一、概述
刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
二、刀具材料应具备的性能
（一）高的硬度和良好的耐磨性
（三）高的耐热性
（四）良好的工艺性
总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。
三、常用刀具材料
目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。 一）碳素工具钢
碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。
1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等
2、主要性能淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min，只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。
二）合金工具钢
在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。
1、主要牌号有9SiCr CrWMn
2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min，制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。
传达信息
三）高速钢
高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。
(一) 高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度V C=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有金属、钢)。
（二）高速钢的分类
钨系高速钢：W18C r4V (最常用，刃磨性好)
普通高速钢
钼系高速钢：W6M O5C r4V2
防震阻尼器
高速钢
高碳高速钢：95W18C r4V (含C量为0.95%)
高钒高速钢：W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)
高性能高速钢钴高速钢：W6M O5C r4V2C O8
铝高速钢：W6M O5C r4V2A l
四）硬质合金
硬质合金= 硬质相（TiC或WC）+粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用）
上图为各种硬质合金刀头
（一）主要性能
1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良；
2）允许切削速度V C=100m/min以上，最高不能超过200m/min；
硬质合金3）脆性较大，怕冲击和振动。容易出现崩刃，因此注意加工条件；
4）制造工艺性差。由于硬度太高，不能进行机械加工；
5）加工范围较广。脆性材料、钢材、有金属等均可加工。
（二）分类
钨钴类硬质合金(YG)
硬质合金钨钴鈦类硬质合金(YT)
添加稀有金属硬质合金（Y A 、YW）
碳化鈦基硬质合金（YN）
常用硬质合金牌号介绍：
1、钨钴类硬质合金YG：WC + Co
①常用牌号：YG3、YG6、YG8（3、6、8、代表Co含量占3%、6%、8%）
②应用：
YG3（精加工）YG6（半精加工）YG8（粗加工）
C O的含量↑韧性↑强度↑HRC↓耐磨性↓
无线投票系统
C O的含量↓韧性↓强度↓HRC↑耐磨性↑脆性↑
主要用于加工铸铁、青铜等脆性材料，不适合加工钢料，因为在640℃时发生严重粘结，使刀具磨损，耐用度下降。
2、钨钴钛类硬质合金（YT）：硬质相（WC+TiC）+粘结相（Co）
①常用牌号：YT5、YT14、YT15、YT30（数字表示TiC的百分含量）
②应用：
YT5（粗加工） YT14/YT15(半精加工) YT30（精加工）
TiC含量↑硬度↑耐磨性↑脆性↑韧性↓
TiC含量↓硬度↓耐磨性↓脆性↓韧性↑
主要用于加工钢材及有金属，一般不用与加工含Ti的材料，如1Cr15Ni9Ti,Ti与Ti 的亲合力较大，使刀具磨损较快。
3、添加稀有金属硬质合
钨钽（铌）钴类硬质合金（YA）和钨钛钽（铌）钴类硬质合金（YW），是在钨钴钛类硬质合金（YT）中加入TaC(NbC)，可提高其抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性，提高和金的高温硬度和高温强度，提高抗氧化能力和耐磨性。这类合金可以用于加工铸铁及有金属，也可用于加工钢材，因此常成为通用硬质合金，他们主要用于加工难加工材料。
4、碳化钛基硬质合金（YN）
这种合金有很高的耐磨性，有较高的耐热性和抗氧化能力，化学稳定性好，与工件材料的亲合力小，抗粘结能力较强。主要用于钢材、铸铁的精加工、半精加工和粗加工。
刀具几何参数与切削用量的合理选择
一、刀具几何参数的合理选择
（一）刀具合理几何参数的基本内容
仪表车床加工1.刃形：刃形即是切削刃的形状。从简单的直线刃发展到折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃
切断刀的刃形
外圆车刀的刃形
二、切削刃刃区的剖面型式
后刀面
负倒棱车刀
前刀面
刃形的区别
负倒棱消振棱刃带
刀具角度
A、前角的功用及合理前角值的选择
1）前角的主要功用
(2)影响切削刃与刀头的强度、受力性质和散热条件
(3)影响切屑形态和断屑效果
(4)影响已加工表面质量
2）合理前角的概念
在一定条件下，前角有一个合理的数值。
前角的合理数值
3）合理前角的选择原则：主要考虑以下因素
①工件材料的强度、硬度
②是否是塑性材料和脆性材料
③是否是粗加工和精加工
④刀具材料的抗弯强度是否高
⑤工艺系统刚性是否好和机床功率是否够
⑥是否是数控机床和自动机、自动线用刀具
B、后角的功用及合理前角值的选择
后角数值合理与否直接影响已加工表面的质量、刀具使用寿命和生产率。
1.后角的功用
①影响后刀面与加工表面之间的摩擦
delta并联机器人②影响加工工件的精度
③影响刀具耐用度和刃口的强度
2.后角的选择
精加工：防止摩擦选较大的后角；
●加工精度
粗加工：增加刀头的强度选较小的后角。
塑性金属：选较大的后角；
●加工材料脆性材料：选较小的后角；
硬度、强度较高的材料：选较小的后角
C、主、副偏角的功用及其选择
1.主偏角的功用
①影响已加工表面残留面积的高度
②影响各切削分力的比例
③影响刀尖的强度和刀具耐用度
④影响断屑
2.主、副偏角的选择
⏹主偏角主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择
⏹副偏角主要考虑表面粗糙度、刀尖强度和散热面积来选择
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议