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切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配

切削机械刀具材料与加工对象的化学性能匹配问题主要是指刀具材料与工件材料化学亲和性、化学反应、扩散和溶解等化学性能参数要相匹配。材料不同的刀具所适合加工的工件材料有所不同。

① 各种刀具材料抗粘接温度高低(与钢)为：PCBN>陶瓷>硬质合金>HSS。两种刀补在处理方法上的区别：B刀补采用读一段，算一段，走一段的处理方法。② 各种刀具材料防氧化温度高低为：陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。③ 种刀具材料的扩散强度大小(对钢铁)为：金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>A1203基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为：A1203基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。

控刀具材料的合理选择

一般而言，PCBN、涂层硬质合金及TiCN基硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的数控加工；而PCD刀具适合于对Al、Mg、Cu等有色金属材料及其合金和非金属材料的加工。下表列出了上述刀具材料所适合加工的一些工件材料。

机械刀具在车削和铣削加工中的应用

机械刀具在车削和铣削加工中的应用

在车削钢件材料加工时，对于淬硬钢的加工，超硬材料刀具能够在很大程度上实现以车代磨的加工效果。（1）P:选择的特殊偏置，由于P是跟随在L后面的选项，在不同的L种类中P的含义不同。在切削加工过程中，由于其切削深度要远远高于磨削，极大程度上提高了以车代磨的工作效率，从而降低了加工制造的成本。需要注意的是，在进行高硬度机械部件加工时，要采取低速或中低速的切削方式，防止超硬材料刀具偏离切割轨道。

   在车削铸铁件时，对于发动机缸盖的排气阀座，可以选择铜、钼高铬合金铸铁，这种材料的加工一般有车削和铣削2 种工艺。用PCBN 材料所制的刀具加工灰铸铁刹车盘时，其切削速度一般在700～2000m/min 适宜。

用PCD 材料制成的刀具铣削铝合金时， 其速度可达到300～4000m/min；用PCBN 制成的刀具铣削灰铸铁时，其速度一般在1000～2000m/min 范围内。③化学稳定性好：ceramic刀具不易与金属产生粘接，且耐腐蚀、化学稳定性好，可减小刀具的粘接磨损。目前， 我国加工铝合金缸盖的PCD 面铣刀切削速度已达到了4021m/min， 其进给速度为5670mm/min，这种效率是我国20 世纪90 年代初期引进外国设备的2 倍。精加工灰铸铁缸体的CBN 面铣刀铣削速度也达到了2000m/min，其效率是硬质合金面铣刀的10 倍之多。在玻璃深加工中，铣削玻璃的PCD 螺旋内排液面铣刀应用为广泛。

硬质合金常规用途

硬质合金因其高硬度，高耐磨性及其高红硬性被广泛使用于我国工业领域，可以毫不夸张的说，没有硬质合金，人类文明至少要倒退几百年！硬质合金刀具常规用途

一、传统的机夹和焊接刀片二、目前广泛使用的数控涂层刀片三、各类冲压模具的内套和冲头四、钢厂高线轧辊和建筑行业用第二次带肋钢筋轧制三维滚五、线路板切割用圆盘切刀六、各类金属薄板园切刀七、人造金刚石的两面顶、六面顶锤八、人工机制砂中耐磨锤头九、各类耐磨耐腐蚀阀门中核心部件十、盾构机掘进前端耐磨齿头十一、整体硬质合金钻头和微型钻花及各种刀具制造十二、有色金属压延用各类大小轧辊十三、各类金属拉丝拉管模具十四、非金属粉末研磨用合金长条、合金磨盘十五、各类高速过流喷嘴十六、、矿山掘进用硬质合金齿头十八、金属硬密封用硬质合金密封副十九、液晶显示屏生产用均热板二十、印刷机械、食品包装机械、用切削刀具及零件

机械刀具角度和结构的选择

重型车削粗加工阶段，工件外表面的锻造氧化皮、裂纹、铲坑、铸造夹杂、气孔等缺陷都易导致刀具破碎，因此应选择合理刀具角度。刀具钝化的目的刃口钝化技术，其目的就是解决刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的。重型加工条件下，因粗加工要切除很厚的切屑，车刀一般采用前角g=8～12゜，而普通g=15゜。切削刃倾角l=10～18°。如果减小前角，即增大切削角，可在某种程度上增加切削刃的强度。应指出：减小前角，切削力增大，但在g由15°变到10°时，切削力增加得很小，而增大的工作前角和楔角，提高了刀刃的锋利性和刀尖强度尤其是在工件很重，旋转带有冲击性的负荷时，切削刃的刃倾角l=10～18°创造了有利的切削条件，因而在切削时，冲击力的作用点离开了刀尖，可防止刀尖破碎。 同时，在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、R2mm左右的刀尖圆角以提高刀刃的抗冲击性能，但刀具安装角度还要根据实际情况调整。

粗加工阶段切削余量大，对刀具的刚性要求较高。根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。一般而言，整体刀具刚度好，但结构笨重，装卸困难：而机夹刀具拆卸灵活，动刚度也可满足加工要度。机夹刀具的刀片材质选择及夹持结构对加工精度很重要，实际加工中发现，偏心销夹紧和勾头压紧式不适合重型粗加工，因为粗加工时工艺系统振动大，常使压紧机构松动，导致刀片损坏：上压式结构也常因阻碍了切屑的流出而造成压块的损坏。机夹刀具的制造精度要求也很高，因为即使微小的误差，也能使***机构变成承力机构，由于重型切削的加工过程中切削力很大，易使刀具损坏。