【正文】 硬材料相比），所以得到廣泛的應(yīng)用，展望未來，它仍然是應(yīng)用最廣泛的刀具材料。由于資源日益枯竭和 HSSPM 自身優(yōu)良的綜合性能及市場的需求， HSSPM必將會有一個長足的進步。 3）粉末高速鋼（ HSSPM） 和冶煉高速鋼相比， HSSPM 力學性能有顯著的提高。 2）高性能高速鋼（ HSSE） HSSE是指 在 HSS 成分基礎(chǔ)上加入 Co、 Al 等合金元素，并適當增加含碳量，以提高耐熱性、耐磨性的鋼種。 人們習慣上將高速鋼分為四大類： 1）通用高速鋼（ HSS） 以 W18Cr4V 為代表的 HSS曾輝煌過一個世紀，為我國刀具行業(yè)做出過杰出的歷史性貢獻，但由于還存在不少弊端，現(xiàn)已逐步淡出市場； M2鋼的市場份額已由上世紀 90年代的60%~70%下降到目前的 20%~30%。 高速鋼 高速鋼自 1900年面世至 2021年，盡管各種超硬材料不斷涌現(xiàn)，但始終未能動搖其切削刀具的霸主地位， 2021年以后硬質(zhì)合金已成為高速鋼的“天敵” ,正在持續(xù)不斷地侵蝕著高速鋼刀具的市場份額，但對于某些如螺紋刀具、拉削刀具等對韌性要求較高的刀具，高 14 速鋼仍可與硬質(zhì)合金“分庭抗禮” ,甚至占明顯優(yōu)勢。(t) 金屬切削刀具材料現(xiàn)狀及其展望 隨著全球機加工水平的不斷進步，刀具生產(chǎn)制造技術(shù)的也在逐步發(fā)展，從刀具材料方面來講，近代金屬切削刀具材料從碳素工具鋼、高速鋼發(fā)展到今日的硬質(zhì)合金、立方氮化硼等超硬刀具材料，使切削速度從每分鐘幾米飚升到千米 乃至萬米。因此，金屬切削原理這門學科在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛，各國都通過切削試驗或現(xiàn)場采集積累了大量的切削數(shù)據(jù)，并用數(shù)學模型來表述刀具壽命、切削力、功率和加工表面粗糙度等同切削條件之間的關(guān)系，然后存入計算機 ,建立金屬切削數(shù)據(jù)庫或編制成切削數(shù)據(jù)手冊 ,供用戶查用 。在發(fā)展高切削性能的新材料時，需掌握刀具磨損和破損的規(guī)律 。 切削液 也稱冷卻潤滑液，用于減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度，以提高刀具壽命、加工量和生產(chǎn)效率。上述各種振動通常都會影響加刀表面質(zhì)量，降低機床和刀具的壽命，降低生產(chǎn)率，并引起噪聲，極為有害，必須設(shè)法消除或減輕。自由振動是由機床零部件受到某些突然沖擊所引起，它會逐漸衰減。切削加工中影響加工表面質(zhì)量的因素很多，例如刀具的刀尖圓弧半徑進給量和積屑瘤等是影響表面粗糙度的主要因素 。它根據(jù)具體加工對象和要求，可用刀具壽命的長短、加工表面質(zhì)量的好壞、金屬切除率的高低、切削功率的大小和斷屑的難易程度等作為判據(jù)。達到刀具壽命后，應(yīng)將刀具重磨、轉(zhuǎn)位或廢棄。刀具逐漸磨損的因素，通常有磨料磨損、粘著磨損、擴散磨損、氧化磨損、熱裂磨損和塑性變形等。氧化磨損與氧化膜的粘附強度有關(guān)，粘附強度越 低，則磨損越快；反之則可減輕這種磨損。磨料磨損在各種切削速度下都存在，但對低速切 削的刀具 (如拉刀、扳牙等 )，磨料是磨損的主要原因。 11 切屑、工件的硬度雖然低于刀具的硬度，但它們當中經(jīng)常含 有一些硬度極高的微小的硬質(zhì)點，可在刀具表面刻劃出溝紋，這 就是磨料磨損。 冷焊磨損一般在中等偏低的切削速度下比較嚴重。 切削時，切屑、工件與前、后刀 面之間，存在很大的壓力和 強烈的摩擦，因而它們之間會發(fā)生冷焊。所有這些，都使刀具磨損加劇。 因切屑、工件都在 高速運動，刀具表面和它們的 表面在接觸區(qū)保 持著擴散元素的濃度梯度，從而使擴散現(xiàn)象持續(xù)進行。 由于刀具磨損到一定程度， 將降低工件的尺寸精度和加工表 面質(zhì)量，同時也將增加加工成本和刀具的消耗，因此，減少刀具 磨 損具有十分重要的現(xiàn)實意義。對于一定的刀具和工件材料，切削溫度 對刀具磨損具有決定性的影響。 10 工件、切屑與刀具由于材料不同，切削時在接觸區(qū)將產(chǎn)生熱 電勢，這種熱電勢有促進擴散的作用而加速刀具磨損。 在切削過程中，前刀面、后刀面經(jīng)常與切屑、工件接觸，在 接觸區(qū)里發(fā)生著強烈的摩擦，同時，在接觸區(qū)里又有很高的溫度 和壓力。本文 從磨料磨損、冷焊磨損、擴散磨損、氧化磨損及熱電磨損五個方 面，分析它們對不同材料刀具產(chǎn)生磨損的原因。一般說來，切削區(qū)的金屬經(jīng)過剪切變形以后成為切屑 ,隨之又進一步與刀具前面發(fā)生劇烈摩擦 ,所以溫度場中溫度分布的最高點不是在正壓力最大的刃口處，而是在前面上距刃口一段距離的地方。測力儀經(jīng)過標定以后就可測出切削過程中各個分力的大小。 ? 單刃 (單齒 )刀具和多刃 (多齒 )刀具； ? 標準刀具 (如麻花鉆、銑刀、絲錐等 )和非標準刀具 (如拉刀、成形刀具等 )； ? 定尺寸刀具 (如擴孔鉆、鉸刀等 )和非定尺寸刀具 (如外圓車刀、直刨刀等 )； ? 整體式刀具、裝配式刀具和復合式刀具等 ? 形狀、結(jié)構(gòu)和功能各不相同的各種刀具都有功能相同的組成部分 ? 工作部分和夾持部分 工作部分承擔切削加工，夾持部分將工作部分與機床連接在一起，傳遞切削運動和動力，并保證刀具正確的工作位置． 9 金屬切削刀具的可靠性 切削力 切削時刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力，這些力組成合力 F，在外圓車削時 ,一般將這個切削合力 F 分解成三個互相垂直的分力（圖 3[切削合力和分力 ]） ：切向力 F──它在切削速度方向上垂直于刀具基面，常稱主切削力；徑向力 F──在平行于基面的平面內(nèi) ,與進給方向垂直 ,又稱推力；軸向力 F──在平行于基面的平面內(nèi) ,與進給方向平行 ,又稱進給力。 ? (5)螺紋刀具 包括螺紋車刀、絲錐、板牙、搓絲板等。 由定義知： AD= bDhD mm 因 AD不包括殘留面積，而且在各種加工方法中 AD 與進給量和背吃刀量的關(guān)系不同，所以 AD 不等于 f 和 ap 的 積。切削層的尺寸和形狀，通常是在切削層尺寸平面中測量的。 每齒進給量、進給量和進給速度之間有如下關(guān)系： vf=fn=fzzn mm/s 或 mm/min 式中 n — 刀具或工件轉(zhuǎn)速， r/s 或 r/min z — 刀具的齒數(shù)。 若主運動為往復直線運動（如刨削、插削等），則常以其平均速度為切削速度，即： vc=2Lnr/1000 m/s 或 m/min 式中 L — 往復行程長度（ mm） nr — 主運動每秒或每分鐘的往復次數(shù)， st/s 或 str/min 刀具在進給運動方向上相對工件的位移量稱為進給量。 在一般的切削加工中，切削用量包括切 削速度、進給量和背吃刀量三要素。 各種切削加工方法（車削、鉆削、刨削、銑削、磨削和齒輪加工等）都是為了加工某種表面而發(fā)展起來的，因此，也都有其特定的切削運動。 （ 4）成形面 :成形面是以曲線為母線，以圓或直線為軌跡，作旋轉(zhuǎn)或平移運動所形成的表面。 1 金屬切削刀具可靠性的研究畢業(yè)論文 年 級 : 學 號 : 姓 名 : 專 業(yè) : 指導老師 : 2 摘要 金屬切削刀具的切削性與幾何參數(shù)有非常重要的關(guān)系，但能夠決定刀具材料切削性能的基本身的強度和韌性。 （ 3）平面 :平面是以一直線為母線，以另一直線為軌跡，作平移運動所形成的表面。 2．進給運動 進給運動使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，與主運動配合，即可連續(xù)地切除切削，獲得具有所需幾何特性的已加工表面。