金属切削加工刀具材料的选择

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金属切削刀具及选择

金属切削刀具及选择
同样条件下可以采用较大的前角, 提高了刀具耐用度。
主要用于硬质合金刀具和陶瓷刀具,加 工铸铁等脆性材料。
• C、负前角平面型 (右图) • 特点:切削刃强度较好,
但刀刃较钝,切削变形大。
• 主要用于硬脆刀具材料。加 工高强度高硬度材料,如淬 火钢。
• 图示类型负前角后部加有正 前角,有利于切屑流出。
硬质合金: 由难熔金属化合物(如WC、TiC
)和金属粘结剂(Co)经粉末冶金 法制成。
因含有大量熔点高、硬度高、 化学稳定性好、热稳定性好的金属 碳化物,硬质合金的硬度、耐磨性 和耐热性都很高。硬度可达HRA89 ~93,在800~1000 °C还能承担 切削,耐用度较高速钢高几十倍。 当耐用度相同时,切削速度可提高 4~10倍。
14金属切削刀具及选择数控加工工艺刀具材料刀具材料刀具材料应具备的性能刀具材料的种类其他刀具材料在切削过程中刀具直接切除工件上的余量并形成已加工表面刀具材料对金属切削的生产率成本质量有很大的影响因此要重视刀具材料的正确选择与合理使用
刀具材料
刀具材料
在切削过程中,刀具直接切除工件上的余量并形 成已加工表面,刀具材料对金属切削的生产率、成本、 质量有很大的影响,因此要重视刀具材料的正确选择 与合理使用。
(3) 副后刀面(副后面):刀具上与工件已加工表面相对并相互作用的表面
(4) 主切削刃:前刀面与主后刀面的交线。承担主要切削工作,它在工件 上切出过渡表面。 (5) 副切削刃:前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作 ,并最终形成已加工表面。 (6) 刀尖:主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的线段 或圆弧。刀尖按其连接过渡部分形状不同,分为点状刀尖、修圆刀尖、 倒角刀尖,如图1-5所示。刀尖是刀具切削部分工作条件最恶劣的部位之 一。

四大材料刀具的性能与选择

四大材料刀具的性能与选择

四大材料刀具的性能与选择刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。

本文介绍了切削中所使用的金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬质合金、高速钢等刀具材料的性能及适用范围。

刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础,刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据,要根据刀具材料与工件材料的力学、物理和化学性能选择刀具材料,才能获得良好的切削效果。

就活塞在切削加工时的刀具材料选用作了阐述。

高速钢:活塞加工中铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀,钻油孔用钻头等都为高速钢材料。

硬质合金:YG、YD系列硬质合金刀具被广泛应用于铝活塞加工的各个工序中,特别是活塞粗加工和半精加工工序。

立方氮化硼:立方氮化硼刀具被用于镶铸铁环活塞的车削铸铁环槽工序中。

同时也应用于活塞立体靠模的加工中。

金刚石:金刚石刀具可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。

在切削铝合金时,PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍,是目前铝活塞精密加工的理想刀具,已经应用于精车活塞环槽、精镗活塞销孔、精车活塞外圆、精车活塞顶面及精车活塞燃烧室等精加工工序中。

刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削加工效率、刀具寿命的基本因素。

切削加工时,直接担负切削工作的是刀具的切削部分。

刀具切削性能的好坏大多取决于构成刀具切削部分的材料、切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。

切削加工生产率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面质量的优劣等等,在很大程度上都取决于刀具材料的合理选择。

正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。

每一品种刀具材料都有其特定的加工范围,只能适用于一定的工件材料和切削速度范围。

不同的刀具材料和同种刀具加工不同的工件材料时刀具寿命往往存在很大的差别,例如:加工铝活塞时,金刚石刀具的寿命是YG类硬质合金刀具寿命的几倍到几十倍;YG类硬质合金刀具加工含硅量高、中、低的铝合金时其寿命也有很大的差别。

刀具材料及选用

刀具材料及选用
刀具的选用
刀具材料应具有的基本性能
1)硬度-----最基本特性 高硬高温高压下保持几何形状。 最差的碳素工具钢62HRC以上
高速钢63~67 HRC 、硬质合金更硬
2)足够的强度、韧性------承受切削力和抗冲击力 强度用刀具材料的抗弯强度σbb表示,韧性αk。
3)耐磨性和耐热性-----抗磨损、高温下保持高硬度
DX25,UM20,DTU DX3,DTU,UMS
UM40 KG03
KG10,KT9,CR1 KT9,CR1,KG20
KG30,LF12
SIF S10M S25M S35M S60M S10M H15,S25
M HX,S35M
S60M
H15,890 883,HX
ISO分类
P10
P 类
P20 P30
刀具材料选用
高速钢刀具----韧性好,一般做成整体式,数控常用。 主要特征有:淬火温度极高(1200℃)而淬透性极好,使刀具
整体的硬度一致。回火时有明显的二次硬化现象,甚至比淬 火硬度更高且耐回火软化性较高,在600℃仍能保持较高的硬 度,较之其他工具钢耐磨性好且比硬质合金韧度高,但压延 性较差,热加工困难,耐热冲击较弱。
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
W12MO3Cr4V3CO5Si 、 W6MO5Cr4V2Al 粉末冶金高速钢
刀具材料选用
硬质合金刀具:韧性差,抗弯强度低,很少做成整体式, 一般为镶焊或制成刀片形式。
K类(YG)WC+CO 用于短切屑黑色、有色金属、 非金属脆性材料加工, 如铸铁、青铜等。
P类(YT) WC+TiC 用于塑性好的长切屑黑色金属 加工。

刀具材料与选择

刀具材料与选择

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。

最适合做刀的材料

最适合做刀的材料

最适合做刀的材料首先,我们需要了解刀具所需具备的基本性能。

刀具在使用过程中需要具备较高的硬度、耐磨性和韧性。

硬度是指材料抵抗外力的能力,耐磨性是指材料在摩擦和磨损作用下的抗性,而韧性则是指材料在受力作用下不易断裂的性能。

因此,最适合做刀的材料应该具备较高的硬度、耐磨性和韧性。

目前,常见的刀具材料主要有碳素钢、不锈钢、合金钢、陶瓷等。

碳素钢是指含有较高碳含量的钢铁,具有较高的硬度和耐磨性,但韧性较差,容易断裂。

不锈钢是一种抗腐蚀性能较好的钢铁,硬度和耐磨性相对较弱。

合金钢是指通过添加合金元素来提高钢铁的性能,既具备较高的硬度和耐磨性,又具有一定的韧性。

而陶瓷则是一种硬度极高的材料,但韧性较差。

综合考虑以上几种材料的性能,我们可以得出结论,合金钢是最适合做刀的材料。

合金钢通过添加合金元素,既能够提高硬度和耐磨性,又能够保持一定的韧性,因此在刀具制造领域得到了广泛应用。

合金钢刀具不仅具有较高的切削性能,而且在使用过程中不易断裂,使用寿命较长,因此深受消费者的青睐。

当然,针对不同的使用场景和需求,还可以选择其他材料来制作刀具。

比如在一些特殊的环境下需要抗腐蚀性能较好的刀具,可以选择不锈钢材料;在一些对刀具硬度要求较高的场合,可以选择碳素钢或陶瓷材料。

因此,在选择刀具材料时,需要根据实际需求来综合考虑材料的硬度、耐磨性和韧性等性能。

综上所述,合金钢是最适合做刀的材料,它具备较高的硬度、耐磨性和韧性,能够满足刀具在使用过程中的各项要求。

当然,在实际选择刀具时,还需要根据具体的使用场景和需求来进行综合考虑,以选择最适合的刀具材料。

希望本文能够帮助大家更好地了解刀具材料的选择,为大家的生产生活提供一些参考。

刀具材料有哪几种

刀具材料有哪几种

刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料,不同的刀具材料具有不同的特性和用途。

在工业生产和日常生活中,刀具被广泛应用于各个领域,因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。

下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。

1. 钢。

钢是最常见的刀具材料之一,它具有优良的机械性能和耐磨性,适用于制作各种刀具,如厨房刀具、工业刀具等。

钢的主要成分是铁和碳,同时还含有少量的合金元素,如铬、钼、锰等。

不同成分的钢具有不同的性能,如碳钢具有较高的硬度和切削性能,不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。

2. 高速钢。

高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材,主要用于制作切削工具,如铣刀、钻头、车刀等。

高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性,能够在高速切削时保持良好的切削性能。

由于其高成本和难加工性,高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。

3. 硬质合金。

硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性。

硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域,能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。

硬质合金刀具的制造工艺复杂,成本较高,但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。

4. 陶瓷。

陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性,被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。

陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点,能够满足特定领域对刀具的高要求。

5. 钛合金。

钛合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的耐腐蚀性和高温性能,适用于制作高性能的刀具。

钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域,能够满足对刀具重量和强度要求的场合。

总结。

不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围,选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。

随着材料科学的不断发展,新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域,为工业生产和生活带来更多的便利和效益。

刀具材料对金属切削性能的影响

刀具材料对金属切削性能的影响

刀具材料对金属切削性能的影响切削加工是一种常用的金属加工方法,针对不同的金属材料,我们需要选择合适的刀具材料以达到最佳的切削效果。

刀具材料的选择将直接影响到加工过程中的切削性能,如切削力、切削温度、切削速度、切削表面质量等。

本文将重点探讨刀具材料对金属切削性能的影响。

1. 高速钢刀具高速钢刀具是应用最为广泛的刀具材料之一,它具有良好的耐磨性和热稳定性。

高速钢刀具适用于中等强度金属的切削加工,如碳钢、合金钢等。

它的主要优点是价格较低、易加工、寿命较长。

然而,高速钢刀具在高温环境下容易产生热软化现象,导致切削刃失去硬度,限制了其应用范围。

2. 硬质合金刀具硬质合金刀具由钨钴合金和碳化物组成,具有优异的硬度和耐磨性。

它适用于高硬度金属的切削加工,如铸铁、不锈钢等。

硬质合金刀具的耐磨性远远超过高速钢刀具,因此寿命较长。

然而,硬质合金刀具的价格相对较高,易受冲击和振动环境的影响。

3. 陶瓷刀具陶瓷刀具主要由氧化铝和氮化硅等耐磨材料制成,具有极高的硬度和耐磨性。

它适用于高速切削和高硬度金属的加工,如钢铁、钛合金等。

陶瓷刀具的主要优点是高温稳定性好,能承受高温切削环境下的高速、高温切削,且切削力较小。

然而,陶瓷刀具容易受到冲击和振动的破损,价格较高,不适用于粗糙加工和较大切削深度。

4. 超硬刀具超硬刀具主要包括单晶金刚石和立方氮化硼刀具。

它们具有极高的硬度和耐磨性,适用于加工高硬度和高硬度脆性材料,如玻璃、陶瓷、石墨等。

超硬刀具的优点是切削力小、切削表面质量高,可实现更高的加工精度。

然而,超硬刀具的价格非常昂贵,制造和修复困难,对加工条件的要求也很高。

总结起来,刀具材料对金属切削性能的影响主要体现在刀具的耐磨性、硬度和热稳定性等方面。

不同的切削任务需要选择适合的刀具材料来实现最佳的切削效果。

在实际应用中,我们需要根据不同的金属材料特性、切削环境和加工要求等因素综合考虑,选择合适的刀具材料。

金属切削刀具材料的选择

金属切削刀具材料的选择

金属切削刀具材料的选择工件的切削加工离不开金属切削刀具。

但如何选择合适的切削刀具,如何获得更好的加工效率,如何降低加工的生产成本,往往是一个简单又复杂的课题。

金属切削刀具的选择,主要根据所将要加工零件的材料来进行选择,而金属切削刀具的材料发展也是根据工件材料的发展而发展的。

从工件材料的金属性能上进行分析,金属材料可分为脆性材料、韧性材料、粘性材料,而一般的刀具材料也是根据工件的这三种特性而发展的,针对工件材料上述三种特征,国际标准对应金属切削的硬质合金材料有K、P、M三类材料,而高速钢材料也有软硬不同的各种材料。

但如何选择合适的刀具材料进行金属切割哪?这还需要从材料的这些基本特征入手分析后进行针对性的选择。

首先我们把工件材料做一下种类划分,脆性材料的特点耐磨性比较好,但强度相对较低,这类材料主要是以铸铁类材料为主,因此切削刀具的材料需要比较硬的刀具材料(K类硬质合金),一般情况下,加工铸铁类零件的硬质合金刀具材料相对的硬度比较高,耐磨性比较好,韧性较差,相比较刀具更容易产生碎裂问题;而对应韧性金属材料来说,需要刀具具有一定的韧性,同时针对材料的金属性能需要金属切削性能具备有相对的韧性和刚度才能有效地进行金属切割(P类硬质合金),刀具材料的失效形式往往以磨损为主;对粘性材料而言,材料的最大特点是粘性大,金属切割刀具经过加工表面时,被加工的金属材料容易粘接在刀具的表面和需要刀具具有良好的抗拉伸的能力,刀具材料(M类硬质合金),刀具材料的失效形式也往往以积屑瘤为主。

以上是金属切削刀具材料的三种基本性能的分析,但金属材料的性能还有相对比较大的变化,从工件材料的脆、韧、粘基本性能角度进行叠加分析,又可以得到一些新的变化,当把脆性和脆性进行二次叠加就得到了更硬的材料,如金属材料进行淬火处理后可使工件材料获得更硬(更耐磨)的超硬材料的特征;而脆性和韧性叠加可得到工件材料具有韧和艮的特征,这就是高温合金材料中镍基合金材料的基本特征;而而脆性和粘性叠加后,工件材料所体现出的加工特征是材料具有相对的强度和粘性,这就是非鉄合金材料的基本加工特征;当韧性和粘性叠加后金属材料表现出来的性能粘韧组合的性能,这与高温合金材料中钛合金材料的可加工特性相同,从金属材料的分类来看,同属高温合金材料的镍基合金和钛合金,两者材料的基本特征也是不同的,进行加工时,性能差异很大,刀具材料的选择更复杂,因此把高温合金材料又称为难加工材料;当把粘性和粘性进行二次叠加,工件材料所表现出来的特征却发生了更大的巨变,从材料本身来看工件变得很软,很容易变形,但软的材料在挤压后却展现出更硬的特征,工件材料在进行二次挤压时出现了更硬更强的特征,这就是目前复合材料(碳纤维等复合材料)的特征,一般碳纤维的复合材料的加工是目前最难选择的加工之一,刀具寿命也是最低的一种金属切割的加工,刀具材料一旦出现磨损工件材料就会发生拉丝等问题,因此加工刀具需要做的锋利而减小对工件材料的挤压作用。

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金属切削加工刀具材料的选择
金属切削加工刀具分为:车刀、铣刀、刨刀、钻头等。

下面我们就针对这些做出说明。

(一)车刀
车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。

车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。

车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面,刀尖角成。

车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。

机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹,并且刀柄可多次使用。

机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧,装可转位刀片的机械夹固式车刀。

刀刃用钝后可以转位继续使用,而且停车换刀时间短,因此取得了迅速发展。

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。

它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。

车刀几何参数的选择受多种因素影响,必须根据具体情况选取。

前角γo根据工件材料的成分和强度来选取,切削强度较高的材料时,应取较小的值。

例如,硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°~15°;在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°~-10°。

一般情况下后角取6°~10°。

主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,
一般取30°~75°,刚性差时取较大的值,在车阶梯轴时,由于切削方式的需要取大于或等于90°。

刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。

刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。

车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。

最简单的是平面型,正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀,负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。

带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度,适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。

对于要求断屑的车刀,可用带负倒棱的圆弧面型,或在平面型的前面上磨出断屑台。

车刀分类:按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。

车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。

还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。

车刀按材质可分为.高碳钢、高速钢、非铸铁合金刀具、烧结碳化刀具、陶瓷车刀、钻石刀具、氮化硼刀具等。

高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢,经过淬火硬化后使用,因切削中的摩擦四很容易回火软化。

高速钢为一种钢基合金俗名白车刀,含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。

例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。

高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至600℃,适合转速1000rpm以下及螺纹之车削。

碳化刀具为粉末冶金的产品,碳化钨刀具主要成分为50%~90%钨,并加入钛、钼、钽等以钴粉作为结合剂,再经加热烧结完成。

碳化刀具的硬度较任何其它材料均高,有最硬高碳钢的三倍,适用于切削较硬金属或石材,因其材质脆硬,故只能制成片状,再焊于较具韧性之刀柄上,如此刀刃钝化或崩裂时,可以更换另一刀口或换新刀片。

陶瓷车刀是由氧化铝粉未,添加少量元素,再经由高温烧结而成,其硬度、抗热性、切削速度比碳化钨高,但是因为质脆,故不适用于非连续或重车削。

.钻石刀具作高级表面加工时,可使用圆形或表面有刃缘的工业用钻石来进行光制。

可得到更为光滑的表面,主要用来做铜合金或轻合金的精密车削,在车削时必须使用高速度,最低需在60~100m/min,通常在200~300m/min。

立方晶氮化硼(CBN)是近年来推广的材料,硬度与耐磨性仅次于钻石,此刀具适用于加工坚硬、耐磨的铁族合金和镍基合金、钴基合金。

(二)铣刀
铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。

工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。

铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。

铣刀的分类:按用途区分有按用途区分有圆柱铣刀、面铣刀、
立铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、锯片铣刀、T形铣刀等。

按结构来分有整体式、整体焊齿式、镶齿式、可转位式等。

按齿背的加工方式分为两类尖齿铣刀和铲齿铣刀。

按种类及其用途可分为平头铣刀、.球头铣刀、平头铣刀带倒角、成型铣刀、倒角刀、齿型刀、粗皮刀等。

铣刀常用材料:1)高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),2)硬质合金。

高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),分通用和特殊用途高速钢两种。

其具有以下特点:a、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高,淬火硬度可达HRC62—70。

在6000C高温下,仍能保持较高的硬度。

b、刃口强度和韧性好,抗振性强,能用于制造切削速度一般的刀具,对于钢性较差的机床,采用高速钢铣刀,仍能顺利切削。

c、工艺性能好,锻造、加工和刃磨都比较容易,还可以制造形状较复杂的刀具。

d、与硬质合金材料相比,仍有硬度较低,红硬性和耐磨性较差等缺点。

硬质合金:是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。

其主要特点如下:a、能耐高温,在800—10000C左右仍能保持良好的切削性能,切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。

b、常温硬度高,耐磨性好。

c、抗弯强度低,冲击韧性差,刀刃不易磨的很锋利。

(三)刨刀
用于刨削加工的、具有一个切削部分的刀具。

刨刀根据
用途可分为纵切、横切、切槽、切断和成形刨刀等。

刨刀的结构基本上与车刀类似,但刨刀工作时为断续切削,受冲击载荷。

因此,在同样的切削截面下,刀杆断面尺寸较车刀大1.25~1.5倍,并采用较大的负刃倾角(-10°~-20°),以提高切削刃抗冲击载荷的性能。

为了避免刨刀刀杆在切削力作用下产生弯曲变形,从而使刀刃啃入工件,通常使用弯头刨刀。

重型机器制造中常采用焊接-机械夹固式刨刀,即将刀片焊接在小刀头上,然后夹固在刀杆上,以利于刀具的焊接、刃磨和装卸。

在刨削大平面时,可采用滚切刨刀,其切削部分为碗形刀头。

圆形切削刃在切削力的作用下连续旋转,因此刀具磨损均匀,寿命很高。

(四)钻头
钻头(zuàntóu)是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具。

常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。

扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。

钻头分类有:麻花钻、扁钻、深孔钻、扩孔钻、锪钻、中心钻、空心钻等。

材质
印制板钻孔用钻头一般都采用硬质合金,因为环氧玻璃布复铜箔板对刀具的磨损特别快。

所谓硬质合金是以碳化钨粉末为基体,以钴
粉作粘结剂经加压、烧结而成。

通常含碳化钨94%,含钴6%。

由于其硬度很高,非常耐磨,有一定强度,适于高速切削。

但韧性差,非常脆,为了改善硬质合金的性能,有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5~7微米的特硬碳化钛(TIC)或氮化钛(TIN),使其具有更高的硬度。

有的用离子注入技术,将钛、氮、和碳注入其基体一定的深度,不但提高了硬度和强度而且在钻头重磨时这些注入成份还能内迁。

还有的用物理方法在钻头顶部生成一层金刚石膜,极大的提高了钻头的硬度与耐磨性。

硬质合金的硬度与强度,不仅和碳化钨与钴的配比有关,也与粉末的颗粒有关。

超微细颗粒的硬质合金钻头,其碳化钨相晶粒的平均尺寸在1微米以下。

这种钻头,不仅硬度高而且抗压和抗弯强度都提高了。

为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构,原来的钻头为整体都是硬质合金,现在后部的钻柄采用了不锈钢,成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头,特别在小直径方面。

刀具材料应具有以下性能:
(1)高的硬度和耐磨性;
(2)足够的强度和韧性;
(3)高的耐热性;
(4)良好的工艺性与经济性;
(5)良好的导热性和小的热膨胀系数;。

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