數(shù)控刀具材料的選用(參考版)
2025-08-07 02:03本頁面
【正文】 表332刀具材料所適合加工的一些工件材料刀具高硬鋼耐熱合金鈦合金鎳基高溫合金鑄鐵純鋼高硅鋁合金FRP復材料PCD◎◎◎PCBN◎◎○◎◎●●陶瓷刀具◎◎◎◎●涂層硬質(zhì)合金○◎◎●◎◎●●TiCN基硬合金●◎●注：符號含義是；◎一優(yōu)，○一良，●一尚可，一不合適。表332列出了上述刀具材料所適合加工的一些工件材料。擴散強度大小(對鈦)為：A1203基陶瓷PCBNSiCSi3N4金剛石。②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。材料不同的刀具所適合加工的工件材料有所不同。④各種刀具材料的抗熱震性大小順序為：HSSWC基硬質(zhì)合金Si3N4基陶瓷PCBNPCDTiC(N)基硬質(zhì)合金A1203基陶瓷。②各種刀具材料的導熱系數(shù)順序：PCDPCBNWC基硬質(zhì)合金TiC(N)基硬質(zhì)合金HSSSi3N4基陶瓷A1203基陶瓷。金剛石由于導熱系數(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。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。具有優(yōu)良高溫力學性能的刀具尤其適合于高速切削加工。刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。③刀具材料的韌度大小順序為：高速鋼硬質(zhì)合金立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。①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。表331各種刀具材料的主要性能指標種類密度／(g／cm)耐熱性／℃硬度抗彎強度/MPa熱導率／[W／()]熱膨脹系數(shù)106/0C聚晶金剛石～700～8009000HV600～1100210聚晶立方氮化硼～1300～15004500HV500～800130陶瓷刀具～12009l～95HRA700～1500～～硬質(zhì)合金鎢鈷類～80089～1000～2350～3～鎢鈷鈦類～90089～800～1800～62．8通用合金～1000～1100～TiC基合金～110092～1150～1350高速鋼～600～70062～70HRC2000～4500～8～121．切削刀具材料與加工對象的力學性能匹配切削刀具與加工對象的力學性能匹配問題主要是指刀具與工件材料的強度、韌性和硬度等力學性能參數(shù)要相匹配。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。刀具材料總牌號多，其性能相差很大。典型牌號，如F1FR7GFl、GFGFPT1 、PVN等，可用來制造大尺寸、承受重載、沖擊性大的刀具，也可用來制造精密刀具。與熔融法制造的高速鋼相比，PM HSS具有優(yōu)點是：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。熔煉高速鋼容易出現(xiàn)的嚴重問題是碳化物偏析，硬而脆的碳化物在高速鋼中分布不均勻，且晶粒粗大 (可達幾十個微米)，對高速鋼刀具的耐磨性、韌性及切削性能產(chǎn)生不利影響。① 熔煉高速鋼：普通高速鋼和高性能高速鋼都是用熔煉方法制造的。典型牌號，如，W12M03Cr4V3N，簡稱(V3N)，屬含氮超硬高速鋼，硬度、強度、韌性與M42相當，可作為含鈷高速鋼的替代品，用于低速切削難加工材料和低速高精加工。屬含鋁超硬高速鋼，典型牌號，如，W6Mo5Cr4V2Al，(簡稱501)，6000C時的高溫硬度也達到54HRC，切削性能相當于M42，適宜制造銑刀、鉆頭、鉸刀、齒輪刀具、拉刀等，用于加工合金鋼、不銹鋼、高強度鋼和高溫合金等材料。屬含鈷超硬高速鋼，典型牌號，如，W2Mo9Cr4VCo8 ，(簡稱M42)，有很高的硬度，其硬度可達6970HRC，適合于加工高強度耐熱鋼、高溫合金、鈦合金等難加工材料，M42可磨削性好，適于制作精密復雜刀具，但不宜在沖擊切削條件下工作。典型牌號，如，W12Cr4V4Mo，（簡稱EV4），含V提高到3％一5％，耐磨性好，適合切削對刀具磨損極大的材料，如纖維、硬橡膠、塑料等，也可用于加工不銹鋼、高強度鋼和高溫合金等材料。高碳高速鋼（如95W18Cr4V），常溫和高溫硬度較高，適于制造加工普通鋼和鑄鐵、耐磨性要求較高的鉆頭、鉸刀、絲錐和銑刀等或加工較硬材料的刀具，不宜承受大的沖擊。⑵ 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
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