刀具基础知识介绍及涂层选用
刀具涂层技术介绍
刀具涂层技术介绍刀具涂层技术是一种在刀具表面涂覆一层特殊材料的技术，旨在提高刀具的硬度、耐磨性、热稳定性和化学稳定性等性能。
刀具涂层技术的发展与高速切削、高效加工和先进制造技术的进步密切相关。
本文将对刀具涂层技术的原理、种类以及应用进行介绍。
1.碳化物涂层：如碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等。
这些涂层具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重载切削。
2.氮化物涂层：如氮化钨(WN)、氮化钛(TiN)、氮化铝(AlN)等。
这些涂层具有较高的硬度和化学稳定性，广泛应用于切削、修磨和打孔等工艺。
3.金属涂层：如钛合金(TiAlN)、氧化锆(ZrO2)等。
这些涂层具有较高的热稳定性和抗氧化性能，适用于高温切削和挤压。
4.金刚石涂层：金刚石涂层具有超高硬度和低摩擦系数，能够有效提高刀具的寿命和切削质量。
但由于金刚石涂层的制备技术复杂和成本较高，目前还处于实验阶段。
1.金属切削：刀具涂层技术在金属切削领域得到广泛应用，可以提高切削效率和工件表面质量。
例如，在高速铣削中，采用碳化钛涂层的刀具可以显著提高切削速度和切削质量。
2.木材加工：刀具涂层技术在木材加工领域也有一定的应用。
通过涂覆特殊涂层，可以延长刀具的使用寿命，并提高加工效率。
例如，在木材切削中，采用氮化钛涂层的刀具可有效降低磨损和摩擦。
3.非金属材料加工：刀具涂层技术在陶瓷、塑料、复合材料等非金属材料加工领域也得到了广泛应用。
通过涂层技术，可以改善切削表面的光洁度，并提高工件的精度和质量。
4.汽车零部件加工：在汽车零部件加工领域，刀具涂层技术可以有效提高零部件的加工精度和耐用性，适用于发动机气门、曲轴、轴承等零部件的加工。
刀具涂层技术的发展为现代制造业带来了巨大的效益。
随着材料科学、纳米技术和涂层技术的进一步发展，刀具涂层技术的性能和应用范围将会不断扩大。
预计未来刀具涂层技术将更加智能化和环保化，能够实现刀具表面的自动修复和自动调节。
这将进一步提高切削效率和加工质量，推动现代制造业的发展。
刀具选择正确的涂层
刀具选择正确的涂层涂层也有助于提高刀具的切削性能。
目前的涂层技术包括：（1）氮化钛（TiN）涂层：这是一种通用型PVD和CVD涂层，可以提高刀具的硬度和氧化温度。
（2）碳氮化钛（TiCN）涂层：通过在TiN中添加碳元素，提高了涂层的硬度和表面光洁度。
（3）氮铝钛（TiAlN）和氮钛铝（AlTiN）涂层：氧化铝（Al2O3）层与这些涂层的复合应用可以提高高温切削加工的刀具寿命。
氧化铝涂层尤其适合干式切削和近干切削。
AlTiN涂层的铝含量较高，与钛含量较高的TiAlN涂层相比，具有更高的表面硬度。
AlTiN涂层通常用于高速切削加工。
（4）氮化铬（CrN）涂层：这种涂层具有较好的抗粘结性能，是对抗积屑瘤的＊＊解决方案。
（5）石涂层：石涂层可以显着提高加工非铁族材料刀具的切削性能，非常适合加工石墨、金属基复合材料、高硅铝合金和其他高磨蚀性材料。
但石涂层不适合加工钢件，因为它与钢的化学反应会破坏涂层与基体的粘附性能。
近年来，PVD涂层刀具的有所扩大，其价格也与CVD涂层刀具不相上下。
CVD涂层的厚度通常为5－15μm，而PVD涂层的厚度约为2－6μm。
在涂覆到刀具基体上时，CVD涂层会产生不受欢迎的拉应力；而PVD涂层则有助于对基体形成有益的压应力。
较厚的CVD涂层通常会显着降低刀具切削刃的强度。
因此，CVD涂层不能用于要求切削刃非常锋利的刀具。
在涂层工艺中采用新的合金元素可以改善涂层的粘附性和涂层性能。
例如，伊斯卡公司的3PSumoTec处理技术能提高PVD和CVD 两类涂层的韧性、光滑程度和抗崩刃性能。
同样，该工艺还能消除PVD涂层时在涂层表面产生的有害液滴，从而使涂层表面更光滑，使刀片在加工时切削温度更低、寿命更长、形成更理想的切屑流，以及能采用更高的切削速度。
复合涂层具有很好的耐磨性和抗崩刃性，非常适合用于高速切削铸铁的各种刀片牌号，其预期的切削速度可达到650－1200sfm以上（取决于工件材料的类型和加工条件）。
刀具涂层种类
刀具涂层种类在制造业中，刀具涂层起到了极其重要的作用。
它们不仅可以提高刀具的耐磨性和耐蚀性，还可以提高切削效率和生产效率。
随着科技的进步，越来越多种类的刀具涂层问世。
以下将介绍一些常见的刀具涂层种类，帮助您选择适合的涂层。
1. 钛氮合金涂层：钛氮合金涂层具有很高的硬度和耐磨性，能够增加刀具的寿命。
它在加工高温合金和不锈钢时表现出色，限制了切削温度的上升，进而减少了刀具磨损。
2. 金刚石涂层：金刚石涂层是目前最硬的材料之一，可以极大地提高刀具的硬度和耐磨性。
它在加工复杂的材料、高硬度材料和玻璃等脆性材料时显示出卓越的性能。
3. 碳化物涂层：碳化物涂层具有良好的耐磨性和耐热性能，可以有效减少刀具与工件之间的摩擦，提高切削速度和表面质量。
碳化物涂层广泛应用于高速切削和干切削。
4. 氧化物涂层：氧化物涂层具有良好的耐热性和化学稳定性，能够抵御高温腐蚀和氧化。
它广泛应用于切削高硬度材料和高温合金。
5. 氮化物涂层：氮化物涂层具有高硬度和高熔点，可以增加刀具的使用寿命和切削效率。
它广泛应用于加工钛合金、高温合金和不锈钢等材料。
除了上述常见的涂层种类，还有许多其他创新的涂层技术不断涌现。
例如，纳米涂层技术可以在刀具表面形成纳米级的涂层，进一步提高刀具的切削性能和寿命。
此外，多层涂层和渗氮等技术也被广泛应用。
在选择刀具涂层时，需要根据具体的加工材料和加工要求来进行选择。
例如，加工高硬度材料时，可以选择金刚石涂层；加工高温合金时，可以选择氮化物或钛氮合金涂层。
此外，还需要考虑加工环境、切削速度和表面要求等因素。
综上所述，刀具涂层是提高切削效率和降低生产成本的关键技术之一。
在选择刀具涂层时，应根据具体情况进行合理选择，并及时了解新的涂层技术。
通过选择合适的刀具涂层，可以实现更高效、更稳定的加工过程，提高产品质量和生产效率。
刀具涂层应注意事项
刀具涂层应注意事项刀具涂层在机械加工中起到了保护刀具和提高加工效率的作用。
但是，在选择和使用刀具涂层时需要注意一些事项。
下面是一些值得注意的方面。
首先，选择适合的刀具涂层。
目前市场上有各种不同类型的刀具涂层，如涂层硬质合金、AlTiN涂层等。
每种涂层都有其特定的优点和适用范围。
在选择涂层时，需要考虑被加工材料的性质和加工条件，以及期望的加工效果。
比如，涂层硬质合金适用于加工高硬度材料，而AlTiN涂层适用于高温和高切削速度条件下的加工。
其次，注意刀具涂层的厚度和质量。
涂层的厚度对刀具的使用寿命和加工效果有很大影响。
如果涂层太薄，容易磨损造成刀具失效；如果涂层太厚，容易产生应力集中和表面粗糙度增加。
此外，质量也是关键，涂层应具备良好的粘附力和耐磨性，以确保刀具的持久性能。
再次，注意刀具涂层的处理和保养。
在涂层的加工和维护过程中，需要注意一些细节。
首先是加工过程中的刀具选择和切削参数控制。
刀具涂层在加工过程中会承受一定的热、力和化学腐蚀等腐蚀因素，因此需要根据加工要求选择合适的刀具和控制好切削参数，以避免过度磨损和失效。
其次是刀具的清洁和保养。
在使用后，应及时清洗刀具上的切屑和切削液，并进行适当的油脂润滑和保护，以延长涂层寿命。
此外，需要注意切削液的选择和使用。
切削液在刀具涂层的保护和冷却中起到重要作用。
切削液应具有良好的冷却和润滑性能，能够降低摩擦和热量积累，减少刀具和工件的磨损。
同时，切削液也应对刀具涂层材料无腐蚀性。
因此，在选择切削液时，需要考虑切削液的成分和性能，以适应加工的要求。
最后，注意避免使用涂层刀具在高温环境下的加工。
尽管一些刀具涂层具有良好的高温稳定性，但在极端高温下仍然可能导致涂层失效。
因此，在高温环境中的加工过程中，应选择适合的刀具材料和涂层类型，以确保加工效果和使用寿命。
总之，刀具涂层在机械加工中发挥重要作用，但在选择和使用时需要注意一些事项。
合理选择涂层类型、控制涂层厚度和质量、注意刀具处理和保养、选择适合的切削液以及避免在高温环境中使用涂层刀具，这些都是确保刀具涂层良好性能的关键。
超硬刀具材料的选用与使用(精)
Produced by Мiss Хiè
涂层刀具材料
2、PVD高性能涂层 这类涂层适合于各种材料的刀具，主要用于立铣刀、钻头、阶 梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接 刀具等的涂层处理，适合半精加工、精加工等。 3、表面优化涂层 表面优化涂层适合高速精加工的技术要求。
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超硬刀具材料的选用与使用
超硬刀具材料的选用与使用
2 1 3 2 2 2 2 5 3 3
陶瓷材料
涂层刀具材料
加工步骤 百分表 立方氮化硼
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涂层刀具材料
涂层刀具是在韧性较好的刀具上涂覆一层或多层耐磨性好 的TiN、TiCN、TiAlN和Al3O2等，涂层的厚度为2～18μm，能 有效地改善切削过程的摩擦和粘附作用，降低切削热的生成。 在机械制造方面主要使用以下 几种涂层材料： 1、MT-CVD涂层 主要用于硬质合金可转位车削 类刀片的涂层，涂层刀片适合 于高速、高温、大负荷、干式 切削条件下使用。
陶瓷材料
陶瓷刀具具有高硬度(HRA91～95)、高强度(抗 弯强度为750～1000MPa)，耐磨性好，化学稳定性 好，抗粘结性能良好，摩擦系数低且价格低廉，具有 很高的高温硬度，1200°C时硬度达到HRA80等优点。
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立方氮化硼
立方氮化硼的硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好 的高温硬度，与陶瓷相比，其耐热性和化学稳定性稍差， 但冲击强度和抗破碎性能较好。它广泛适用于淬硬钢 (HRC≥50)、珠光体灰铸铁、冷硬铸铁和高温合金等的 切削加工，与硬质合金刀具相比，其切削速度可提高一 个数量级。
数控刀具基础知识经典实用
ap 径向进给量
x 实际走刀顺序数 ψ ap 螺纹总深度
nap 走刀次数
ψ 第一次走刀
＝0.3
第二次走刀
＝1
第三次走刀后以后的走刀 ＝X-1
数控刀具基础知识
螺纹加工走刀次数
螺距 mm 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50 3.00
tpi 48 32 24 20 16 14 12 10 8
走刀次数
4-6 4-7 4-8 5-9 6-10 7-12 7-12 8-14 9-16
SCB
3-4 3-4 3-5 4-6 5-6 6-8 8-10
MINI
6-9 6-11 6-12 8-14 9-15 11-18 11-18
数控刀具基础知识
1）粗加工
刀尖圆弧半 径mm
最大走刀量 mm/r
0.4
0.8
1.2 1.6
2.4
0.25-0.35 0.4-0.7 0.5-1.0 0.7-1.3 1.0-1.8
粗加工走刀量经验计算公式： f粗 = 0.5 R
式中： R ------ 刀尖圆弧半径mm f ------ 粗加工走刀量mm
数控刀具基础知识
2）精加工
Rt =
f2 8 r
1000
式中： Rt ------ 轮廓深度µm f ------ 进给量mm/r rε ------ 刀尖圆弧半径mm
外激力的频率与工艺系统的固 有频率相同随即产生共振。
数控刀具基础知识
解决刀具振动的思路
第一是减小切削力至最 小
第二是尽量增强刀具系 统或者夹具与工件的静 态刚性
第三则是在刀杆内部再 制造一个振动去打乱外 激切削力的振频，从而 消除刀具振动。
刀具涂层及如何正确选择刀具涂层
TiN、TiC、TiCN和TiAlN等刀具涂层及如何选择刀具涂层TiN 氮化钛TiAlN 氮化铝钛氮铝钛涂层氮铝化钛TiCN 氮碳化钛TiAlCN 氰化铝钛Ti2N 氮化二钛CrN, 氮化铬ZrN, 氮化锆AlTiN 氮化钛铝氮钛铝涂层金刚公司推出的各种新型涂层涂层颜色硬度HV 厚度μm 摩擦系数最高使用温度℃说明ZrCN复合兰灰 2500 1-4 550 通用性强TiN单层金黄 2300 1-4 500 高性价比涂层TiAlN复合紫色 3200 1-4 800 通用性强AlTiN复合黑 3400 1-4 900 高速、高硬度加工TiAlCrN 亚黑 3500 1-4 1000 特殊加工领域TiCN渐层灰黑 3000 1-4 400 高韧性通用涂层CrN渐层银亮 2000 3-15 700 适用加工铜、钛、模具DLC 黑彩 1000~4000 400 适用于有色金属、石墨、塑胶涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的。
涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了月牙槽磨损。
涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度~1级，降低刀具消耗费用20%~50%。
因此，涂层刀具已成为现代切削刀具的标志，在刀具中的使用比例已超过50%。
目前，切削加工中使用的各种刀具，包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀片上的涂层刀具。
刀具基础知识培训
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
2、单位换算
长度单位换算：
1MM＝100丝
1丝＝10UM
1UM＝0.001MM
公英制换算：
（1）、以1″＝25.4作为标准。英制转换为公制方法如下 ：25.4×分子÷分母，如：3/8（25.4*3÷8＝9.525 ）
2024/10/13
1938年 陶瓷刀具
德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。
1949～ 1950
可转位刀片
美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在 铣刀和其他刀具上。
1969年
碳化钛涂层硬质合 金刀片
瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳 化钛涂层硬质合金刀片的专利。
聚晶人造金刚石和 美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
（三）、铣刀基本的组成部份说明（示图一
）
周齿一后
角
端齿前角
刃部
端齿二后角 端齿一后角
柄部
2024/10/13
周齿二后 角
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
铣刀基本的组成部份说明（示图二）
柄径
刃径
刃部（刃长 ）
2024/10/13
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
二、刀具材料的分类
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按加工刀具分类
• 车刀 • 孔加工刀具 • 铣刀 • 拉刀 • 螺纹刀具 • 齿轮加工工具 • 自动线与数控机床刀具
切削三要素
• 背吃刀量（ ap ） • 进给量（f） • 切削速度（Vc）
：1已、加粗工余加表量工面不直大径，：m一m待次加走工刀表切面除直多径余m的m材料，只留下精加工余量。 余量太大，可分多次切削，但第一次的背吃刀量尽可能大。
2、精加工 粗加工后留下的余量，精加工时应一次进给切削完成。
背吃刀量
背吃刀量也叫切削深度，是指切削时已加工表面与待加工表面之 间的垂直距离，用符号 ap 表示，单位为mm。
ap
dw
dm 2
d w ：待加工表面直径
d m ：已加工表面直径
背吃刀量的选择： 余量不大，一次走刀切除多余余量。
1、粗加工
余量太大，可分多次切削，但第一次进刀量尽量大。 2、精加工：粗加工后留下的余量，精加工时一次进给完成切削。
表面耐磨性
•高摩擦系数会增加切削热，导致涂层寿命缩短甚至失效。而降低摩擦 系数可以大大延长刀具寿命。细腻光滑或纹理规则的涂层表面有助于 降低切削热，因为光滑的表面可使切屑迅速滑离前刀面而减少热量的 产生。与未涂层刀具相比，表面润滑性更好的涂层刀具还能以更高的 切削速度进行加工，从而进一步避免与工件材料发生高温熔焊。
进给量（f）
进给量是指刀具在进给方向上刀 具相对的位移量,即工件每转一圈 刀具沿进给方向移动的距离。用 符号f表示，单位为mm/r。
进给量的选择：
1、为了缩短加工时间，提高效率，粗加工时 应选用较大的进给量； 2、为了保证表面质量和加工精度，精加工时 应选用较小的进给量。
切削速度
v 切削速度是指切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用符 c
硬质合金
硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数量级粉 末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常用的合金碳化物 有WC、TiC、TaC、NbC等，常用的黏结剂有Co以及Mo、Ni等。
硬质合金具有高硬度、高熔点和化学稳定性好等特点。因此， 硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性均超过高速钢，其缺点是抗弯强度 低，冲击韧性差，；由于硬质合金的常温硬度很高，很难采用切削加 工方法制造出复杂的形状结构，故可加工性差。
应用：加工形成长屑的钢材等塑性材料。
注意：当加工淬硬钢、高强度钢和奥氏体不锈钢等难加工材料 时，由于切削力大，且集中在切削刃附近，如选用YT类硬质合金易
常用硬质合金的分类性能及应用
(3) 含添加剂的硬质合金。是在YG类、YT类硬质合金的基础上加入 适当的添加剂(合金碳化物TaC、NbC)所形成的硬质合金新品种。如： YA6、YW1和YW2等几种，其中YW类又称为通用硬质合金。
刀具涂层的选择
对小型圆形刀具进行正确的表面 处理可以提高刀具寿命，减少加工循环 时间，提升加工表面质量。但是，根据 加工需要正确选择刀具涂层有可能是一 件令人困惑和费劲的工作。每一种涂层 在切削加工中都既有优势又有缺点，如 果选用了不恰当的涂层，有可能导致刀 具寿命低于未涂层刀具，有时甚至会引 出比涂层以前更多的问题。
常用硬质合金的分类性能及应用
硬质合金按化学成分可分为四类：钨钴类(YG类)、钨钴钛类(YT类)、 含添加剂的硬质合金(YW类)、TiC基硬质合金(YN类)。其中前面三类的 主要成分为WC，可统称为WC基硬质合金。
(1) 钨钴类硬质合金。YG3、YG6X和YG8等。YG代表钨钴类硬质合 金，后面数字表示Co的含量，细颗粒的硬质合金有较高的抗弯强度和 耐磨性。
刀具基础知识介绍及涂层选 用
• 按照材料刀具的分类
•按照加工刀具的分 类
按照刀具材料的划分
软
硬
高速钢
高速钢是富含W、Cr、Mo等合金元素的高合金工具钢。在工厂中常称 为白钢或锋钢。
特点：
与碳素工具钢、合金工具钢相比，高速钢的热硬性很高，在切削温度 高达500℃～650℃时，仍能保持60HRC的高硬度，因此允许切削速度 可提高l～2倍(25m/min～30m/min)。同时，高速钢还具有较高的耐 磨性以及较高的强度和韧性。
氧化温度
• 氧化温度是指涂层开始分解时的温度值。氧化温度值越高，对在高温 条件下的切削加工越有利。虽然TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN 涂层，但事实证明它在高温加工中要比TiCN有效得多。TiAlN涂层在 高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间形成一层氧化 铝，氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速钢刀具相比， 硬质合金刀具的切削速度通常更高，这就使TiAlN成为硬质合金刀具 的首选涂层，硬质合金钻头和立铣刀通常采用这种 PVD TiAlN涂层。
号表示单位为m/min。当主运动是旋转运动时，切削速度是指圆周运 动的线速度，即:
n 1000vc
d
• v c ——切削速度，m/min
•
n ——主轴转速，r/min
•
d ——工件待加工表面直径，mm
•
π ——圆周率， 3.14
刀具的失效形式
刀具常见的失效种类
磨粒磨损 热失效
机械失效
后刀面磨损 积屑瘤（前刀面、后刀面）
热裂纹
• 平均分布并垂直与切削 刃的裂纹
• 一般发生在铣削和间断 切削中
• 是由切削刃上反复的冷 热循环的冷热冲击引起
月牙洼
• 在刀具的前刀面观察到 • 通常在高速加工碳钢的情况下
出现 • 由切屑极高的热量和压力引起 • 刀具材料向切屑的扩散或融合
热变形
•刀刃上的褶皱或钝化 ——刀具软化使得硬质合金颗 粒流动 ——由于高温高压引起 •通常在加工合金钢时产生
*磨损是一定会发生的，我们的分析与研究只是为了尽可能延长“正常磨损阶段”（即Ⅱ区）的时间， 并能对B点的到来作出准确的预测。
热失效
• 积屑瘤 • 热断裂 • 月牙洼磨损 • 热变形
积屑瘤
•工件材料熔结到刀具切削刃 ——前刀面积屑瘤 ——后刀面积屑瘤
•通常在加工软性、粘性材料 时发生
前刀面 后刀面
应用：加工形成短切屑的铸铁、有色金属及非金属等脆性材料。加工 铸铁等脆性材料时，切屑呈崩碎状，对切削刃的冲击较大，切削力与 切削热都集中在刀尖附近。而YG类硬质合金抗弯强度和韧性及导热性 较高，故可满足要求。
常用硬质合金的分类性能及应用
(2) 钨钴钛类硬质合金。YT5、YT14、YT15、YT30等。YT表示钨钴钛 类硬质合金，数字表示TiC的含量。与YG类硬质合金相比，YT类硬 质合金中由于含有硬度较高的TiC，故该类硬质合金的硬度、耐磨性 和抗氧化能力较高，但其导热性能、抗弯强度和韧性、可磨削性和可 焊性却有所降低。
热裂纹 月牙洼磨损 热变形 崩刃（前刀面、后刀面）
切深处沟槽破损
断裂
磨粒磨损
后刀面磨损
• 在刀具后刀面处观 测
• 由后刀面摩擦引起 • 在高温/高速/高压
下会恶化
磨损的过程
磨损过程（如下图所示） （1）磨合阶段（Ⅰ区，O~A） （2）正常磨损阶段（Ⅱ区，A~B） （3）快速磨损阶段，也称严重磨 损阶段（Ⅲ区，B~C）
大面积
小面积
作用力
微崩刃
切深处的破损
•在切深高度处的局部失效 ——局部崩刃 ——局部月牙洼 •高温合金、所有的硬化材料中 •在工件有氧化皮或者淬硬表面时也会出现 该磨损
断裂
• 两侧有同样的崩刃或断 裂
• 在断续车削或装夹刚性 不够的情况下发生
• 许多因素引起,良好的 应用条件是必需
如何正确的选择刀具涂层
特点：有更高的硬度、高温硬度、韧性和耐磨性。
应用：用于钢料和难加工材料的半精加工和精加工。
(4) TiC基硬质合金。TiC基硬质合金是以TiC为主体，Ni与Mo为黏 结剂，并加入少量其他碳化物而形成的一种硬质合金。如：YN10和 YN05。其具有比WC基硬质合金更高的耐磨性、耐热性和抗氧化能 力，但热导率低和韧性较差。
所以，选择正确的涂层才是对加 工最为有益的，涂层的每一种特性都有 着十分重要的作用。
硬度
• 涂层带来的高表面硬度是提高刀具寿命的最佳方式之一。一般而言， 材料或表面的硬度越高，刀具的寿命越长。氮碳化钛(TiCN)涂层比氮 化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量，使TiCN涂层的 硬度提高了33%，其硬度变化范围约为Hv3000～4000(取决于制造 商)。表面硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较 为成熟，与PVD涂层刀具相比，CVD金刚石涂层刀具的寿命提高了 10～20倍。金刚石涂层的高硬度和切削速度可比未涂层刀具提高2～ 3倍的能力使其成为非铁族材料切削加工的不错选择。
车刀
孔加工刀具
铰刀
钻头
丝锥
铣刀（整体铣刀，可转位铣刀）
整体铣刀
可转位铣刀
拉刀
螺纹刀具
齿轮加工刀具
滚齿刀
插齿刀
数控刀具
抗粘结性
• 涂层的抗粘结性可防止或减轻刀具与被加工材料发生化学反应，避免 工件材料沉积在刀具上。在加工非铁族金属(如铝、黄铜等)时，刀具 上经常会产生积屑瘤(BUE)，从而造成刀具崩刃或工件尺寸超差。一 旦被加工材料开始粘附在刀具上，粘附就会不断扩大。例如，用成型 丝锥加工铝质工件时，加工完每个孔后丝锥上粘附的铝都会增加，以 至最后使得丝锥直径变得过大，造成工件尺寸超差报废。具有良好抗 粘结性的涂层甚至在冷却液性能不良或浓度不足的加工场合也能起到 很好的作用。
机械失效
•崩刃 ——后刀面崩刃 ——前刀面崩刃
•切深处沟槽磨损
•断裂
后刀面崩刃
切削力
小
微观崩刃
大
减少刀杆的长度 选择带有更大负前角的刀具 使用更大的倒棱或者倒圆的这种切削刃 选择更强的刀具材料 降低进给速度
前刀面崩刃
减少切深 切深不变，切削速度不变，就要将进给变慢 刃口强壮一些刀片 减小主偏角 如果是断续切削，那么刀片材质韧性好，检查系统系统刚性等