【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)合金材料是由硬度和熔點很高的碳化物 [稱硬質(zhì)相主要成分為碳化鎢 (WC) ,碳化鈦 (TiC) ,碳化鉭 (TaC),碳化鈮 (NbC)等 ]和金屬黏結(jié)劑 (稱黏結(jié)相常用的金屬黏結(jié)相是 Co)，經(jīng)粉末冶金方法而制成的。硬質(zhì)合金刀具，特別是可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具，是數(shù)控加工刀具的主導(dǎo)產(chǎn)品。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? 我國標準把硬質(zhì)合金分為鎢鈷類 (YG)、鎢鈷鈦類 (YT)和添加稀有碳化物類 (YW)三類，它們切削性能各有優(yōu)缺點。 ISO(國際標準化組織 )將切削用硬質(zhì)合金分為三類 : ? ① K類，包括 K10~K40，相當于我國的 YG類 (主要成分為WC , Co) ? ② P類，包括 P01~P50，相當于我國的 YT類 (主要成分為 WC , TiC , Co) ? ③ M類，包括 M10~M40，相當于我國的 YW類 [主要成分為WCTiCTaC(NbC)Co]。 ? 各個牌號分別以 01~50之間的數(shù)字表示從高硬度到最大韌性之間的一系列合金。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? 硬質(zhì)合金刀具硬度遠高于高速鋼，在 540℃ 時，硬度仍可達82~87HRA，與高速鋼常溫時硬度 (83~86 HRA)相同。硬質(zhì)合金的硬度值隨碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、粒度和金屬黏結(jié)相的含量而變化，一般隨黏結(jié)金屬相含量的增多而降低。硬質(zhì)合金是脆性材料，常溫下其沖擊韌性僅為高速鋼的 1/30~1/8。金屬黏結(jié)相含量越高，則抗彎強度也就越高。當黏結(jié)劑含量相同時， YG類 (WCCo)合金的強度高于 YT類 (WCTiCCo)合金，并隨著 TiC含量的增加，強度降低。 ? YG類合金主要用于加工鑄鐵、有色金屬和非金屬材料。細晶粒硬質(zhì)合金 (如 YG3X , YG6X)在含鉆量相同時比中晶粒的硬度和耐磨性要高些，適用于加工一些特殊的硬鑄鐵、奧氏體不銹鋼、耐熱合金、欽合金、硬青銅和耐磨的絕緣材料等。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? YT類硬質(zhì)合金的突出優(yōu)點是硬度高、耐熱性好、高溫時的硬度和抗壓強度比 YG類高、抗氧化性能好。因此，當要求刀具有較高的耐熱性及耐磨性時，應(yīng)選用 TiC含量較高的牌號。YT類合金適合于加工塑性材料，如鋼材，但不宜加工欽合金、硅鋁合金。 ? YW類合金兼具 YG, YT類合金的性能，綜合性能好，它既可用于加工鋼料，又可用于加工鑄鐵和有色金屬。這類合金如適當增加鈷含量，強度可很高，可用于各種難加工材料的粗加工和斷續(xù)切削。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? (6)高速鋼刀具的種類和特點及應(yīng)用 ? 高速鋼 (High Speed Steel, HSS)是一種加入了較多的 W, Mo, Cr, V等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼刀具在強度、韌性及工藝性等方面具有優(yōu)良的綜合性能，在復(fù)雜刀具，尤其是制造孔加工刀具、銑刀、螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復(fù)雜刀具，高速鋼仍占據(jù)主要地位。高速鋼刀具易于磨出鋒利的切削刃。 ? ①通用型高速鋼。一般可分鎢鋼、鎢鉬鋼兩類。通用型高速鋼具有一定的硬度 (63~66HRC)和耐磨性、高的強度和韌性、良好的塑性和加工工藝性，因此廣泛用于制造各種復(fù)雜刀具。 ? ②高性能高速鋼刀具。高性能高速鋼是指在通用型高速鋼成分中再增加一些含碳量、含釩量及添加 Co, Al等合金元素的新鋼種，從而可提高它的耐熱性和耐磨性。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? ③粉末冶金高速鋼 (PM HSS) o碳化物晶粒細小均勻，強度和韌性、耐磨性相對熔煉高速鋼都提高不少?？捎脕碇圃齑蟪叽纭⒊惺苤剌d、沖擊性大的刀具，也可用來制造精密刀具。 ? ? 刀具材料總牌號多，其性能相差很大。如 表 413所示為各種刀具材料的主要性能指標。 ? 數(shù)控加工用刀具材料必須根據(jù)所加工的工件和加工性質(zhì)來選擇。刀具材料的選用應(yīng)與加工對象合理匹配。二者的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能相匹配，以獲得最長的刀具壽命和最大的切削加工生產(chǎn)率。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? (1)切削刀具材料與加工對象的力學(xué)性能匹配 ? 切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配問題主要是指刀具與工件材料的強度、韌性和硬度等力學(xué)性能參數(shù)要相匹配。具有不同力學(xué)性能的刀具材料所適合加工的工件材料有所不同。高硬度的工件材料，必須用更高硬度的刀具來加工，刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在 60 HRC以上。刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具尤其適合于高速切削加工。 ? 刀具材料硬度順序為 :金剛石刀具 立方氮化硼刀具 陶瓷刀具硬質(zhì)合金 高速鋼。 ? 刀具材料的抗彎強度順序為 :高速鋼 硬質(zhì)合金 陶瓷刀具 金剛石和立方氮化硼刀具。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? 刀具材料的韌性大小順序為 :高速鋼 硬質(zhì)合金 立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。 ? (2)切削刀具材料與加工對象的物理性能匹配 ? 具有不同物理性能的刀具，如高導(dǎo)熱和低熔點的高速鋼刀具、高熔點和低熱脹的陶瓷刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等，所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時，應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料，以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴散率高，切削熱容易散出，不會產(chǎn)生很大的熱變形，這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? (3)切削刀具材料與加工對象的化學(xué)性能匹配 ? 切削刀具材料與加工對象的化學(xué)性能匹配問題主要是指刀具材料與工件材料化學(xué)親和性、化學(xué)反應(yīng)、擴散和溶解等化學(xué)性能參數(shù)要相匹配。材料不同的刀具所適合加工的工件材料有所不同。 ? 各種刀具材料抗黏結(jié)溫度高低 (與鋼 )為 :PCBN陶瓷 硬質(zhì)合金 HSS ? 各種刀具材料抗氧化溫度高低為 :陶瓷 PCBN硬質(zhì)合金 金剛石 HSS ? 各種刀具材料的擴散強度大小 (對鋼鐵 )為 :金剛石 Si3N4基陶瓷 PCBN A1203基陶瓷。擴散強度大小 (對鈦 )為 :A1203基陶瓷 PCBN SiC S3N4金剛石。 上一頁 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控車削刀具及選用 ? 【 檢測與評價 】 ? 【任務(wù)小結(jié)】 ? 總結(jié)上述的學(xué)習內(nèi)容，本課題應(yīng)考慮的問題有如下 : ? 刀具類型、刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)及其他因素的合理選擇，這些選擇影響 ? 刀具壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本。 ? 應(yīng)針對不同的加工結(jié)構(gòu)和加工方法，選用合適的刀具類型。 ? 應(yīng)針對不同的加工條件、加工要求，合理選擇刀具幾何參數(shù)以滿足加工要求。 ? 刀具材料的選用應(yīng)與加工對象合理匹配，二者的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能相匹配，以獲得最長的刀具壽命和最大的切削生產(chǎn)率。 上一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀及刀具系統(tǒng) ? 【學(xué)習目標】 ? 通過本任務(wù)學(xué)習，達到以下學(xué)習目標 : ? 數(shù)控車削可轉(zhuǎn)位刀具概念 。 ? 可轉(zhuǎn)位刀片參數(shù)的識記 。 ? 可轉(zhuǎn)位刀片的選用 。 ? 可轉(zhuǎn)位刀具的裝配 下一頁 返回 任務(wù) 數(shù)控可