75 整体球刀精加工16 50 D1R0.5 整体球刀精加工12 50 D6R0.5 整体牛鼻刀精加工28 50 D10R1 整体牛鼻刀精加工45 75

数控刀具选用习题与答案

单元二数控刀具与选用习题一判断题 1.一般车削工件，欲得良好的精加工面，可选用正前角刀具。（） 2．刀具前角越大，切屑越不易流出，切削力越大，但刀具的强度越高。（） 3.粗车削应选用刀尖半径较小的车刀片。（） 4.主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（） 5.判断刀具磨损，可借助观察加工表面之粗糙度及切削的形状、颜色而定。（） 6.精车削应选用刀尖半径较大的车刀片。( ) 7.高速钢车刀的韧性虽然比硬质合金高，但不能用于高速切削。( ) 8.硬质合金是一种耐磨性好，耐热性高，抗弯强度和冲击韧性多较高的一种刀具材料。（） 9.在工具磨床上刃磨刀尖能保证切削部分具有正确的几何角度和尺寸精度及较小的表面粗糙度。( ) 10.YT类硬质合金中含钴量愈多，刀片硬度愈高，耐热性越好，但脆性越大。( ) 11.在切削过程中，刀具切削部分在高温时仍需保持其硬度，并能继续进行切削。这种具有高温硬度的性质称为红硬性。 ( ) 12.刀具的材料中，它们的耐热性由低到高次排列是碳素工具钢、合金工具钢，高速钢和硬质合金。（） 13.数控机床对刀具材料的基本要求是高的硬度、高的耐磨性、高的红硬性和足够的强度和韧性。（） 14.刀具规格化的优点之一为选用方便。（）二填空题 1.常用的刀具材料有高速钢、、陶瓷材料和超硬材料四类。 2.加工的圆弧半径较小时，刀具半径应选。 3.铣刀按切削部分材料分类，可分为铣刀和刀。 4.当金属切削刀具的刃倾角为负值时，刃尖位于主刀刃的最高点，切屑排出时流向工件表面。 5.工件材料的强度和硬度较低时，前角可以选得些；强度和硬度较高时，前角选得些。刀具切削部分的材料应具备如下性能；高的硬度、、、。 6.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、、四种。 7.影响刀具寿命的主要因素有；工件材料. 、、。 8.刀具磨钝标准有和两种料。

刀具角度选用原则

刀具几何角度的作用及选择原则答： 1是前角； 2是后角； 3是副偏角； 4是刀尖角； 5是主偏角； 6是副后角； 7是副前角； 8是刃倾角名称：前角作用：加大前角，刀具锋利，切削层的变形及前面摩擦阻力小，切削力和切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤，但前角过大，刀尖强度降低；选择原则：

（1）工件材料的强度、硬度低，塑性好时，应取较大的前角；反之应取较小的前角；加工特硬材料（如淬硬钢、冷硬铸铁等）甚至可取负的前角（2）刀具材料的抗弯强度及韧性高时，可取较大的前角（3）断续切削或精加工时，应取较小的前角，但如果此时有较大的副刃倾角配合，仍可取较大的前角，以减小径向切削力（4）高速切削时，前角对切屑变形及切削力的影响较小，可取较小前角（5）工艺系统钢性差时，应取较大的前角名称：后角作用：减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦。前角一定时，后角愈锋利，但会减小楔角，影响刀具强度和散热面积。选择原则：（1）精加工时，切削厚度薄，磨损主要发生在后刀面，宜取较大后角；粗加工时，切削厚度大，负荷重，前、后面均要发生磨损、宜取较小后角（2）多刃刀具切削厚度较薄，应取较大后角

（3）被加工工件和刀具钢性差时，应取较小后角，以增大后刀面与工件的接触面积，减少或消除振动（4）工件材料的强度、硬度低、塑性好时，应取较大的后角，反之应取较小的后角；但对加工硬材料的负前角刀具，后角应稍大些，以便刀刃易于切入工件；（5）定尺寸刀具（如内拉刀、铰刀等）应取较小后角，以免重磨后刀具尺寸变化太大；（6）对进给运动速度较大的刀具（如螺纹车刀、铲齿车刀等），后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异；（7）铲齿刀具（如成形铣刀、滚刀等）的后角要受到铲背量的限制，不能太大，但要保证侧刃后角不小于2°。名称：主偏角作用：（1）改变主偏角的大小可以调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比例，主偏角增大时，径向切削分力减小，轴向切削分力增大；（2）减小主偏角可减小削厚度和切削刃单位长度上的负荷；同时主切削刃工作长度和刀尖角增大，刀具的散热得到改善，但主偏角过小会使径向切削分力增加，容易引起振动。选择原则：

数控刀具材料的选用

3．3 数控刀具材料及选用先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。 3．3．1刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：(1)硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。 (2)强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。 (3)耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。 (4)工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。 3．3．2刀具材料的种类、性能、特点、应用 1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用

金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 ⑴金刚石刀具的种类 ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。 ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。 PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。 ③CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初，CVD金刚石技术在日本出现。CVD金刚石是指用化学气相沉积法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜，CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。 CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近，兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点，在一定程度上又克服了它们的不足。 ⑵金刚石刀具的性能特点： ①极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质。金刚石具有极高的耐磨性，加工高硬度材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍，甚至高达几百倍。 ②具有很低的摩擦系数：金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低，摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力。 ③切削刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利，天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008μm，能进行超薄切削和超精密加工。 ④具有很高的导热性能：金刚石的导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，刀具切削部分温度低。 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，由切削热引起的

机加工刀具的选择

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。

浅谈数控刀具材料及选用

浅谈数控刀具材料及选用先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。 3．3．1 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能： (1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC 以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。 (2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动, 防止刀具脆性断裂和崩刃。 (3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。 (4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。 3．3．2 刀具材料的种类、性能、特点、应用 1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 ⑴ 金刚石刀具的种类 ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002卩m能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。 ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond ，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。 PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此，PCD只能用于有色金

刀具材料应具备的性能及分类 (2)

刀具材料决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。使用碳工具钢作为刀具材料时，切削速度只有10m/min左右；20世纪初出现了高速钢刀具材料，切削速度提高到每分钟几十米；30年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多米至几百米；当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现，使切削速度提高到每分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。一刀具材料应具备的性能性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。 1.高硬度和高耐磨性刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，是刀具材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。 2.足够的强度与冲击韧性强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。一般用抗弯强度来表示。冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。

3.高耐热性耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。 4.良好的工艺性和经济性为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。当然在制造和选用时应综合考虑经济性。当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。二常用刀具材料常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢和硬质合金。高速钢高速钢是一种加了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。高速钢的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。普通高速钢，如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。其切削速度一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。

刀具材料与选择

第1章、刀具材料与选择一、填空 1.在金属切削过程中，刀具切削部分是在高温、高压、和剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。 2.刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。 3.常用的刀具材料分为碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金四类。 4.碳素工具钢及合金工具钢的耐热性较差，故只用于制造低切削速度的切削刀具和手用刀具，如锉刀、手用铰刀、手用丝锥和板牙。 5.普通高速钢的硬度不高、其耐热温度为550～600℃，通常允许的最大切削速度为15～25m/min。 6.制造形状复杂的刀具通常用高速钢材料。 7.普通高速钢按钨、钼质量分为钨系高速钢和钼系高速钢，主要牌号有W18Cr4V 、 W6Mo5Cr4V2。 8.硬质合金的主要缺点是抗弯强度、冲击韧度较低、硊性大，因此不耐冲击和振动。 9.硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都高于高速钢，耐热温度可达800～1000℃，切削速度为高速钢的数倍。10.常用硬质合金分为钨钴类YG 、钨钛类YT 和钨钛钽（铌）类YW 等。其中YG类适合用于铸铁等脆性工件，YT 类适用于加工钢类等普通塑性工件。

11.各类硬质合金牌号中，含钴量越多，抗冲击越好；含碳化物越多，硬度、耐磨性越高。粗加工时应选用含钴多的硬质合金刀具。 12.陶瓷刀具材料以氧化铝或复合氧化铝为主要成分。 13.陶瓷材料的优点是高硬度与耐磨性、高耐热性、高化学稳定性及抗粘结性好，一般适用于精加工和半精加工硬材料。 14.超硬刀具材料主要有陶瓷和金刚石、立方氮化硼三种。 15.由于金刚石与铁原子的亲和性强，易使其丧失切削能力，故不宜用于加工铁族材料。 16.金刚石的主要缺点是耐热性差、强度低、脆性大，故对冲击、振动敏感，因而对机床的精度、刚度要求高，一般只适宜作非铁合金的精加工。二、判断题 1.刀具切削部分的材料影响刀具切削性能的好坏。（√） 2.刀具材料硬度越高，强度和韧性越低。（√） 3.刀具材料的工艺性是指可加工性、可磨削性和热处理特征等。（√） 4.刀具材料的耐热性是指高温下保持高硬度、高强度的性能。（√）

常见刀具型号及用途

1、常用合金刀片牌号、性能及用途： YD05 专用于加工各种镍基、钴基、铁基及含碳化钨自熔性喷涂合金材料。 YT726 红硬性高，耐磨性好。适于冷硬铸铁、合金铸铁、淬火钢的车削、铣削。 YT767 耐磨性高、抗塑性变形能力好。适于高锰钢、不锈钢的连续或部断切削。 YT758 高温硬度好，耐磨性好。适于超高强度钢的连续或间断切削。 YT798 韧性好，具有很高的抗热震裂和抗塑性变形能力。适于铣削合金结构钢、合金工具钢，也适于高锰钢、不锈钢的加工。 YT535 耐磨性、红硬性高于YT540 并有较高的使用强度。适于铸、锻钢的连续粗车、粗铣。 ZP10 耐磨性及使用强度较高，红硬性好，适合于钢铸钢、可锻铸铁、连续球墨铸铁的精加工和音精加工，还可用于仿形、螺纹车削及铣削加工。 ZP20 使用强度和抗冲击性较高，适合于钢、铸钢可锻铁和球墨铸铁的半精加工和浅粗加工。 ZK10SF 结晶粒合金，具有较高耐磨性，强度高，抗冲击性好，适合各种铸铁、有色金属及非金属材料的加工，是整体硬质合金孔加工刀具的理想材料。 ZK10SF-1 具有良好的耐磨，适合于铸铁、有色金属、非金属材料及淬火钢的精加工，是整体硬直金孔加工刀具的理想材料。 ZK30SF 强度高，抗冲击性好，适合于各种铸铁的粗加工和强力切削。 ZK30SF-1 结晶粒合金，耐磨性好，使用强度高，通用性好。适用于在较高速度下粗，精加工各种钢、铸铁、碳钢，高速和快速进给更佳。 ZK10UF

适用于各种铸铁及有色金属的精加工和半精加工，也是制作整体硬质合金孔加工工具的理想材料。 ZK10UF-1 适合于铸铁的精加工和半精加工，亦可用于合金铸铁、青铜、黄铜、铝及其合金的加工。 ZK20 适合于铸铁、冷硬铸铁、低合金铸铁，有色金属及非金属材料的半精加工和浅粗加工。 ZK30UF 具有特别优越的韧性，硬度也比较高，适于各种铸铁，有色金属的精加工和强力铣削，特别是作为孔加工刀具十分理想。 ZK30 适合于铸铁、铜、铝等有色金属及大理石、塑料等非金属材料的粗加工。 YG522 耐磨性好，使用强度高，是竹木加工专用牌号，其使用寿命高，并可用于有金属和非金属材料的切削加工。 YG546 韧性好，使用强度高，能承受较大的冲击负荷，适于不锈钢、铸铁粗加工。 YG610 具有良好的热强性。适于铸铁、高温合金、淬火钢等材料的连续或间断切削。 YG640 有良好的热强性和高耐磨性，抗冲击、抗氧化能力好。适于大型铸件的连续，间断切削和耐热钢、高强度钢铣削、刨削。 YG813 耐磨性好，较高的抗弯强度和抗粘结能力。适于加工高温合金、不锈钢、高锰钢等材料。 YNG051 适合于钢、不锈钢、铸铁的精加工。 YNG051 适合于钢、不锈钢、铸铁的半精和精加工。 YCB011 主要适合于淬硬钢HRC50-60( 例如碳素工具钢、轴承钢、模具钢和高速钢等) 灰口铸铁、球墨铸铁、冷硬铸铁、以及NI 基、Co 基、Fe 基高温合金的机械加

常用刀具材料及选用

常用刀具材料及选用在切削过程中，刀具担负着切除工件上多余金属以形成已加工表面的任务。刀具的切削性能好坏，取决于刀具切削部分的材料、几何参数以及结构的合理性等。刀具材料对刀具寿命、加工生产效率、加工质量以及加工成本都有很大影响，因此必须合理选择。一、刀具材料应具备的性能刀具在切削时要承受高温、高压、强烈的摩擦、冲击和振动，因此刀具材料必须具备以下性能： 1．高的硬度和耐磨性刀具应具备高的硬度和耐磨性。一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。其常温硬度一般要求大于60HRC。 2．足够的强度和韧性为承受切削负荷、振动和冲击，刀具材料必须具备足够的强度和韧性。 3．高的热稳定性刀具在高温下工作，要求刀具材料具备高的热稳定性，也称高的耐热性。即刀具材料在高温下硬度、耐磨性、强度和韧性变化很小，仍能保持正常切削。 4．良好的物理特性即刀具材料具备良好的导热性、大的热容量以及优良的热冲击性能。 5．良好的工艺性即刀具材料应具备良好的锻造性、机械加工性和热处理性。除此之外，要求刀具材料经济性要好。二、常用刀具材料的性能及选用常用刀具材料的种类和特性刀具材料种类很多，常用的有工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢）、硬质合金、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。下面对高速钢、硬质合金、陶瓷及其它超硬刀具材料进行介绍。 1）高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢有很高的强度，抗弯强度为一般硬质合金的2～3倍；韧性也高，比硬质合金高几十倍。高速钢的硬度在63HRC以上，且有较好的耐热性，在切削温度达到500650°C时，尚能进行切削。高速钢可加工性好，热处理变形较小，目前常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。高速钢刀具可以加工从有色金属到高温合金的各种材料。表1-2列出了几种常用高速钢的牌号及其主要用途，可供选择时参考。 2）硬质合金硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末和金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金中的金属碳化物熔点高、硬度高、化学稳定性与热稳定性好，因此，硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高，允许的切削速度远高于高速钢，加工效率高且能切削诸如淬火钢等硬材料。硬质合金的不足是与高速钢相比，其抗弯强度较低、脆性较大，抗振动和冲击性能也较差。硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。在我国，绝大多数车刀、端铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造，目前，在一些较复杂的刀具上，如立铣刀、孔加工刀具等也开始应用硬质合金制造。我国常用的硬质合金牌号及其应用范围见表1-3。 3）陶瓷和超硬刀具材料陶瓷材料比硬质合金具有更高的硬度（91～95HRA）和耐热性，在1200℃的温度下仍能切削，耐磨性和化学惰性好，摩擦系数小，抗粘结和扩散磨损能力强，因而能以更高的速度切削，并可切削难加工的高硬度材料。主要缺点是性脆、抗冲击韧性差，抗弯强度低。