机床刀具材料的选择
目前常用的切削刀具的材料
目前常用的切削刀具的材料
切削刀具是机械加工中不可或缺的一种工具，广泛应用于机床加工、模具加工、数控
加工等领域。
根据不同的工件材料和加工工艺，切削刀具的材料也存在多种选择。
目前常
用的切削刀具的材料有以下几种。
1.高速钢
高速钢是一种高合金的不锈钢，主要组成成分为碳素、钨、钒、铬、锰等元素。
由于
高速钢具有良好的热稳定性和耐磨性，因此被广泛应用于各种机械加工领域，如车削、铣削、钻削、刨削等。
高速钢刀具的优点是成本低、加工效率高，但脆性大，容易发生断裂。
2.硬质合金
硬质合金是由钨、钴、铁等金属粉末按一定比例混合，经加压、烧结而成。
硬质合金
具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和抗腐蚀等特点，因此被广泛应用于切削领域。
硬质
合金刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
3.陶瓷
陶瓷刀具是指由氧化铝、氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。
陶瓷刀具具有高硬度、高耐
磨性、耐高温等特点，被广泛应用于高硬度材料如铸铁、钢铁等的加工中。
陶瓷刀具的优
点是切削自锐性好、耐磨性强、耐高温，但成本高，易破碎。
4.CBN
5.PCD
PCD是聚晶金刚石的简称，由人造金刚石微晶粉末，与金属粉末经高温高压处理而成。
PCD刀具具有高硬度、高耐磨性、良好的导热性和稳定性等特点，在加工铸铁、铝合金、
钛合金等材料中效果较好。
PCD刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。
总之，随着工艺的不断发展，切削刀具的材料也不断有新的材料涌现，未来的切削刀
具将更加科技化和高效化。
机床刀具种类认识
机床刀具种类认识机床刀具种类认识一、引言机床刀具是机械加工中不可或缺的工具，它能够完成各种不同形状和尺寸的工件加工。
在机械加工过程中，选择合适的刀具种类是非常重要的，因为它直接关系到加工效率和质量。
本文将介绍常见的机床刀具种类以及它们的应用范围。
二、分类1. 按照材质分类（1）高速钢刀具：高速钢刀具是一种常见的金属切削工具，主要由高速钢制成。
这种材料硬度高、耐磨性好，适用于加工硬度较低的金属材料。
（2）硬质合金刀具：硬质合金刀具由碳化钨和钴等元素组成。
它们有着极高的硬度和耐磨性，适用于加工较硬的材料，如铸铁、不锈钢等。
（3）陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型材料，由氧化铝等陶瓷材料制成。
这种材料硬度极高、耐磨性好，适用于加工高硬度的材料，如铸钢、高速钢等。
2. 按照形状分类（1）车刀：车刀是一种常见的旋转刀具，主要用于车削和镗削工艺中。
它们的形状分为内圆车刀、外圆车刀、端面车刀等。
（2）铣刀：铣刀是一种旋转式的机床切削工具，主要用于铣削工艺中。
根据形状不同，可以分为球头铣刀、平头铣刀、T型槽铣刀等。
（3）钻头：钻头是一种旋转式的机床切削工具，主要用于钻孔工艺中。
根据形状不同，可以分为直柄钻头、锥柄钻头等。
3. 按照功能分类（1）粗加工用刀具：粗加工用刀具主要用于去除材料表面较厚的部分，在加工效率上有着很大优势。
常见的粗加工用刀具有齿轮铣齿器和带齿锯片等。
（2）精密加工用刀具：精密加工用刀具主要用于加工高精度的零件。
常见的精密加工用刀具有电极丝、磨头等。
（3）特殊加工用刀具：特殊加工用刀具主要是针对一些特殊形状或材料的加工而设计的。
常见的特殊加工用刀具有齿轮滚刀、螺纹切割器等。
三、应用范围不同类型的机床刀具适用于不同类型的材料和工艺。
在选择机床刀具时，需要根据实际情况进行选择。
1. 按照材料分类（1）钢类材料：对于低硬度和中等硬度的钢类材料，可以使用高速钢刀具进行加工；对于高硬度和高强度的钢类材料，应该使用硬质合金或陶瓷刀具进行加工。
机床加工过程中的刀具选型技巧
机床加工过程中的刀具选型技巧机床加工是现代制造业中必不可少的一环，而刀具作为机床加工过程中的关键工具，对于加工质量和效率起着决定性的作用。
正确选择和使用刀具可以提高加工效率、降低成本、保证产品质量。
本文将介绍机床加工过程中的刀具选型技巧，以帮助读者更好地应对加工过程中的挑战。
一、了解加工材料特性首先，在选择刀具之前，有必要对待加工材料的特性有所了解。
不同的材料具有不同的硬度、韧性、导热性等特点，这些特点将直接影响刀具的选择。
例如，对于硬度较高的材料，应选用硬质合金刀具或刚性足够的切削刀具，以确保刀具的寿命和加工效果。
二、选择合适的刀具类型根据不同的加工需求，可以选择不同类型的刀具。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣头、车刀、钻刀等。
选择合适的刀具类型能够更好地适应加工工艺和材料特性。
例如，在进行铣削加工时，可以选择立铣头进行面铣或者选用铣刀进行侧铣。
三、考虑加工条件在选择刀具时，还需要考虑加工条件。
加工条件包括切削速度、进给速度、切削深度等因素。
不同的切削条件将对刀具产生不同的影响。
一般来说，较高的切削速度和进给速度可以提高加工效率，但对刀具的寿命和稳定性要求更高。
因此，在实际选择刀具时，需要综合考虑加工条件的方方面面，以达到最佳的加工效果。
四、关注刀具材料与涂层刀具的材料和涂层也是刀具选型的重要考虑因素。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等，而涂层可以增加刀具的耐磨性和热稳定性。
选择合适的刀具材料和涂层可以延长刀具的使用寿命和提高切削质量。
五、了解刀具参数除了上述因素外，还需要了解刀具的一些参数，如刀具直径、切削边数、刀柄类型等。
这些参数将直接影响切削力、切削表面质量和加工稳定性。
在选择刀具时，需要根据具体加工需求来合理配置这些参数，以获得最佳的加工效果。
六、定期维护刀具刀具的维护也是保证刀具寿命和加工质量的关键。
定期清洁、修磨和涂覆刀具润滑剂可以延长刀具的使用寿命。
此外，在加工过程中，还应定期检查刀具的磨损情况，并及时更换损坏的刀具，以确保加工的准确性和效率。
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用近年来，随着数控机床技术的不断发展，CNC机床在各行各业的应用日益广泛。
作为CNC机床中不可或缺的一部分，刀具的材料选择与应用对于工件加工质量、生产效率、刀具寿命等方面都起着至关重要的作用。
本文将围绕CNC机床加工中的刀具材料选择与应用进行探讨。
一、刀具材料的分类在CNC机床加工中，刀具材料主要可分为硬质合金、高速钢、陶瓷刀具、超硬材料等几大类。
1. 硬质合金硬质合金是一种由钨钴合金和硬质金属碳化物制成的刀具材料，具有高硬度、良好的耐磨性和抗冲击性能。
它是目前应用较广泛的刀具材料之一，适用于大多数金属材料的精密加工。
2. 高速钢高速钢是一种含有多种合金元素的刀具材料，具有良好的热硬性和切削性能。
它具有较高的耐磨性和高温强度，适用于高温切削加工，如铸铁、不锈钢等材料。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是由陶瓷材料制成的刀具，具有高硬度、耐磨性和热稳定性。
它适用于高速切削和干切削加工，如高硬度合金、玻璃纤维增强塑料等难加工材料。
4. 超硬材料超硬材料是一种由金刚石或立方氮化硼制成的刀具材料，具有极高的硬度和热稳定性。
它适用于超硬材料的切削加工，如钛合金、高硬度合金等。
二、刀具材料的选择原则在CNC机床加工中，刀具材料的选择需要考虑以下几个方面的因素：1. 加工材料根据需要加工的材料特性选择刀具材料，例如加工铸铁时可选择高速钢刀具，加工钛合金时可选择超硬材料刀具等。
2. 加工方式根据加工方式选择刀具材料，例如高速切削时可选择陶瓷刀具，干切削时可选择超硬材料刀具等。
3. 切削速度根据切削速度选择刀具材料，例如在高速切削时为了提高刀具寿命和加工效率，可选择高硬度、耐磨性好的刀具材料。
4. 切削力和切削温度根据切削力和切削温度选择刀具材料，例如降低切削力和切削温度可选择具有较好热稳定性的刀具材料。
三、刀具材料的应用案例以下是几种常见刀具材料在CNC机床加工中的应用案例：1. 硬质合金硬质合金刀具主要适用于钢材加工，如机械零件的车削、镗削等，可以提供较高的加工质量和寿命。
数控机床刀具选择和合理使用
数控机床刀具选择和合理使用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，采用焊接或机夹式联接，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：①刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;②互换性好，便于快速换刀;③寿命高，切削性能稳定、可靠;④刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间;⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除;⑥系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。
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素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
数控机床刀具的选择
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
①钨钴类（YG）
WC+Co，强度好，硬度和耐磨性较差， 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号：YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格，其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L；有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用在CNC（计算机数控）机床加工过程中，螺纹刀具的选择和应用起到至关重要的作用。
螺纹刀具是专门用于加工螺纹的刀具，其选择和使用对于螺纹加工质量和效率有着直接影响。
本文将从螺纹刀具的类型、选择指南以及使用技巧等方面进行探讨，帮助读者更好地了解和应用螺纹刀具。
一、螺纹刀具的类型螺纹刀具根据其结构和用途可分为外螺纹刀具和内螺纹刀具。
1. 外螺纹刀具：外螺纹刀具主要用于加工螺纹外径，常见的有螺纹刀、丝锥和螺纹铣刀等。
螺纹刀主要用于车削外螺纹，适用于加工钢材、铸铁等常见材料。
丝锥则用于手工螺纹加工，适用于加工薄壁管材等；螺纹铣刀适用于铣削螺纹外径，精度较高。
2. 内螺纹刀具：内螺纹刀具主要用于加工螺纹内径，常见的有攻丝刀和挤丝刀等。
攻丝刀适用于精确的内螺纹加工，常用于机械加工中。
挤丝刀也用于内螺纹加工，适用于低硬度材料的加工。
二、螺纹刀具的选择指南在选择螺纹刀具时，需要根据加工要求、材料类型和刀具性能等因素进行综合考虑。
下面是一些选择螺纹刀具的指南：1. 加工要求：根据加工要求确定选择的螺纹刀具类型，如外螺纹刀具还是内螺纹刀具。
2. 材料类型：根据加工材料的硬度、脆性等特性选择合适的刀具材料。
对于硬度较高的材料，可以选择刚性较好的螺纹刀具。
3. 切削参数：确定切削参数，包括进给速度、转速等，以便选择适合的螺纹刀具。
4. 刀具性能：选择具有良好刀具质量、硬度、耐磨性和刀具寿命较长的螺纹刀具。
5. 成本控制：根据实际经济状况选择适合的螺纹刀具，综合考虑性价比和效益。
三、螺纹刀具的使用技巧正确使用螺纹刀具可提高切割效率和加工质量，下面是一些使用螺纹刀具的技巧：1. 加工前准备：检查刀具的整体情况，确保刀具无损坏和锈蚀。
调整好刀具的夹持装置，保证稳定和准确。
2. 切削参数设置：根据加工要求和材料特性，设定合适的切削参数，如进给速度、切割深度和转速等。
3. 冷却润滑：加工过程中应加足冷却润滑剂，保持刀具和工件的冷却状态，以提高切削效率和刀具寿命。
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识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。
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0.002μm，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。
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削、铣削加工。
（3）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。
应当指出，加工一般材料大量使 用的仍是普通高速钢及硬质合金， 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， 在加工高硬度材料或精密加工时， 才考虑选用超硬材料。
1. 刀具材料应具备的性能
（1）高的硬度和耐磨性 （2）足够的强度和韧性 （3）高的耐热性与化学稳定性
（4）良好的工艺性 （5）良好的经济性
2. 常用刀具材料
工具钢 硬质合金
陶瓷
包括碳素工具钢、 合金工具钢和高 速钢。
有钨钴类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金和 钨钛钽（铌）类硬质 合金。
超硬刀具材料
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。
第一层涂TiC, 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TiC-TiN 复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1120. 12.11Fr iday, December 11, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。05:0 9:2905: 09:2905 :0912/ 11/2020 5:09:29 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 105:09: 2905:0 9Dec-20 11-Dec-20
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月11 日星期 五上午 5时9分 29秒05 :09:292 0.12.11
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月11日 星期五 5时9分 29秒05 :09:291 1 December 2020
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• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Friday, December 11, 202011
4．其它刀具材料
（1）陶瓷刀具材料
（2）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。
➢也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、
压缩木材、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。
➢以氧化铝或以氮化硅为基体
再添加少量金属，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。
➢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；
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 5时9分 29秒上 午5时9 分05:0 9:2920. 12.11
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/11/
2020 5:09:29 AM05:09:292020/12/11
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/11/
推广使用新型刀具 材料如涂层刀具、立方 氮化硼等。
1．高速钢
各类高速号与性能
2．硬质合金
（1）硬质合金的分类
（2）常用硬质合金的牌号及其性能
各类硬质合金钢刀具
3．涂层刀具材料
（1）TiC涂层
（2）TiN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。
在韧性较好的刀具基体上， 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。
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。
（3）TiC—TiN复合涂层 （4）TiC-Al203复合涂层
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 05:09:2 905:09: 2905:0 9Friday , December 11, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 120.12. 1105:0 9:2905: 09:29D ecembe r 11, 2020
1.2.2 常用刀具材料
金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何 参数外，还要求刀具材料对工件要有良好的切削 性能。
刀具切削性能的优劣，不仅取决于刀具切削 部分的几何参数，还取决于刀具切削部分所选配 的刀具材料。
金属切削过程中的加工质量、加工效率、加 工成本，在很大程度上取决于刀具材料的合理选 择。因此，材料、结构和几何形状是构成刀具切 削性能评估的三要素。