❶ 硬质合金刀具常识及使用方法
1.硬质合金刀最正确的麽刀方法
硬质合金刀片硬度高、脆性大、导热性差、热收缩率大,通常应采用金刚石砂轮进行刃磨。
但因金刚石砂轮价格昂贵,磨损后不易修复,因此很多工厂仍采用普通砂轮进行刃磨。在刃磨过程中,由于硬质合金硬度较高,普通砂轮的磨粒极易钝化,剧烈的摩擦使刀片表面产生局部高温,形成附加热应力,极易引起热变形和热裂纹,直接影响刀具使用寿命和加工质量。
因此,应采取必要措施防止刃磨裂纹的产生。通过加工实践,总结出以下可有效防止或减少刃磨裂纹的工艺措施。
1 负刃刃磨法负刃刃磨法是指在刃磨刀具前,先在前刀面或后刀面上磨出一条负刃带。硬质合金属于硬脆材料,刃磨时因砂轮振动使刀具受到冲击载荷,容易发生振裂;同时,磨削区的瞬间升温与冷却使热应力可能超过硬质合金的强度极限而产生热裂纹。
金机通提示采用负刃刃磨法可提高刀片强度,增强刀片抗振性和承受冲击载荷的能力,并增大受热面积,防止磨削热大量导向刀片,从而减少或防止裂纹产生。2 用二硫化钼浸润砂轮在常温状态下,将粉状二硫化钼与无水乙醇制成混合溶液,然后在密闭容器内(防止乙醇挥发)将新的普通砂轮浸泡在混合溶液中,14小时后取出,自然干燥18~20小时,使砂轮完全晾干。
经上述处理的砂轮内部空隙中充满二硫化钼,对磨粒可起到润滑作用,使砂轮排屑良好,不易堵塞。试验证明,用二硫化钼浸润过的砂轮磨削硬质合金刀片时,磨削锋利,磨粒不易钝化,工件变形小,排屑顺畅,磨屑形状基本呈带状,可带走大部分磨削热,从而改善磨削效果,提高刀片成品率。
3 合理选用磨削用量若刃磨过程中摩擦力过大,可导致磨削温度急剧上升,刀片易发生爆裂,因此合理选用磨削用量十分重要。金机通提示常用的合理磨削用量为:圆周速度v=10~15m/min,进给量f纵=0.5~1.0m/min,f横=0.01~0.02mm/行程。
手工刃磨时,纵向和横向进给量均不宜过大。4 其它工艺措施刀杆刚性不足、刀具夹持不稳、机床主轴跳动等均可能引起刃磨裂纹的产生,因此,由机床、砂轮、夹具和刀具组成的加工系统应具有足够刚性,且应控制砂轮的轴向和径向跳动。
造成硬质合金刀具产生刃磨裂纹的因素较多,只有选用合适的砂轮,同时采用合理的磨削工艺,才能有效避免裂纹产生,提高刃磨质量。
2.硬质合金刀具材料如何分类的
常用的硬质合金以 WC为主要成分,根据是否加入其它碳化物而分为以下几类: 钨钴类( WC+Co)硬质合金( YG) 它由 WC和 Co组成,具有较高的抗弯强度的韧性,导热性好,但耐热性和耐磨性较差,主要用于加工铸铁和有色金属。
细晶粒的 YG类硬质合金(如 YG3X、YG6X),在含钴量相同时,其硬度耐磨性比 YG3、YG6高,强度和韧性稍差,适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。 钨钛钴类( WC+TiC+Co)硬质合金( YT) 由于 TiC的硬度和熔点均比 WC高,所以和 YG相比,其硬度、耐磨性、红硬性增大,粘结温度高,抗氧化能力强,而且在高温下会生成 TiO 2,可减少粘结。
但导热性能较差,抗弯强度低,所以它适用于加工钢材等韧性材料。
3.什么地方使用硬质合金
硬质合金主要应用在金属加工的刀具、刃具和地质钻探、盾构施工的钻头和刀具中。
制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域。 硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。
4.刀具刀头
你好,焊接式切削刀具结构应具有足够的刚性足够的刚性是以最大允许的外形尺寸以及采用较高强度的钢号和热处理来保证.硬质合金刀具刀片应固定牢靠硬质合金刀具焊接刀片应有足够的固定牢靠程度,它是靠刀槽及焊接质量来保证的,故要根据刀片形状及刀具几何参数选择刀片镶槽形状.认真检查刀杆。
在将硬质合金刀具刀片焊接至刀杆上以前须要对刀片,刀杆进行必要的检查,首先应检查刀片支承面不能有严重弯曲.硬质合金刀具焊接面不得有严重渗碳层,同时还应将硬质合金刀具刀片表面及刀杆镶槽中的污垢进行清除,以保证焊接牢靠,为了保证焊接强度,应选择合适的焊料.在焊接过程中,应保证良好的湿润性和流动性,并排除气泡,使焊接与合金焊接面充分接触,无缺焊现象.。
5.不同的加工方式,如何选择硬质合金刀片牌号
不同的加工方式,硬质合金刀片的选择要根据被加工材料的不同而选择的。
YG3:适用于铸铁,有色金属的精加工。
YG6X、YG6A:适用于铸铁,有色金属的精加工,半精加工,亦可用于锰钢,淬火钢加工。
YG6、YG8:适用于铸铁,轻合金的粗加工,亦可作铸铁,低合金钢铣削加工。
YW1、YW3、YW4:适用于不锈钢,普通合金钢的精加工和半精加工。
YW2:适用于不锈钢,低合金钢的半精加工,主要用于火车轮箍加工。
YT15、YT05:适用于钢,铸钢的精加工和半精加工,宜采用中等进给量和较高的切削速度。
YT14、YS25:适用于钢,铸钢的精加工和半精加工,宜采用中等进给量。
YS25专用于钢,铸钢的铣削速度。
YT5:适用于钢,铸钢的重切削加工,在作业条件不好的中,低速度大进给量粗加工。
6.刀具知识
刀具的基本知识 刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。
广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。
由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。
战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。 当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。
然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。
1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。
那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。
1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。
在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。 由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。
1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。
1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。
表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。
加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。
刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。
带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。
很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。 刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。
刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。
硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。 刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。
增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。
在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的。
❷ 车刀有哪些使用技巧
车刀种类和用途车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。车刀的使用技巧:
一、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。
二、机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点:
(1)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。
(2)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。
机械夹固式车刀特点:
(1)刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。
(2)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。
(3)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。
三、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。更换新刀片后,车刀又可继续工作。
1、可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点:
(1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷。
(2)生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。
(3)有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。
(4)有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降低了刀具成本。
2、可转位车刀刀片的夹紧特点与要求:
(1)定位精度高刀片转位或更换新刀片后,刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。
(2)刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合,经得起冲击和振动,但夹紧力也不宜过大,应力分布应均匀,以免压碎刀片。
(3)排屑流畅刀片前面上无障碍,保证切屑排出流畅,并容易观察。(4)使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时,尽可能使结构简单,制造和使用方便。
四、车刀刀片特点与要求
(1)定位精度高刀片转位或更换新刀片后,刀尖位置的变化应在工件精度允许的范围内。
(2)刀片夹紧可靠应保证刀片、刀垫、刀杆接触面紧密贴合,经得起冲击和振动,但夹紧力也不宜过大,应力分布应均匀,以免压碎刀片。
(3)排屑流畅刀片前面上无障碍,保证切屑排出流畅,并容易观察。
(4)使用方便转换刀刃和更换新刀片方便、迅速。对小尺寸刀具结构要紧凑。在满足以上要求时,尽可能使结构简单,制造和使用方便。
❸ 车刀的使用
1.车刀尖型
(1)粗车刀:主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要,因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰,但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。
(2)精车刀:此刀刃可用油石砺光,以便车出非常圆滑的表面光度,一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。
(3)圆鼻车刀:可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀,磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面,也可当精车刀来使用。
(4)切断车刀:只用端部切削工作物,此车刀可用来切断材料及车度沟槽。
(5)螺丝车刀(牙刀):用于车削螺杆或螺帽,依螺纹的形式分60度,或55度V型牙刀,29度梯形牙刀、方形牙刀。
(6)镗孔车刀:用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。
(7)侧面车刀或侧车刀:用来车削工作物端面,右侧车刀通常用在精车轴的未端,左侧车则用来精车肩部的左侧面。
2.刀刃外形的区分
(1)右手车刀:由右向左,车削工件外径。
(2)左手车刀:由左向右,车削工件外径。
(3)圆鼻车刀:刀刃为圆弧形,可以左右方向车削,适合圆角或曲面之车削。
(4)右侧车刀:车削右侧端面。
(5)左侧车刀:车削左侧端面。
(6)切断刀:用于切断或切槽。
(7)内孔车刀:用于车削内孔。
(8)外螺纹车刀:用于车削外螺纹。
(9)内螺纹车刀:用于车削内螺纹。
工欲善其事,必先利其器,为了在车床上做良好的切削,正确地准备和使用刀具是很重要的工作。不同的工作需要不同形状的车刀,切削不同的材料要求刀口具不同的刀角,车刀和工作物的位置和速度应有一定相对的关系,车刀本身也应具有足够的硬度、强度而且耐磨、耐热。因此,如何选择车刀材料,刀具角度之研磨都是重要的考虑因素。
❹ 数控车床的刀具使用
数控车床常用刀具及选择
1
.数控刀具的结构
数控车床刀具种类繁多,功能互不相同。根据不同的加工条件正确选择刀具是编制
程序的重要环节,
因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。
在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、
钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等,其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。
数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分,除经济型数控车床外,
目前已广泛使用可转位机夹式车刀。
(1)
数控车床可转位刀具特点
数控车床所采用的可转位车刀,其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形
成的,与通用车床相比一般无本质的区别,其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自
动完成的,因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具,具体要求和特点如下表所示。
表
2-2
可转位车刀特点
要求
特
点
目
的
精度高
采用
M
级或更高精度等级的刀片;
多采用精密级的刀杆;
用带微调装置的刀杆在机外预调好。
保证刀片重复定位精度,方便坐标
设定,保证刀尖位置精度。
可靠性高
采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断屑台和断屑器的车刀;
采用结构可靠的车刀,
采用复合式夹紧结构和夹紧可靠的其它结构。
断屑稳定,
不能有紊乱和带状切屑;
适应刀架快速移动和换位以及整个
自动切削过程中夹紧不得有松动的
要求。
换刀迅速
采用车削工具系统;
采用快换小刀夹。
迅速更换不同形式的切削部件,完
成多种切削加工,提高生产效率。
刀片材料
刀片较多采用涂层刀片。
满足生产节拍要求,
提高加工效率。
刀杆截形
刀杆较多采用正方形刀杆,但因刀架系统结构差异大,有的需采用
专用刀杆。
刀杆与刀架系统匹配。
(2)
可转位车刀的种类
可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽
车刀、切断车刀和螺纹车刀等,见表
2-3
。
表
2-3
可转位车刀的种类
类型
主偏角
适用机床
外圆车刀
900
、
500
、
600
、
750
、
450
普通车床和数控车床
仿形车刀
930
、
107.50
仿形车床和数控车床
端面车刀
900
、
450
、
750
普通车床和数控车床
内圆车刀
450
、
600
、
750
、
900
、
910
、
930
、
950
、
107.50
普通车床和数控车床
切断车刀
普通车床和数控车床
螺纹车刀
普通车床和数控车床
切槽车刀
普通车床和数控车床
(3)
可转位车刀的结构形式
①杠杆式:
结构见图
2-16
,由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆,由杠
杆的力压紧刀片达到夹固的目的。其特点适合各种正、负前角的刀片,有效的前角范围为
-
60°~+180°;
切屑可无阻碍地流过,切削热不影响螺孔和杠杆;两面槽壁给刀片有力的支撑,并确保转位精度。
②楔块式:
其结构见图
2-17
,由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀
片紧固。其特点适合各种负前角刀片,有效前角的变化范围为
-60
~
+180
。两面无槽壁,便于仿形切削或倒
转操作时留有间隙。
③楔块夹紧式:
其结构见图
2-18
,由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的压下力
将刀片夹紧。其特点同楔块式,但切屑流畅不如楔块式。
此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。
2
、刀片材料
刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。刀具新材料的出现,往往能
大大提高生产率,成为解决某些难加工材料的加工关键,并促使机床的发展与更新。
(
1
)对刀具切削部分材料的要求
金属切削过程中,刀具切削部分受到高压、高温和剧烈的摩擦作用;当切削加工余量不均匀或切削断
续表面时,刀具还受到冲击。为使刀具能胜任切削工作,刀具切削部分材料应具备以下切削性能:
① 高硬度和耐磨性
刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须大于工件的硬度。在室温下,刀具的硬度应在
60HRC
以上。刀
具材料的硬度愈高,其耐磨性愈好。
② 足够的强度与韧性
为使刀具能够承受切削过程中的压力和冲击,刀具材料必须具有足够的强度与韧性。
③ 高的耐热性与化学稳定性
耐热性是指刀具材料在高温条件下仍能保持其切削性能的能力。耐热性以耐热温度表示。耐热温度是
指基本上能维持刀具切削性能所允许的最高温度。耐热性愈好,刀具材料允许的切削温度愈高。
化学稳定性是指刀具材料在高温条件下不易与工件材料和周围介质发生化学反应的能力,包括抗氧化和抗
粘结能力。化学稳定性愈高,刀具磨损愈慢。耐热性和化学稳定性是衡量刀具切削性能的主要指标。
刀具材料除应具有优良的切削性能外,
还应具有良好的工艺性和经济性。
它们包括:
工具钢淬火变形要小,
脱碳层要浅和淬硬性要好;高硬材料磨削性能要好;热轧成形的刀具高温塑性要好;需焊接的刀具材料焊
接性能要好;所用刀具材料应尽可能是我国资源丰富、价格低廉的。
(
2
)常用刀具材料
常用刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料四类。
① 高速钢
高速钢是一种含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的合金工具钢,其碳的质量分数在
l
%左右。高速钢
热处理后硬度为
62
—
65HRC
,耐热温度为
550
~600°C,抗弯强度约为
3500MPa
,冲击韧度约为每平方米
0.3MJ
。高速钢的强度与韧性好,能承受冲击,又易于刃磨,是目前制造钻头、铣刀、拉刀、螺纹刀具和齿
轮刀具等复杂形状刀具的主要材料。高速钢刀具受耐热温度的限制,不能用于高速切削。
② 硬质合金
硬质合金是由高硬度、高熔点的碳化钨
(WC)
,碳化钛
(TiC)
、碳化钽
(TaC)
、碳化铌
(NbC)
粉末用钻
(Co)
粘结后压制、烧结而成。它的常温硬度为
88
~
93HRA
,耐热温度为
800
~1000℃,比高速钢硬、耐磨、耐热
得多。
因此,
硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具大
5
~
10
倍。
但它的抗弯强度只有高速钢的
l
/
2
~
1
/
4
,冲击韧度仅为高速钢的几十分之—。硬质合金性脆,怕冲击和振动。
由于硬质合金刀具可以大大提高生产率,所以不仅绝大多数车刀、刨刀、面铣刀等采用了硬质合金,而且
相当数量的钻头、铰刀、其他铣刀也采用了硬质合金。现在,就连复杂的拉刀、螺纹刀具和齿轮刀具,也
逐渐用硬质合金制造了。
我国目前常用的硬质合金有三类:
钨钻类硬质合金
由
WC
和
Co
组成,代号为
YG
,接近于
ISO
的
K
类,主要用于加工铸铁、有色金属等
脆性材料和非金属材料。常用牌号有
YG3
、
YG6
和
YG8
。数字表示含
Co
的百分比,其余为含
WC
的百分比。
硬质合金中
Co
起粘结作用,含
Co
愈多的硬质合金韧性愈好,所以
YG8
适于粗加工和断续切削,
YG6
适于
半精加工,
YG3
适于精加工和连续切削。
钨钛钴类硬质合金由
WC
、
TiC
和
Co
组成,代号为
YT
,接近于
ISO
的
P
类。由于
TiC
比
WC
还要硬,耐
磨、耐热,但是还要脆,所以
YT
类比
YG
类硬度和耐热温度更高。不过更不耐冲击和振动。因为加工钢时
塑性变形很大,切屑与刀具摩擦很剧烈,切削温度很高;但是切屑呈带状,切削较平稳,所以
YT
类硬质合
金适于加工钢料。钨钛钻类硬质合金常用牌号有
YT30
、
YTl5
和
YT5
。数字表示含
TiC
的百分比。所以
YT30
适于对钢料的精加工和连续切削,
YTl5
适于半精加工,
YT5
适于粗加工和断续切削。
钨钛钽
(
铌
)
类硬质合金
由
YT
类中加入少量的
TaC
或
NbC
组成,
代号为
YW
,
接近于
ISO
的
M
类.
YW
类
硬质合金的硬度、耐磨性、耐热温度、抗弯强度和冲击韧度均比
YT
类高一些,其后两项指标与
YG
类相仿。
因此,
YW
类既可加工钢,又可加工铸铁和有色金屑,称为通用硬质合金。常用牌号有
YWl
和
YW2
,前者用
于半精加工和精加工,后者用于粗加工和半精加工。
现在硬质合金刀具上,常采用
TiC C
、
TiN
、
等高硬材料的涂层。涂层硬质合金刀具的寿命比不涂
层的提高
2
~
10
倍。
③ 陶瓷材料
陶瓷材料的硬度、耐磨性、耐热性和化学稳定性均忧于硬质合金,但比硬质合金更脆,目前主要用于精加
工。
现用的陶瓷刀具材料有氧化铝陶瓷、
金属陶瓷、
氮化硅陶瓷
(Si3N4)
和
Si3N4
—
复合陶瓷四种。
20
世纪
80
年代以来,陶瓷刀具迅速发展,金属陶瓷、氮化硅陶瓷和复合陶瓷的抗弯强度和冲击韧度已接
近硬质合金,可用于半精加工以及加切削液的粗加工。
④ 超硬材料
人造金刚石是在高温高压下,借金属的触媒作用,由石墨转化而成。人造金刚石用于制造金刚石砂轮以及
经聚晶后制成以硬质合金为基体的复合人造金刚石刀片作刀具使用。金刚石是自然界最硬的材料,有极高
的耐磨性,刃口锋利,能切下极薄的切屑;但极脆,与铁系金属有很强的亲合力,不能用于粗加工,不能
切削黑色金屑。目前人造金刚石主要用于磨料,磨削硬质合金:也可用于有色金屑及其合金的高速精细车
削和镗削。