整体硬质合金刀具
硬质合金切削刀具材料介绍和基本知识
1.5 碳化物的一些主要性质
碳化物 晶格类型
Cr3C2 Mo2C WC
VC NbC TaC TiC ZrC HfC
斜方晶格 密排六方 简单六方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方
密度 g/cm3 6.68 9.18 15.7 5.36 7.56 14.48
WC-TiC-TaC（NbC）-Co硬质合金
在WC-TiC-Co硬质合金中加入适当的TaC，可提 高其抗弯强度（显著增加刀刃强度）、疲劳强度 和冲击韧性，提高耐热性、高温硬度、高温强度 和抗氧化能力，提高其耐磨性，增加抗月牙洼磨 损和抗后刀面磨损能力。这类合金兼有WC-TiCCo及WC-TaC-Co合金的大部分最佳性能，它既 可用于加工钢料（主要用途），又可用于加工铸 铁和有色金属，故常被称为通用合金（代号 YW）。这类合金通常用于加工各种高合金钢、 耐热合金和各种合金铸铁、特硬铸铁等难加工材 料。如果适当提高含钴量，这类硬质合金便具有 更高的强度和韧性，可用于对各种难加工材料的 粗加工和断续切削。
几种材料的物理机械性能
材料
熔点 密度 (°C) (g/cm³)
硬度 (HV)
弹性模量 抗高温 (kN/mm²) 氧化性能
TiC
3067 4.93
3200
470
TiN
2950 5.40
2500
590
Al2O3
2047 3.98
2100
400
硬质合金
1400~1800
高速钢 1500 7.8
900
一般 一般 很好
4.9 6.73 12.2
显微硬度 弹性模量 导热率
整体硬质合金立铣刀的创新结构
56WMEM·2019年 第4期Products & Technology产品与技术图1 iMX联结结构整体硬质合金立铣刀的创新结构尚亚国际贸易公司 章宗城1.立铣刀的主要形式结构立铣刀主要有整体式和装可转位刀片式两种基本形式。
整体式按材料分主要有整体高速钢制和整体硬质合金制两种。
采用整体硬质合金制造，虽价高，但刚性大，硬度高，耐磨损，加工效率高，加工质量好，其直径范围约在0.1～25mm。
整体高速钢制的特点是韧性高，最大直径可达60mm以上。
装可转位刀片的立铣刀直径约为12～160mm，立铣刀除用在加工一般零件的侧面、台阶面和槽外，随着数控技术的发展可随机床数控插补运动的控制做复杂型面的加工，如铣切内外圆柱面、各种曲面、成形表面，成为加工模具型腔和复杂形状零件的主要刀具。
为了加工各种不同的表面和材料，并具有更高的效率、精度和表面质量，立铣刀除具有直角头、圆弧头、球头这三种基本形式外，还可设计制作出了多种特殊的形状和结构。
为高效加工具有多种表面的零件，需要能快速更换使用不同形状的立铣刀。
为了提高加工效率，节省辅助时间，于是可换刀头的立铣刀出现了，它们一般是在钢制刀杆上用螺纹联结装上可更换不同形状的装可转位刀片的刀头，这样就不用拆卸已定位安装好的刀杆，只换个刀头就行，这样可快速加工出多个表面，甚至全部表面，实现工艺集中，使各个表面的相互位置精度也得以提高，且大大节省工时，许多制造立铣刀的公司都进行了这方面的开发。
2.新联结结构及效果目前各公司的可更换刀头的立铣刀，主要是装可转位刀片的立铣刀，立铣刀刀杆和装可转位刀片的刀头都是钢制的，为保证一定的刚性，常仅用于较大的直径。
在加工较小的型腔，狭窄的表面时，只能使用许多小直径不同形状的整体立铣刀，小直径高速钢刀头刀杆联结问题不大，但刚性差。
有没有可更换较小直径的整体硬质合金的立铣刀呢？能否解决好同是硬质合金刀杆和刀头的联结和拆装的难题呢？针对以上问题，三菱综合材料公司的技术人员经过一段时间的设计试验和修正，开发出了iMX可换硬质合金刀头刀杆系列立铣刀，其联结结构如图1所示。
硬质合金硬质合金刀具材料
硬质合金硬质合金刀具材料
C、Ti
C、Ta
C、NbC等)，用Co、Mo、Ni等元素充当粘结剂而制成的粉末冶金制品。
其常温硬度可达78-82HRC，能够在800-1000℃的高温下使用，允许的切削速度是高速钢的4-10倍。
但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢低，因此很少做成整体式刀具。
在实际使用中，一般将硬质合金刀块用焊接或机械夹固的方式固定在刀体上。
常用的硬质合金有三大类：1、钨钴类硬质合金（代号为YG）由碳化钨和钴组成。
这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工脆性材料（如铸铁等）。
钨钴类硬质合金中含Co 越多，则韧性越好。
常用的牌号有：YG
8、YG
6、YG3，它们制造的刀具依次适用于粗加工、半精加工和精加工。
2、钨钛钴类硬质合金（代号为YT）由碳化钨、碳化钛和钴组成。
这类硬质合金耐热性和耐磨性较好，但抗冲击韧性较差，适用于切屑呈带状的钢料等塑性材料。
常用的牌号有YT
5、YTl
5、YT30等，其中的数字表示碳化钛的含量。
碳化钛的含量越高，则耐磨性越好、韧性越低。
这三种牌号的钨钛钴类硬质合金制造的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。
3、钨钛钽
（铌）类硬质合金（代号为YW）由在钨钛钴类硬质合金中加入少量的碳化钽（TaC）或碳化铌（NbC）组成。
它具有上述两类硬质合金的优点，其制造的刀具既能加工钢、铸铁、有色金属，也能加工高温合金、耐热合金及合金铸铁等难加工材料。
常用牌号有YWl和YW2。
硬质合金刀头、规格、型号、用途、种类
硬质合金刀头、规格、型号、用途、种类•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资料。
••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资料。
•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、有色金属及非金属资料的加工，是整体硬质合金孔加工刀具的理想资料。
•ZK10SF-1•具有良好的耐磨，适合于铸铁、有色金属、非金属资料及淬火钢的精加工，是整体硬直金孔加工刀具的理想资料。
•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资料。
•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，有色金属及非金属资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。
硬质合金车刀型号大全
硬质合金车刀型号大全内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展由于硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性，因此用硬质合金材料制成的刀具更适合不锈钢的切削加工。
硬质合金分钨钴合金(YG)和钨钴钛合金(YT)两大类。
钨钴类合金具有良好的韧性，制成的刀具可以采用较大的前角与刃磨出较为锋利的刃口，在切削过程中切屑易变形，切削轻快，切屑不容易粘刀，所以在一般情况下，用钨钴合金加工不锈钢比较合适。
钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品！在特别是在振动较大的粗加工和断续切削加工情况下更应采用钨钴合金刀片，它不象钨钴钛合金那样硬脆，不易刃磨，易崩刃。
钨钴钛合金的红硬性较好，在高温条件下比钨钴合金耐磨，但它的脆性较大，不耐冲击、振动，一般作不锈钢精车用刀具。
常用硬质合金的分类与牌号（例）①钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co）。
其牌号是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。
例如，YG8，表示平均WCo＝8％，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
②钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴。
其牌号由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成。
例如，YT15，表示平均WTi＝15％，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。
③钨钛钽（铌）类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴。
这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。
其牌号由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如YW1。
各种刀头的规格有几十种，恕不能一一列举。
供参考！硬质合金刀具型号：1、整体硬质合金刀具类，包含麻花钻，铣刀，铰刀，镗刀，铣刀片，球头铣刀，锯片铣刀，锥度铣刀，光面塞规，圆棒及阶梯钻。
刀具材料：硬质合金讲解
切削速度（m/min）
500
200 100 50 20
碳素工具钢
1800 1850
10
合金工具钢 1900 1950 2000 年代
图10 刀具材料的发展与切削加工高速化的关系
1-1刀具材料的发展情况
4
上海大学
2.硬质合金
随着工业的发展需求，工具钢（碳素工具 钢、合金工具钢、高速钢）已经不能满足行业 对高效率加工、高质量加工和难加工材料的加 工要求，因此20世纪20到30年代行业领域发明 了钨钴钛类硬质合金。
①钨钴类硬质合金（YG）（WC+CO ）
②钨钛钴类硬质合金（YT）（ WC-TiC-CO） ③钨钽（铌）钴类硬质合金（YA）（ WC-TaC(NbC)-CO ） ④钨钛钽（铌）钴类硬质合金（YW）（ WC-TiC-Ni-Mo
）
以上四种硬质合金的主要成分都是WC，故统称为 WC 基硬质合金。
⑤碳化钛基类硬质合金（YN）
5
上海大学
2.1硬质合金的性能特点
硬质合金是由高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、 TiC等）微粉和金属黏结剂（Co、Ni、Mo等）经高压成形 ，并在1500℃左右的高温下烧结而成的粉末冶金制品。 硬质合金的硬度高达 89～94HRA，耐磨性很好，能切 削淬火钢等硬度高的材料。 硬质合金的耐热性为 800～1000 ℃，切削速度可达 100 m/min 以上，但其抗弯强度低、韧性差、怕冲击和振动， 制造工艺性差。
14
上海大学
·
2.4新型硬质合金
1）细晶粒、超细晶粒硬质合金
2-8 超 细 晶 粒 整 体 硬 质 合 金 涂 层 精 密 铣 刀
特点：使用细晶 粒，加抑制剂， 采用新进的烧结 工艺，多用于YG 类合金，可以较 大提高硬度、耐 磨性、抗弯强度 和韧性。 可用于加工高硬 度难加工材料。
硬质合金刀具的型号、分类、用途
硬质合金刀具的型号、分类、用途型号1、整体硬质合金刀具类，包含麻花钻，铣刀，铰刀，镗刀,铣刀片,球头铣刀，锯片铣刀，锥度铣刀，光面塞规，圆棒及阶梯钻。
2、镶合金刀具类，包含铰刀、螺旋立铣刀，钻扩成型刀，汽车轮毂刀，三面刃，T型铣刀和各种成型刀。
3、可转位刀具类，包括硬质合金可转位立铣刀,可转位面铣刀，可转位燕尾铣刀和可转位三面刃。
4、高速钢刀具类，包括高速钢成型铣刀，左旋钻，球面铣刀，钴高速钢刀具及各种非标成型高速钢刀具。
5、行业专用刀具类，包含汽车行业专用刀、动员机行业专用刀、缝纫机行业专用刀、模具行业专用刀、纺机业专用刀和印制线路板行业专用刀。
硬质合金分类与用途－硬质合金分类及用途，直到国家标准正式发布之前，国内相关书本、杂志、资料中表述没有严格规范，通常按合金成份进行分类，用途表述则比较分散。
分类碳化钨基硬质合金：包括WC—Co、WC—TaC—Co、WC—TiC—Co、WC—TiC—TaC —Co、WC—Ti—TaC—NbC—Co等合金，这些合金均以碳化钨为主成份。
碳化钛基或碳氮化钛基硬质合金：通常以TiC或Ti（C、N）为基础成份，以Ni—Mo作粘结剂而组成的一种硬质合金。
这类硬质合金近几年又有许多新的进展，如含Ta、W等重金属元素的多元复式碳化物固溶体加入研制高性能Ti（C、N）基金属陶瓷等。
碳化铬基硬质合金：以Cr3C2为基，以Ni或Ni—W等作粘结剂而组成的硬质合金，通常用来作耐磨耐腐蚀零件，近几年还大量用于装饰品部件如表链等。
钢结硬质合金：以TiC或 WC为基，钢作粘结剂而组成的一种硬质合金，是一种可进行机加工和热处理的合金，是介于传统硬质合金与合金钢之间的一种工程材料。
涂层硬质合金：通常指在韧性的碳化钨基硬质合金基体上通过化学气相沉积或物理涂层方法，涂上几微米厚的TiC、TiN、Ti（C、N）、Al2O3之类的硬质化合物而生产的。
用途硬质合金具有一系列优良性能，用途十分广泛，随着时间推移用途还在不断扩大，主要用途分述如下：切削工具：硬质合金可用作各种各样的切削工具。
硬质合金刀具涂层工艺流程
硬质合金刀具涂层工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!硬质合金刀具涂层工艺流程如下：1. 刀具准备：选用合适的硬质合金刀具，如钻头、铣刀、车刀等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
耐热性 线膨胀系数
/GPa
MJ/m2 W/(m*K)
/。C
/x10-6（1/。C)
高速钢
8.0~8.8
钨钴类 14.3~15.3
钨钛钴类 9.35~13.2
硬质合金
含有碳化 钽、铌类
碳化钛基
类
5.56~6.3
960
2~4.5
0.098~ 0.588
16.75~25.1 600~700 9~12
1.08~2. 0.019~
..
17
整体硬质合金刀具
刃长l2：
立铣刀的刃长l2是端齿至周刃尾部的 长度。
刃长越短，刀具的刚性和切削性能越 好。立铣刀的刚性与刃长的3次方成反比。
在相同的切削条件下，因为立铣刀的 刃长增大以后，刀具的刚度将下降，从而 影响到被加工面的垂直度和表面质量。
..
18
整体硬质合金刀具
刃数Z和芯厚k ： 影响立铣刀切削性能的另一重要因素是切削刃 的刃数。一般情况下，切削刃数少的立铣刀的 容屑槽大，其切屑的排除性好，齿数多时，立 铣刀的横截面积大，刚性好；但容屑槽的能力 低，在加工中易出现切屑阻塞。 刃数：精/粗加工 芯厚：刚性、容屑槽（加工精度）切削效率；
从被切削材料方面来考虑，当加工硬质材料时，为 了防止卷刃、崩刃，一般采用大楔角使刃口锋利， 切削性能好，采用小楔角的效果比较好。
整体硬质合金刀具
..
1
提纲
硬质合金材料简介 刀具的基本构造要素 整体硬质合金刀具 加工工序流程
..
2
硬质合金材料简介
硬质合金是用硬度和熔点都很高的金属碳 化物（WC、TiC、TaC和NbC等），作硬 质相，用金属钴、钼、镍等作粘接相，研 制成粉末，按一定比例混合，压制成型， 在高温高压下烧结而成。
..
21
楔角
圆周刃前角过大时，虽然切削刃比较锋利，但刃口 的强度小，在加工中易出现振动、卷刃和崩刃。圆周刃前 角过小时，切削刃的锋利度不好，切削阻力较大，排屑差， 前面易磨损。
从刀具长度方面考虑：由于刃部较长的立铣刀其刀 体的刚性低，工作中易出现振动、卷刃和崩刃，所以必须 设法提高立铣刀切削刃的强度，即增大楔角。但另一方面 立铣刀刃部较长时，由于弯曲变形大，其易产生背切，又 不能把圆周刃后角磨得太小。为此通常采用较小圆周刃前 角的方法来提高切削刃强度。
..
6
刀具的基本构造要素
刀具要从工件上切下金属，就必须具备一 定的切削角度，这些角度决定了刀具切削 部分个表面的空间位置，为了确定刀具上 刀面及切削刃在空间的位置，首先应建立 空间参考系—正交平面参考系。
..
7
刀具的基本构造要素
正交平面参考系 基面pr——过切削刃选
定点，垂直该点切削速 度方向的平面。通常平 行于刀具安装面（底 面）。 切削平面ps——过切削 刃选定点与切削刃相切 并垂直于基面的平面。 正交平面po——过切削 刃选定点同时垂直于切 削平面和基面的平面。
..
8
刀具的基本构造要素
刀具的主要切削部分 前刀面Aγ——切屑沿其
流出的表面。 主后刀面Aα——与过渡
表面相对的面。 副后刀面Aαˊ——与已加
工表面相对的面。 主切削刃 ——前刀面与
主后刀面相交形成的刀刃。 副切削刃——前刀面与副
后刀面相交形成的刀刃。
..
9
刀具的基本构造要素
刀具的几何角度 前角γo——在主切削刃选定
..
3
硬质合金材料简介
刀具材料应具备的性能
硬度高：刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度，否则在高温高压下， 就不能保持刀具锋利的几何形状。
足够的强度和韧性：刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和 冲击力，因此必须要有足够的强度和韧性（抗弯强度、冲击韧性）
耐磨性和耐热性好：耐磨性指抵抗磨损的能力（硬度高、金相组织中碳化 物多、颗粒细、分布均匀）；耐热性指在高温下保持物理力学性能的能力。
角头、球头、平头
..
14
整体硬质合金刀具
周刃形状： 柱状、锥状、成形铣刀
..
15
整体硬质合金刀具
..
16
整体硬质合金刀具
铣刀的直径d0： 铣刀的直径指周刃所在外圆的直径，
直径越大，刀齿的传热散热情况好，可提 高刀具的耐用度。但直径太大时，浪费刀 具材料，并在同样切削条件下切削力增加。 所以，铣刀直径应根据切削用量选取。
35
0.059
1500~165 0
0.9~1.4 ~1.5
0.0029 ~0.006 8
75.4~87.9 20.9~62.8
800
900
3~7.5
1000~11 00
0.78~1. 08
1100
8.2
..
5
刀具的基本构造要素
切削刀具是由一个或多个刀齿构成的。每 个刀齿的切削刃都是由前刀面与后刀面组 成的刀楔形成的。最简单的刀具是单齿的 （如车刀），而多齿刀具皆可视为单齿刀 具的演变。
点的正交平面po内，前刀 面与基面之间的夹角。 后角αo——在正交平面po 内，主后刀面与基面之间的 夹角。 主偏角κr——主切削刃在基 面上的投影与进给方向的夹 角。 刃倾角λs——在切削平面ps 内，主切削刃与基面pr的夹 角。
..
10
整体硬质合金刀具
铣刀 铣刀是一种多齿
刀具。它的使用广泛， 种类与规格都很多。 利用铣刀可以加工平 面、沟槽、台阶、螺 纹、型腔等各种成型 表面。
..
19
整体硬质合金刀具
直刃立铣刀切削时呈断续 切削状态，切削力的波动 较大，而螺旋刃立铣刀的 切削力曲线比较平滑。
直刃立铣刀和螺旋刃立铣 刀的切削阻力可分解为径 向和轴向的两个分力F1 和F2，因此螺旋刃立铣 刀与直刃立铣刀相比，它 的径向阻力小
..
20
整体硬质合金刀具
前角γo 后角αo 主偏角κr 副偏角κr’
..
11
整体硬质合金刀具
..
12
整体硬质合金刀具
螺旋方向与切削刃朝 向： 立铣刀的螺旋方向和 切削刃的朝向可以有 4种不同的组合—左 刃左螺旋、左刃右螺 旋、右刃左螺旋、右 刃右螺旋，但在实际 使用中右刃右螺旋最 常见。
..
13
整体硬质合金刀具
底端形状 ： 立铣刀的底端形状常见的有平头、圆弧头、倒
导热性好：用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量 容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。（脆性刀具材 料断续切削，导热性能差的工件）
工艺性好：为了便于制造、要求刀具材料有较好的可加工性。
..
4
硬质合金材料简介
刀具材料
密度 g/cm3
硬度 HV
抗弯强 度
冲击强 度
热导率