数控切削刀具的材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具材料、陶瓷、CBN、金刚石。进口的刀片,如瑞典的山特维克公司的村质有焊接用硬质合金和整体高速钢刀头、机夹硬质合金利法层硬质合金刀片、机夹金属陶瓷刀片、机夹陶瓷刀片和CBN刀片、机夹人造金刚石刀片等。各类刀具材料的硬度和韧性的关系如下图所示。

 

各类刀具材料的硬度和韧性



(1)高速钢。典型成分是W18Cr4V, 在刀具材料中硬度较低,可用于硬度较低的工件材料切削,如钢、铝等。

(2)硬质合金。wC是硬点,Co是黏结剂,是传统的、用得较多的加工钢材的刀具材料,国际标准把硬质合金刀具材料分为P (YT,蓝色)、K (YG,红色) M (YW,黄色)三类,常用的牌号有YG6、YG8、YG10、YT5、YT15、YT30。YG类用于加工铸铁、有色金属及非金属材料: YT类用于加工铝及钢; YW类用于加工钢(包括难加工钢)和铸铁及有色金属。但随着刀具材料技术的发展,各种涂层刀具的性能更加优秀。

(3)硬质合金涂层刀具。在硬质合金的基体上涂上-层或多层TiC、TiN、 Al2O3、陶瓷等材料,使刀具的硬度和耐磨性更好,它是当前用得最多的刀具材料。

(4)金属陶瓷。它既不是金属也不是陶瓷,而是一种钛基硬质合金,TiC 是硬点,Ni是黏结剂。因为TiC和Ni的溶解度与普通更质合金不同,所以金属陶瓷的比重是钨基硬质合金的一半,而硬度是它的两倍,相对韧性较差,适用于高速精加工软钢类材质或不锈钢,可以获得高倍的切削速度、好一倍的表面光洁度或长倍的刀具寿命。

(5)CBN立方氮化硼,硬度仅次于金刚石,比其他任何材料的硬度至少高出两倍,在许多困难的金属材料切削中能将生产效率提高10倍,在刀具寿命和金属去除率方面都优于硬质合金和陶瓷。

(6)金刚石。它是最硬的材料,天然金刚石作为刀具材料已有较长的历史,而人造的聚晶金刚石作为刀具材料还是近明的事,聚晶金刚石的硬度、耐磨性在各个方向都是均匀的,与天然金刚石相比,在断续切削时不易崩刃或碎裂,刀刃上不易形成积屑瘤。聚晶金刚石刀片大多数是将聚晶金刚石与硬质合金基材一起烧结而成。其在正常的切削加工温度下,与含铁、镍或钻的合金会发生化学反应,所以只用于高效加工有色金属及非金属材料。

 



无论何种刀具,在选择刀具时都要对刀具材料进行选择。要求刀具材料的硬度是波加工材料的2~4倍。下表给出了不同刀具材料的硬度值作为选择刀具材料的依据之一。被加工材料硬度高时,选择的刀具材料硬度也要高。不同的刀县材料加工同一种工件材料时,切削速度相差很大,因此加工效率相差很大。

常用刀具材料的硬度和适用切削速度

刀具材料

硬度HV

适用被加工材料

切削速度/m/min

高速钢

880

碳钢及有色金属

30

Co基高速钢

910

碳钢及有色金属

40

硬质合金YG,K

1200~1700

铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金

80~100

硬质合金YT,P

1200~1700

碳钢、长屑可锻铸铁

80~100

硬质合金YW,M

1200~1700

奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等

80~100

金属陶瓷

1450~1700

各种钢和铸铁铸

400~600

CBN

3700

各种钢、淬硬钢

300~400

金刚石

10000

有色金属、非铁类材料

2500~5000


在选择刀具材料时还要考虑被加工材料的类型。例如,不同的硬质合金类型用于加工不同的金属材料。

 



无论何种刀具,在选择刀具时都要对刀具材料进行选择。要求刀具材料的硬度是波加工材料的2~4倍。下表给出了不同刀具材料的硬度值作为选择刀具材料的依据之一。被加工材料硬度高时,选择的刀具材料硬度也要高。不同的刀县材料加工同一种工件材料时,切削速度相差很大,因此加工效率相差很大。

常用刀具材料的硬度和适用切削速度

刀具材料

硬度HV

适用被加工材料

切削速度/m/min

高速钢

880

碳钢及有色金属

30

Co基高速钢

910

碳钢及有色金属

40

硬质合金YG,K

1200~1700

铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金

80~100

硬质合金YT,P

1200~1700

碳钢、长屑可锻铸铁

80~100

硬质合金YW,M

1200~1700

奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等

80~100

金属陶瓷

1450~1700

各种钢和铸铁铸

400~600

CBN

3700

各种钢、淬硬钢

300~400

金刚石

10000

有色金属、非铁类材料

2500~5000


在选择刀具材料时还要考虑被加工材料的类型。例如,不同的硬质合金类型用于加工不同的金属材料。

 



知识点词条:刀具材料的成分组成和选用


学校名称:

答  题  人:
刀具材料的成分组成和选用
关键字:刀具材料的成分组成和选用
刀具材料的成分组成和选用
关键字:刀具材料的成分组成和选用