高速切削加工中刀具材料的选用
四大材料刀具的性能与选择
四大材料刀具的性能与选择刀具材料的发展对切削技术的进步起着决定性的作用。
本文介绍了切削中所使用的金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、硬质合金、高速钢等刀具材料的性能及适用范围。
刀具损坏机理是刀具材料合理选用的理论基础，刀具材料与工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料选择的关键依据，要根据刀具材料与工件材料的力学、物理和化学性能选择刀具材料，才能获得良好的切削效果。
就活塞在切削加工时的刀具材料选用作了阐述。
高速钢：活塞加工中铣浇冒口、铣横槽及铣膨胀槽用铣刀，钻油孔用钻头等都为高速钢材料。
硬质合金：YG、YD系列硬质合金刀具被广泛应用于铝活塞加工的各个工序中，特别是活塞粗加工和半精加工工序。
立方氮化硼：立方氮化硼刀具被用于镶铸铁环活塞的车削铸铁环槽工序中。
同时也应用于活塞立体靠模的加工中。
金刚石：金刚石刀具可利用金刚石材料的高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数实现有色金属及耐磨非金属材料的高精度、高效率、高稳定性和高表面光洁度加工。
在切削铝合金时，PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十倍甚至几百倍，是目前铝活塞精密加工的理想刀具，已经应用于精车活塞环槽、精镗活塞销孔、精车活塞外圆、精车活塞顶面及精车活塞燃烧室等精加工工序中。
刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削加工效率、刀具寿命的基本因素。
切削加工时，直接担负切削工作的是刀具的切削部分。
刀具切削性能的好坏大多取决于构成刀具切削部分的材料、切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。
切削加工生产率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面质量的优劣等等，在很大程度上都取决于刀具材料的合理选择。
正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。
每一品种刀具材料都有其特定的加工范围，只能适用于一定的工件材料和切削速度范围。
不同的刀具材料和同种刀具加工不同的工件材料时刀具寿命往往存在很大的差别，例如：加工铝活塞时，金刚石刀具的寿命是YG类硬质合金刀具寿命的几倍到几十倍；YG类硬质合金刀具加工含硅量高、中、低的铝合金时其寿命也有很大的差别。
数控刀具材料及选用
数控刀具材料及选用，再也不用盲目选刀加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。
随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。
一. 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。
刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。
因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：(1) 硬度和耐磨性。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。
刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。
(2) 强度和韧性。
刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。
(3) 耐热性。
刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。
(4) 工艺性能和经济性。
刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。
二.刀具材料的种类、性能、特点、应用1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。
尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。
可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。
⑴金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002靘，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。
②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauinediamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。
车床常用的刀具材料及其用途
车床常用的刀具材料及其用途车床常用的刀具材料及其用途车床车刀切削部分在切削过程中连续经受强烈的摩擦，切削温度很高，并同时承受很大的切削力及冲击力，所以作为车刀切削部分的材料必须真备良好的切削性能，要具有硬度高（冷硬性）、耐磨性好、耐高温（红硬性），并具有足够的强度和韧性。
(1）高速钢高速钢是一种含有钨（W）、铬（Cr)、钒（V）、钼（Mo）等合金元素的高合金工其钢。
高速钢刀具制造简单，刃磨方便，切削刃锋利，而且韧性较好，能承受较大的冲击万，因此常用子加工一些冲击性较犬、形状不规则的工件。
高速钢也常作为精加工车刀(如宽刃天进给的车刀、梯形螺纹精车力等）以及成型车力的材料。
但高速钢的耐热性较差（600~660℃），因此不能用子高速切削。
常见的普通高速钢有两种，钨系高速钢典型牌号为W18Cr4V和钨钼系高速钢典型牌号为W6Mo5Cr4V2。
(2）硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物粉末，加钴（Co）、钼(Mo）等作为黏结剂烧结而成的粉末冶金制品。
硬质合金能耐高温，即使在100o℃左右仍能保持良好的切削性能，耐磨性也很好，常温下硬度很高，而且具有一定的使用强度，是目前我国应用泛的刀具材料之一。
硬质合金按其成分不同，可分为钨钴类、钨钛钴类、钨但钴类和钨钛但钴类。
①钨钴类硬质合金:它的以YG表示。
这类硬质合金的韧性较好，硬度和耐热性较低，因此适合于加工铸铁、青铜等脆性材料或冲击性较大的工件。
钨钴类硬质合金按不同的含钴量，分为YG3、YG6、YG8等多种牌号。
YG8适合于粗加工，YG6适谷子半精加工，YG3适合于精加工。
②钨钛钴类硬质合金:它的以YT表示。
这类硬质合金的耐磨性较好，能承受较高的切削温度，所以适合于加工碳钢、合金钢等塑性金属或其他韧性较大的塑性材料。
因为它性脆，不耐冲击，所以不宜加工脆性材料。
钨钛钴类硬质合金按不同的含碳化钛量，分为YT5、YT15、YT3o等几种牌号。
YT5适合子粗加工，YT15适合于半精加工和精加工，YT3o适合于精加工。
刀具材料的种类范文
刀具材料的种类范文刀具是人类使用最早的工具之一，用于切割、割断、雕刻、打孔和修整物体。
刀具的性能和寿命取决于使用的材料。
根据不同的需求和应用，刀具材料可以分为以下几类：1. 高速钢（High Speed Steel，HSS）：高速钢是一种常用的刀具材料，具有优异的热强度和耐磨性。
它是一种合金钢，其中包含高的含钨、钼、钴和其他合金元素，以提供高温下的硬度和热稳定性。
这使得高速钢刀具具有抗热软化和抗磨损的能力，适合高速切削和切割。
然而，高速钢刀具的耐磨性相对较差，对硬度和韧性的要求较高。
2. 硬质合金（Cemented Carbide）：硬质合金是由碳化物颗粒（通常是钨碳化物）和金属钴组成的复合材料。
这些颗粒通过钴粉末作为粘合剂固化在一起。
硬质合金刀具的优点是：高硬度、耐磨性强、热稳定性好和尺寸稳定性。
硬质合金刀具通常用于高速切削和大量切削，如机械加工、车削、铣削和钻孔。
3. 陶瓷（Ceramics）：陶瓷刀具是以氧化铝（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）为主要成分的刀具。
陶瓷刀具具有极高的硬度和抗磨性，使其在高温环境下表现良好。
由于其低热导率和高化学稳定性，陶瓷刀具对于高速切削和切割高硬度材料（如铸铁和高温合金）非常有效。
然而，陶瓷刀具很脆弱，易于断裂。
4. 超硬材料（Superhard Materials）：超硬材料是目前研究的热点之一，包括单晶金刚石（Single Crystal Diamond）和立方氮化硼（Cubic Boron Nitride，CBN）。
单晶金刚石是最硬的材料，具有优异的切削能力和磨削性能，广泛应用于刀具和磨料。
CBN是一种具有类似钻石的物理和化学性质的材料，其硬度仅次于金刚石。
CBN刀具具有优异的磨损抗性和耐热性，尤其适用于加工高硬度材料和淬火钢。
除了以上主要的刀具材料，还有一些特殊材料，根据不同的需求开发和应用，如多金属刀具、金属基复合材料、金刚石涂层等。
这些材料的选择取决于刀具所需的特定性能，例如硬度、耐磨性、耐热性、韧性和成本等。
硬质合金高速切削铝合金时刀具材料和切削用量的选择
Ｌ Ｕ Ｃ ｕ ｖ ，Ｘ１ Ｉ ｈ —ｕ ０ＮＧ ａ ． ，Ｚ Ｊ ｎ ＷＵ ｉ ＨＯＵ ｎ Ｊ ｉ （ ｎ ｎ Ｒａｌ ｙＰｒ ｆｓ ｉｎ ｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｌ ｇ ， ｎ ｎ ４１ ０ ， ｎ ） Ｈｕ ａ ｉ ｗａ ｏ ｅ ｓｏ ａ －ｅ ｈ ｏ ｏ ｙＣｏ ｌ ｅＨｕ ａ ２ ０１Ｃｈｉａ ｅ
①Ｋ ，包 括Ｋ Ｏ ４ ，相 当 于我 国 的Ｙ 类 （ 要成 分为 类 １ ～Ｋ ０ Ｇ 主 Ｗ － Ｃ Ｃ）。②Ｐ ，包括Ｐ １ ５ ，相 当于我 国的Ｙ 类 （ 类 Ｏ ～Ｐ Ｏ Ｔ 主要 成分为Ｗ — Ｉ － Ｃ Ｔ Ｃ Ｃ）。③Ｍ ，包 括Ｍ Ｏ ４ ，相 当于我 国的 类 Ｉ ￣Ｍ ０
中 国西部 科技 ２ １ 年０ 月 （ ００ １ 下旬 ）第０ 卷 第０ 期 总 第２ ０ ９ ３ ０ 期
硬质合金高速切削铝合金时刀具材料 和切削用量的选择
刘 楚 玉 熊 建 武 周 进
（ 南铁道职业技 术学 院，湖南 株 洲 ４２ ０ ） 湖 １ ０ １
摘
要： 硬质合 金是 切 削有 色金 属 的主要 刀具材 料之一 。 本文 阐述 了硬 质合金 高速 切 削加工 铝合金 时硬质 合金 刀具材
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｅ ｅ ｔｄ ｃ ｒ ｉ ｅｉ ｎ ｉｄｏ ｕ ｔｎ —ｏ ｌ ｔ ｕ ｈ ｏ ｏ ｅａｓＴｈｓｐ ｐ ｒｅａ ｏ ａｅ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓｒ ｃ ： ｅｃ ｍ ｎ ｅ ａ ｂ ｄ Ｓｏ ｅｋｎ ｆｃ ｔｉ ｇ ｔ ｏｓ ｏ ｃ ｔ ｅｃ ｌｒｍ ｔｌ． ｉ ａ ｅ ｌｂ ｒ ｔｄｔ ｅｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｔ ｃ ｏ ｅ ｎ ｅ ａ ｂｄ ｕｔ ｎ —ｏ ｌ． ｅ ｃ ｏ ｃ ｏ ｕ ｔｎ ．ｏ ｌｍａ ｅ ｉｌ ｆ ｃ ｍ ｅ ｔｄ ｃ ｒ ｉ ｅ ａ ｄ ｕ ｔ ｇ ｄ ｓ ｇ ｅ ｆ ｃ ｍｅ ｔｄ ｃ ｒ ｉｅ ｃ ｔ ｇ ｔ ｏ ｓｔ ｈ ｉｅ ｆｃ ｔｉ ｇ ｔ ｏ ｔｒａ ｏ ｅ ｎ ｅ ａ ｂ ｄ ｎ ｃ ｔｉ ｏ ａ ｅ ｗｈ ｎ Nhomakorabeaｉ ｈ ｎ
刀具材料及选用
钨钴类YG 钨钛钴类YT
用钼Mo/镍Ni/钴Co等将 WC/TiC/TaC粘合烧结而成,耐 热、高硬、但韧性差、加工性 差。HRC80,Vc =（4~10）V高速.
钨钛钽（铌）钴类YW
纯氧化铝类（白色陶瓷） 高硬HRC78 、耐热, 抗弯性差、韧性差，
TiC添加类（黑色陶瓷）
抗冲击能力差，易 崩刃。
63
28
9
76
14
10
82
8
10
75
12
13
68
15
17
密度
10.7 11.9 13.1 12.7 12.5
硬度
1600 1500 1450 1400 1300
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
弹性 模量
530 540 560 560 520
刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力，因此刀具材料 必须要有足够的强度和韧性，一般用刀具材料的抗弯强度σb表示它的强度 大小，用冲击韧度σk表示其韧性的大小。它们反映刀具材料抵抗脆性断裂 和崩刃的能力
刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力，一般来说，刀具材料的硬度越高， 耐磨性越好；耐热性通常用材料在高温下保持较高硬度的性能来衡量，即红 硬性，耐热性越好，刀具材料在切削过程中抗变形和抗磨损的能力就越强
及 刀 具 的 选
由于高温合金、不锈钢等难加工材料中含有钛，且热导率 低，所以切削温度高，并容易产生冷焊，因而要求刀具中不 含钛，并具有良好的导热性。这说明切削上述难加工材料选 用不含钛的WC-Co合金并采用较低的切削速度较为合适。
用 显然，精加工时宜选用含钴少、硬度高的合金，如YG3或
高速切削刀具材料及其合理选用
具材料应具备较 高的强度和 韧性， 以便承受切削力 、冲击
和 振 动 ， 防 止 刀 具 脆 性 断 裂 和 崩 刃 。 （ ）耐 热 性 ： 刀 具 ３
材料 的耐热性要好 ，能承受高的温度，具备 良好的抗氧化
能 力 。 （ ） 工 艺 性 能 和 经 济 性 ： 刀 具 材 料 应 具 备 好 的 锻 ４ 造 或 者 其 他 成 型 性 能 、热 处理 性 能 、 焊 接 性 能 、 磨 削 加 工 性 能 等 ， 并具 有 较 高速切 削加工对刀具材料的要求 ．
刀 具 技 术 是 实 现 高 速 切 削加 工 的 关键 技 术 之 一 。 高 速
切削加工时切削温度很高 ，因此 ，高速切 削刀具的失效主
末冶金高速钢刀具等。
以上 刀具材 料各有特 点，适应的工件材料和切削速度范
围 不 同 。 一 般 而 言 ， Ｐ Ｂ 、 陶 瓷 刀 具 、 涂 层 硬 质 合 金 及 ＣＮ Ｔ Ｃ Ｎ 基 硬 质 合 金 刀 具 适 合 于 钢 铁 等 黑 色 金 属 的 高 速 切 削 ｉ （） 加 工 ， 而 Ｐ Ｄ 具 适 合 于 对 有 色 金 属 及 其 合 金 和 非 金 属 材 料 Ｃ刀 的高速切削加工。
广 － ］
董
高速切削刀具材料及其合理选用
宋炎荣 熊建 武 周 进
（ ． 南 铁 道 职 业技 术 学 院 ， 湖 南 株 洲 ４ ０ １ ． 南 工 业 职 业 技 术 学 院 ，湖 南 长 沙 ４ ２ ８ Ｉ湖 １ ０ ；２湖 ２ １ ０） ０
摘
要 ：刀具是 实现 高速 切削加工的 关键 ，本 文阐述 了高速 切削 刀具材 料的要 求、 高速 切削加工 刀具材料 的种 类， 以及
３ 高速切 削刀具材料的选用
常用刀具材料
常用刀具材料
常用刀具材料包括不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等。
不锈钢是常见的刀具材料之一。
它具有耐腐蚀性能，不易生锈，使刀具使用寿命更长。
不锈钢刀具可以使用长时间而不会受到容易生锈的问题影响，同时还具有较好的韧性和可塑性。
高速钢也是常用的刀具材料之一。
高速钢刀具具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性能，因此在高速切削应用中使用广泛。
高速钢刀具适用于高速旋转刀具，可以在较高速度下完成切削作业。
硬质合金，也被称为金属陶瓷，是由钨碳化物颗粒和金属钴粉末构成的。
硬质合金刀具具有极高的硬度和耐磨性能，可以在高速切削和重负载切削条件下进行切削作业。
硬质合金刀具常用于切削硬质材料，如钛合金和高温合金等。
陶瓷是一种非常硬和脆性的材料，因此在刀具制造中被广泛应用。
陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，可以在高温和高速切削条件下进行切削作业。
陶瓷刀具常用于对非金属材料进行切削加工，如陶瓷、玻璃和纤维等。
轻质钛合金是一种比传统钢材更轻但具有较高强度的材料。
轻质钛合金刀具可以减轻工人的劳动强度，并提高生产效率。
轻质钛合金刀具适用于需要长时间操作刀具的工作环境，如航空航天和汽车制造等领域。
综上所述，不锈钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和轻质钛合金等常用刀具材料各具特点，可以根据具体工作需求选择合适的刀具材料。
刀具及切削参数选择
刀具及切削参数选择在进行切削加工时，刀具及切削参数的选择是非常重要的。
刀具的选择取决于工件的材料、加工方式和所需的加工质量，而切削参数的选择则直接影响到切削效率、加工质量和工具寿命。
下面将详细介绍刀具及切削参数的选择要点。
首先，刀具的选择应根据工件的材料来确定。
不同材料的硬度、耐磨性和塑性等性质会对刀具的选择产生影响。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢刀具适用于切削低硬度的材料，如铸铁、铝等。
硬质合金刀具具有较好的耐磨性和硬度，适用于切削高硬度材料，如钢和钛合金等。
陶瓷刀具具有良好的高温硬度和耐磨性，适用于切削高硬度和高温材料。
其次，根据加工方式来选择刀具的类型。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣刀、钻头、螺纹刀和车刀等。
立铣刀适用于平面和立面的铣削加工。
立铣刀适用于开槽和切割加工。
钻头适用于孔加工。
螺纹刀适用于螺纹加工。
车刀适用于车削加工。
再次，切削参数的选择要考虑切削效率、加工质量和刀具寿命的平衡。
常见的切削参数有切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度是刀具切削的线速度，影响切削热的产生和刀具寿命。
一般来说，当工件材料硬度较高时，切削速度应适当降低。
进给速度是工件在单位时间内移动的距离，影响切削力和加工质量。
一般来说，较高的进给速度可以提高切削效率，但过高的进给速度会增加切削力和工具磨损。
切削深度是刀具在每次切割时进入工件的距离，影响切削力和切削热的产生。
较大的切削深度可以提高切削效率，但会增加切削力和工具磨损。
此外，还应考虑冷却润滑剂的选择和使用。
合适的冷却润滑剂可以降低切削热的产生，减小工具磨损，提高加工质量。
综上所述，刀具及切削参数的选择需要考虑工件材料、加工方式和所需加工质量。
合理选择刀具类型和切削参数可以提高切削效率、加工质量和工具寿命。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
刀具材料的种类
刀具材料的种类刀具作为工业生产和日常生活中常用的工具，其材料的选择至关重要。
不同的刀具材料具有不同的特性和适用范围，因此在选择刀具材料时需要考虑到具体的使用环境和需求。
下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。
1. 高速钢。
高速钢是一种含有较高合金元素的钢，具有优异的耐磨性、热硬性和耐热性。
因此，高速钢常被用于制造高速切削工具，如铣刀、钻头和刨刀等。
在高速切削加工中，刀具需要承受高温和高速度的摩擦，而高速钢正是能够满足这些要求的理想材料。
2. 硬质合金。
硬质合金，又称硬质合金钢，是一种由钨、钴、碳等元素合金化而成的材料。
硬质合金具有极高的硬度和耐磨性，因此常被用于制造切削工具和磨料工具。
硬质合金刀具在加工硬质材料时具有良好的切削性能，能够大大提高加工效率和工件质量。
3. 不锈钢。
不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的钢铁材料，具有优异的耐磨性和切削性能。
不锈钢刀具常被用于食品加工、医疗器械制造等领域，因其不会产生金属污染，能够确保加工物料的质量和卫生安全。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来发展起来的一种新型刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性，而且不易产生刀痕和切屑。
陶瓷刀具在加工高硬度、脆性材料时表现出色，能够实现高精度、高效率的加工。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有优异的耐腐蚀性和耐热性。
钛合金刀具常被用于航空航天、汽车制造等领域，能够满足对材料强度和耐热性要求较高的加工需求。
总结。
不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围，选择合适的刀具材料对于提高加工效率、改善加工质量具有重要意义。
在实际应用中，需要根据具体的加工要求和环境条件选择合适的刀具材料，以确保刀具的使用效果和寿命。
希望本文介绍的刀具材料种类能够对您有所帮助。
高速切削的基本原理
高速切削的基本原理
高速切削是一种高效率、高精度的切削加工方法，其基本原理包括以下几点：
1. 切削速度：高速切削的切削速度远高于传统切削速度。
通过提高切削速度，可以减少切削时间，提高加工效率。
同时，高速切削还可以降低切削力和切削温度，减少刀具磨损和工件变形的风险。
2. 刀具材料和涂层：高速切削所使用的刀具材料和涂层也有所不同。
常见的高速切削刀具材料包括硬质合金、陶瓷和超硬材料等，这些材料具有高硬度、高韧性和高热稳定性，可以承受高温和高压的切削环境。
涂层技术可以进一步提高刀具的耐磨性和耐热性。
3. 切削参数优化：高速切削需要对切削参数进行精确的优化。
切削速度、进给速度、切削深度和切削角度等参数需要根据工件材料、刀具材料和切削机床的性能进行调整。
合理的切削参数设计可以提高切削效率和刀具寿命。
4. 切削冷却和润滑：高速切削对切削冷却和润滑要求较高。
采用高效的切削冷却系统可以迅速排除切削过程中产生的热量，降低刀具和工件的温度，减少刀具磨损和工件变形的风险。
同时，润滑剂的使用可以减少切削摩擦，提高表面质量和加工精度。
总之，高速切削通过提高切削速度、优化切削参数、使用高性能刀具材料和涂层，
以及有效的冷却和润滑措施，可以实现高效率、高精度的切削加工效果。
高速切削加工与刀具技术
刀具 的安全性等刀具技术 。 关键词 ：高速切 削 刀具材料 刀柄 刀具的安全性
中 圈分 类 号 ；Ｔ ５ ６ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ； １７ －４ ０ （０ ７ ４ ３— ４ Ｇ０。 ６ ２ ８ １ ２ ０ ）０ － ３ ０
１概 述
早在 ２ 世 纪 ３ 年 代 ， 国切 削物 理学家 Ｃｒ Ｏ Ｏ 德 ａｌ Ｓ ｌｍｎ根据 实验提 出 了高速切 削的概念 ， ａ ｏｏ 他指 出 切 削速 度 与工件 的材料 有 关 ，每 一种 材料 都存在
高 刀具 硬度 和表 面光 洁度 ，刀 具制造 采 用涂 层技
术 。用 于高速 切 削 的涂层材 料 刀具可 按 加： 不 同 ［
素的 产生 ，影 响加工 ，应如 何合 理选 定切 削参 数 及 与切 速 的运 转 下 刀 具 的 安全 保 障 ３对
规高 ５ ｌ 倍以上的切削称为高速切削。 至 Ｏ
问题。
高速切削加工由于切削机理不同，因此具有 ２ 高速切削的刀具技术
维普资讯
机械 设计制造
《 电技术》２ ０ 机 ０７年第 ４期
高速 切 削加 工 与刀 具技 术
林 明 山
（ 州 职 业技 术学 院 机 械 与 自动化 工 程 系 ，福 建 漳 州 ３ ３ ０ ） 漳 ６０ ０
摘
要 ：根据高速切削的特 点，高速切削的加工对刀具 的要求，介绍刀具材料 的选用、刀柄 的改进、刀具 的结构及
金 ＴＣ （ ）等 。涂层硬 质合 金在 高速 加工 中应用 Ｉ Ｎ 最 为广泛 ，对 耐热 合金 、钛合 金 、高温 合金 、铸
好加工状态 ，从而保证了工件的加工精度 。⑤加
铁、纯钢 、铝合金及复合材料的高速切削加工耐
试论高速切削时刀具材料的选择
具 材料主 要有 碳化钛基 硬质合 金 、 涂层 硬质合 金 、 金
刚石 、 立方 氮化硼 、 瓷等材料 。 们各有特 点 ， 用 陶 它 使
于不 同的切削对 象和 切削范 围 。
由于 高速切 削采 用极浅 的切削 深度和 窄的切 削
发 挥其 作用 ， 就可 以获 得预期 的经济 效益 。 刀具是 饥
械 加工重要 的技 术装备 之一 。刀具材 料的选 择是 高
速切削 推广应 用 中的一个关 键 问题 。高速 切削 加工 对刀具 材料提 出 了一 系列 新的要求 。 究表明 ， 速 研 高
１ １ 降 低 切 削 力 ．
合 加工 甚至 一次 装 夹实 现全 部 加工 ， 利于 保 证零 有
件 的尺寸 、 形位精 度 。可 省去 传统加工 工艺 中的车 、
铣 等加工 工艺 ， 降低加工 成本 。
２ 高速切 削时 刀具材 料的选择
高 速切 削 时能 正确 选 购有 关 技术 装备 ， 充分 并
度 和加工 效率提高 了数 倍 。 目前整体 硬质合 金刀具
已成 为国 内外工 具 公 司 的常规 产 品 ， 将 随着 整个 并 切 削加工 水平 的提高 得到越 来越广 泛的应 用 。 另外 ，
为提 高硬 质合金 的 内在质 量 ， 硬质 合金 在 加压 烧结 等 方 面开发 和 使用 了 新工 艺 ； 以及 针对 不 同加 工 的 需 求 可 以开发 专 用牌 号 ， 从而 进一 步提 高 了硬 质 合 金的使 用性 能 。为进 一步提 高涂层 硬质合 金刀 片的
良好 ， 加工 另 一 种 工 件材 料 时 却不 理 想 ， 句 话 但 换
铣削加工中的刀具材料选择
铣削加工中的刀具材料选择铣削加工是现代制造业中不可或缺的一部分，在汽车、航空、家电、通讯等领域中扮演着重要的角色。
而刀具材料的选择则直接关系到铣削加工的效率、质量和成本。
本文将详细介绍铣削加工中的刀具材料选择，以便读者更好地了解它的重要性和影响。
一、刀具材料的种类刀具材料按照其物理和化学性质的不同，可以分为硬质合金、高速钢、陶瓷、PCD和CBN五种类型。
1、硬质合金（WC）硬质合金最大的特点是硬度高，在磨削和抗磨损等方面表现出色。
它主要由钨钴碳和钨钴钛碳等复合材料构成。
在加工锻件、不锈钢、镍基合金等材料时，尤为适用。
2、高速钢（HSS）高速钢是一种由钼、钴、钢和其他元素制成的合金材料，它也是铣削加工中最常用的刀具材料之一。
高速钢刀具具有良好的切削性和强度，在适当的条件下可以进行高速切削。
但是在加工难加工材料时容易断刃和变形。
3、陶瓷陶瓷刀具是一种无机非金属材料，它具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等特点。
陶瓷刀具适用于加工高硬度、脆性材料，例如钢化玻璃、陶瓷、石英和高分子材料等。
4、PCD聚晶金刚石（PCD）刀具是一种由聚晶金刚石颗粒和金属粉末制成的高强度复合材料，它的硬度比陶瓷还要高。
PCD刀具适用于铣削加工铝合金、纤维强化塑料、合成材料、铜等材料的高效率切削。
5、CBN晶体立方氮化硼（CBN）刀具是一种由晶体立方氮化硼和金属粉末制成的材料，它的热稳定性非常好，在高温和高速切削中表现优异，适用于铣削加工高温合金、镍合金、钢等难加工材料。
二、刀具材料选择的依据正确的刀具材料选择可以极大地提高加工效率和产品品质。
因此在选择刀具材料时，需要考虑如下因素。
1、被加工材料的性质材料的硬度、塑性和耐热性等性质，直接影响了刀具材料的选择。
例如硬质合金适用于加工材料硬度较大的材料，高速钢适用于加工硬度适中的材料，而陶瓷和PCD适用于加工高硬度、脆性材料等。
2、切削工况切削速度、冷却液、进给量、切削深度等切削条件，对刀具材料选择有重要的影响。
高速切削加工刀具材料
进 一 步提 高 ，超 过这 个速度 范 围后 ，切削温 度 反而 降低 ， 同时切 削力也 会大 幅度 降低 。他认 为对于 一 些 工件 材料 应 该有一 个 临界 的切削速 度 ，在该切 削 速 度下 切削 温度最 高 。在 高速切 削 区进 行切 削 ，有 可 能用 现有 的刀 具进 行 ，从 而成 倍地提 高机 床 的生
精 密制造 与 自动化
２１年第 １ ００ 期
高速切削加工刀具材料术
姚福新 李长 河
沈 阳徐挖机 械销 售有 限 公司 青 岛理工 大 学 机械 工程 学 院
摘 要
（ １５ １０ ６ ） １ （６０ ３ ２６ ３ ）
论述 了高速切削 的概念和优越性，介 绍了高速切削加工所使用 的先进刀具材料和刀具如：陶瓷刀具 、金
可 以说 ， 目前 各 国的切 削速 度仅 在高速 阶段 ， 尚未达 到 Ｃ Ｒ （ 际 生 产 工 程 科 学 院 ）所 界定 的 ＩＰ 国 超 高速切 削 阶段 。
１ 高速切削的优越性 与传统的切削加工方法相 比，高速切削具有无
５
姚福新等 高速切削加工刀具材料
可 比拟 的优越 性 。 第 一 、切 削力低 。 由于切 削速度 高 ，导致剪 切 变形 区狭 窄 、剪 切角 增大 、变形 系数减 小和 切屑 流 出速 度快 ，从而 使切 削变形 减 小、切 削力 降低 。尤 其是 法 向切 削 力 ，比常规切 削低 ３％￣９ ％。刀 具 ０ ０ 耐用 度可提 高 ７％，特 别适合 细长类 、薄壁类 以及 ０ 刚性 差 的工 件加 工 。 第 二 、热 变形 小 。在 高速 切 削 时 ，９ ％￣９ ％ ０ ５ 以上 的切削 热来不 及传 给工件 就被 高速流 出的切屑
常用刀具材料有哪些
常用刀具材料有哪些刀具材料是指用于制造刀具的各种金属材料，不同的材料具有不同的特性和适用范围。
在选择刀具材料时，需要根据具体的使用需求和工作环境来进行合理的选择。
下面将介绍一些常用的刀具材料及其特点。
1. 钢。
钢是制造刀具最常用的材料之一，其主要成分是铁和碳，同时还含有少量的其他元素。
钢具有优良的切削性能、硬度和耐磨性，广泛应用于各种类型的刀具制造中。
根据其成分和性能的不同，钢可以分为碳钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
2. 铸铁。
铸铁是一种含有大量碳和硅的铁合金材料，具有较高的硬度和耐磨性。
铸铁刀具适用于对硬度要求不高的切削加工，如打磨、修整等工艺。
3. 钨钢。
钨钢是一种含有钨元素的高速切削钢，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重载切削的工艺，如车削、铣削等。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来发展起来的新型刀具材料，具有优异的耐磨性、耐高温性和化学稳定性。
陶瓷刀具适用于对切削精度和表面光洁度要求较高的加工工艺，如精密加工、玻璃加工等。
5. 金属陶瓷复合材料。
金属陶瓷复合材料是将金属和陶瓷两种材料复合而成的刀具材料，具有金属的韧性和陶瓷的硬度，兼具两者的优点。
金属陶瓷复合材料刀具适用于对切削精度和耐磨性要求较高的加工工艺。
6. 超硬合金。
超硬合金是一种由钨、钴等金属粉末与碳化物粉末经过高温烧结而成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于对切削精度和耐磨性要求极高的加工工艺，如精密车削、精密铣削等。
总结。
以上是一些常用的刀具材料及其特点，不同的材料适用于不同的加工工艺和工作环境。
在选择刀具材料时，需要充分考虑加工材料的性质、加工工艺的要求以及刀具的使用环境，合理选择刀具材料才能发挥刀具的最佳性能，提高加工效率和产品质量。
希望以上内容能够对您有所帮助。
刀具材料的选用及新材料
刀具材料的选用及新材料刀具是人类使用最早的工具之一，它对于人类的生产生活起着重要的作用。
而刀具材料的选用对于刀具的性能和寿命起着决定性的影响。
随着科技的进步和研发的推进，新材料的出现使得刀具的性能得到了极大的提升。
本文将从刀具材料的选用和新材料的介绍两个方面进行论述。
首先，刀具材料的选用是根据刀具的使用要求来确定的。
刀具的材料应具备以下特点：硬度高、耐磨性强、耐高温、耐腐蚀、韧性好等。
在选择刀具材料时，需要根据工件材料、切削速度、切削力、切削温度以及切削液等因素综合考虑。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷等。
高速钢是一种具有良好机械性能和切削性能的金属材料，具有高硬度、良好的切削可加工性和热切断性能，适合切削难加工材料。
硬质合金是由金属碳化物和金属结合相组成的复相材料，硬度高、耐磨性好，适用于切削高硬度材料。
陶瓷是一种非金属无机材料，具有高硬度、高强度、低摩擦系数和热导率等优点，适用于高速切削与加工超硬材料。
然而，随着科技的飞速发展，新材料的出现给刀具的材料选择提供了更多的可能性。
下面将介绍几种新材料：1.刀具涂层材料。
刀具涂层技术是在常用刀具材料的表面涂覆一层特殊材料，用以提高刀具的硬度、耐磨性和耐高温性能。
常用的刀具涂层包括碳化钛、氮化钨、氮化钛等。
涂层材料可以提高刀具的切削速度和工作寿命。
2.超硬材料。
超硬材料是指硬度超过1500HV的材料，主要有金刚石和立方氮化硼(CBN)。
金刚石是目前已知最硬的材料，广泛应用于高硬度材料的切削。
立方氮化硼硬度仅次于金刚石，具有良好的耐磨性和耐高温性能，适用于切削高硬度的热处理钢和铸铁。
3.纳米材料。
纳米材料是指颗粒尺寸在纳米级别的材料，具有与传统材料不同的性能。
纳米材料具有高硬度、高强度、高韧性、高热导率等特点，适用于高速切削和高温切削。
4.新型复合材料。
新型复合材料是将两种或两种以上的材料按一定比例复合而成的材料，具有诸多优点。
例如，碳纤维复合材料具有高强度、低密度、耐腐蚀等特点，适用于切削轻质材料。
高速切削加工中刀具材料的选用
高速切削加工中刀具材料的选用[摘要]简要地介绍了在高速切削加工中，根据不同的工艺及被加工零件的不同材料，选用刀具材料的问题。
关键词：高速切削刀具材料选用1 引言随着科技工业的飞速发展，切削加工技术的应用也越来越广泛，新型刀具材料也不断涌现，高速切削加工技术的应用也越来越广泛，高速切削加工设备在生产中的优势正在日益发挥，在切削过程中，刀具的切削部分是在较大的切削力、较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。
刀具材料对刀具耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。
因此，应当重视刀具材料的正确选择和合理使用。
刀具材料的基本要求刀具在高温下进行切削工作，同时还要承受切削力、冲击和振动，因此刀具材料必须具备以下基本要求：1、高硬度刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度必须在HRC62以上，对于某些难以切削的材料，刀具硬度更高。
2、高的耐磨性耐磨性表示抵抗磨损的能力，通常刀具材料的硬度越高、耐磨性就越好。
3、足够的强度和韧性为了承受切削力、冲击和振动，刀具材料应该具有足够的强度和韧性。
一般用抗弯强度σb b 和冲击韧性αk来衡量。
4、高的耐热性耐热性（又称红硬性）是指材料在高温下保持其硬度的性能，是衡量刀具材料切削性能的主要指标。
5、良好的工艺性为了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的可加工性和热处理性能（如淬透性好，淬火变形小，脱碳层浅等）。
6、良好的经济性经济性差的刀具材料难以推广使用。
刀具材料种类及选用刀具材料种类很多，常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金；非金属材料有陶瓷、金刚石（天然和人造）、立方氮化硼等。
1、碳素工具钢含碳量在～％的优质碳素钢称碳素工具钢，用来制造刀具的常用牌号有T8A、T10A等。
一般用于制造低速、手用刀具，如手用锯条、锉刀等。
2、合金工具钢在碳素工具钢中加入适量的合金元素如Mn、Cr、W、Si等即成合金工具钢，常用牌号有9SiCr、CrWMn、GCr5等。
高速切削刀具材料的性能及合理选择
性 ， 由于 较低 的硬 度 和较差 的高温稳 定 性 ， 其 在 但 使
高速硬 切 削 中的应用 受 到一 定 限制 。但细 晶粒 和超 细 晶粒 的硬 质合 金 由于 晶粒 细化后 ，硬质 相尺 寸变 小， 粘结 相更 均 匀地分 布在 硬 质相 的周 围 ， 高 了硬 提 质合 金 的硬 度与 耐磨 性 ，在硬 切削 中获得较 广 泛应
３０Ｈ ， ０ ｚ这就使 零 件 的加工 处 于 “ 无振 动 ” 态 ， 状 获得 较高 的表面 质 量 ， 同时 在高 速切 削 速 度 下 ， 屑 瘤 、 积 鳞刺 、 表面 残余应 力 和加 工硬 化均受 到 抑制 。因此 ，
高速切 削加 工可 获得 的 表面加 工质 量几 乎可 与 磨削
１４ 具 有 良好 的机 械 性 能 和 热 稳 定 性 因为 在高 －
高速 切 削机床 激振 频率 很 高 ， 已经远 远超 过 “ 机
床一 刀具 一 工 件 ”工 艺 系 统 的 固有低 频 范 围 ５ ０～
速硬 切削 中切 削力 较高 ， 以形 成大 量 的切 削能 ， 所 这
些 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 削能几 乎 全部转 化 为热 量 ，从 而使得 接触 区温
相 比 ，有 时 高速切 削 加工 可直接 作 为最 后一 道精 加
工 工序 。
高 速硬 切 削领 域 主要 涉 及 模 具 、 承 、 轮 、 轴 齿 机 床 、 程机 械 、 工 汽车 制造业 及 航空航 天 工业 等 。模具
制造业 的大量生 产 实际表 明 ，高速 硬 切削 技术 可显
ＴＮ、ｉ１ ＴＣ Ａ ｉ ＴＡＮ、 ｉＮ、１ 等硬 涂层 材料 具 有极 高 的硬 Ｏ
度和耐 磨性 ；涂层 材料 与被 加工 材料 之 间摩擦 系数 较 小 ；涂 层材料 作 为热 屏 障还可 以 阻止热 量 向刀具
高速切削
三、干切削用刀具使用于干切削工艺的刀具材料有：陶瓷、金属陶瓷、涂层硬质合金及PCBN，就红硬性和热稳定性来说，PCBN材料是最适合高速干切工艺的
高温镍基合金
Inconel 718镍基合金是典型的难加工材料，具有较高的高温强度、动态剪切强度，热扩散系数较小，切削时易产生加工硬化，这将导致刀具切削区温度高、磨损速度加快。高速切削该合金时，主要使用陶瓷和CBN刀具。碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷在100～300m/min时可获得较长的刀具寿命，切削速度高于500m/min时，添加TiC氧化铝陶瓷刀具磨损较小，而在100～300m/min时其缺口磨损较大。氮化硅陶瓷(Si3N4)也可用于Inconel 718合金的加工。加拿大学者M.A.Elbestawi认为，SiC晶须增强陶瓷加工Inconel 718的最佳切削条件为：切削速度700m/min，切深为1～2mm，进给量为0.1～0.18mm/z。氮氧化硅铝(Sialon)陶瓷韧性很高，适合于切削过固溶处理的Inconel 718(HRC45)合金，Al2O3-SiC晶须增强陶
易切削铝合金该材料在航空航天工业应用较多，适用的刀具有K10、K20、PCD，切削速度在2000～4000m/min，进给量在3～12m/min，刀具前角为12°～18°，后角为10°～18°，刃倾角可达25°。
铸铝合金铸铝合金根据其Si含量的不同，选用的刀具也不同，对Si含量小于12%的铸铝合金可采用K10、Si3N4刀具，当Si含量大于12%时，可采用PKD(人造金刚石)、PCD(聚晶金刚石)及CVD金刚石涂层刀具。对于Si含量达16%～18%的过硅铝合金，最好采用PCD或CVD金刚石涂层刀具，其切削速度可在1100m/min，进给量为0.125mm/r。
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高速切削加工中刀具材料的选用
[摘要]简要地介绍了在高速切削加工中，根据不同的工艺及被加工零件的不同材料，选用刀具材料的问题。
关键词：高速切削刀具材料选用
1 引言
随着科技工业的飞速发展，切削加工技术的应用也越来越广泛，新型刀具材料也不断涌现，高速切削加工技术的应用也越来越广泛，高速切削加工设备在生产中的优势正在日益发挥，在切削过程中，刀具的切削部分是在较大的切削力、较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。
刀具材料对刀具耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。
因此，应当重视刀具材料的正确选择和合理使用。
2.1 刀具材料的基本要求
刀具在高温下进行切削工作，同时还要承受切削力、冲击和振动，因此刀具材料必须具备以下基本要求：
1、高硬度
刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度必须在HRC62以上，对于某些难以切削的材料，刀具硬度更高。
2、高的耐磨性
耐磨性表示抵抗磨损的能力，通常刀具材料的硬度越高、耐磨性就越好。
3、足够的强度和韧性
为了承受切削力、冲击和振动，刀具材料应该具有足够的强度
和韧性。
一般用抗弯强度σ
b b 和冲击韧性α
k
来衡量。
4、高的耐热性
耐热性（又称红硬性）是指材料在高温下保持其硬度的性能，是衡量刀具材料切削性能的主要指标。
5、良好的工艺性
为了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的可加工性和热处理性能（如淬透性好，淬火变形小，脱碳层浅等）。
6、良好的经济性
经济性差的刀具材料难以推广使用。
2.2 刀具材料种类及选用
刀具材料种类很多，常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢及硬质合金；非金属材料有陶瓷、金刚石（天然和人造）、立方氮化硼等。
1、碳素工具钢
含碳量在0.65～1.3％的优质碳素钢称碳素工具钢，用来制造刀具的常用牌号有T8A、T10A等。
一般用于制造低速、手用刀具，如手用锯条、锉刀等。
2、合金工具钢
在碳素工具钢中加入适量的合金元素如Mn、Cr、W、Si等即成合金工具钢，常用牌号有9SiCr、CrWMn、GCr5等。
与碳素工具钢相比，硬度相近，耐磨性、耐热性略高，热处理性能较好，主要用于制造低速、手用刀具，如手用丝锥、手用铰刀及硬质合金钻头的刀体等。
3、高速钢
高速钢是一种含Cr、W、Mo、V等合金元素较多的工具钢，与碳素工具钢、合金工具钢相比，硬度有所提高，耐热性显著提高，允许的切削
速度提高两倍以上，故称高速钢。
虽然高速钢的硬度，耐磨性，耐热性都不如硬质合金，但由于用这种材料制造的刀具的刃口强度和韧性比硬质合金高，能承受较大的冲击载荷，能用于刚性较差的机床，可加工从有色金属到合金钢范围广泛的材料，另外这种材料的工艺性能较好，因此，应用范围很广，适用于各种结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、齿轮刀具、拉刀、螺纹刀具等，高速钢按其用途和性能可分为
通用高速钢和高性能高速钢；按其化学成分可分为钨系高速钢和钼系高速钢。
常用的高速钢的化学成分及机械性能见表1。
（1）通用高速钢
通用高速钢是指加工一般金属材料的高速钢，如W18Cr4V(钨系高速钢),W6Mo5Cr4V2(钼系高速钢)。
（2）高性能高速钢
高性能高速钢是在通用高速钢中再加入一些合金元素，进一步提高了耐磨性，耐热性。
这种高速钢的切削速度可达50～100m/min，具有比通用高速钢更高的生产率及刀具寿命；同时还能切削不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料。
表1
4、 硬质合金
硬质合金是高硬度、难熔的金属化合物(主要是WC 、TiC 等,又称高温碳化物)微米数量级的粉末,用Co 、Mo 、Ni 等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制
品。
硬质合金的硬度很高,常温下可达89～93HRA(相当于74～81HRC),它的耐磨性较好,耐热性也较好,能耐800～1000°的高温,因此能采用比高速钢高几倍甚至十几倍的切削速度;并能加工高速钢刀具难以切削的难加工材料,因此应用广泛,但其抗弯强度和冲击韧性较高速钢低。
目前绝大部分硬质合金硬质合金是以WC 为基体,并分为四类:钨钴类(YG)(含WC+Co);钨钛钴类(YT)(含WC+TiC+Co);钨钛钽(铌)钴类(YW)[含WC+TiC+TaC(NbC)+Co];碳化钛基类(YN) (含TiC+WC+Ni-Mo)。
常用的硬质合金的牌号、化学成分及机械性能及加工材料见表2。
表2
5、陶瓷
陶瓷的主要成分是Al
2O
3
,其硬度、耐热性、耐磨性均比硬质合金高,
允许的切削速度也略高20～25%。
切削时,摩擦系数小,切屑不粘刀,不容易产生积屑瘤,能获得较细的表面粗糙度和尺寸稳定性。
但由于脆性大,抗弯强度低,切削时易崩刃,所以在使用范围上受到了限制,因此各国都在研究扩大其应用范围。
6、人造金刚石
金刚石分为天然和人造两种,都是碳的同素异形体。
人造刚石是在高压高温条件下,借合金的触媒作用,由石墨转化而成的。
金刚石是目前已知的最硬物质,其硬度接近于1000HV,粒度为0.5mm以内,加工后的工件表面粗糙度可达Ra0.1～0.025μm。
金刚石刀具既能胜任硬质合金、陶瓷、高硅铝合金等高硬度、耐磨材料的加工,又可用以切削有色金属及其合金,但它不适合加工铁族材料。
7、立方氮化硼
立方氮化硼的性质与形状同石墨相似,其原料是六方氮硼,硬度仅次于金刚石(8000～9000HV),但其热稳定性和化学稳定性优于金刚石,能以正常的切削速度切削淬火钢、冷硬铸铁、高温合金等难加工材料。
3.1 高速切削加工中刀具材料的选用
1、铝合金
易切削铝合金适用的刀具有K10、K20、PCD(聚晶金刚石)切削速度在2000～4000m/min,前角范围在12°～18°，后角为10°～18°，刃倾角可达25°。
铸铝合金适用的刀具根据含Si量的不同而不同，有K10、Si
3N
4
（陶
瓷刀具）、PKD(人造金刚石) 、PCD(聚晶金刚石)及CVD(金刚石涂层刀具)，其使用的切削速度比易切削铝的低，约1100 m/min。
精加工铝合金不宜用陶瓷刀具，因为氧化了的氧化铝切屑与陶瓷刀具材料相同，产生亲和力，造成摩擦阻力增大，产生积屑瘤并使刀具磨损加剧。
2、铸铁
当切削速度低于750m/min,可选用涂层硬质合金、金属陶瓷刀具；切
削速度在510～2000m/min时，可选用Si
3N
4
（陶瓷刀具）；切削速度在
2000～4500m/min时，可选用CBN刀具。
当铸件以铁素体为主时，因为扩散磨损而使刀具磨损严重，
不宜用CBN刀具，而应采用陶瓷刀具。
3、普通钢
普通钢高速切削的最佳切削速度为500～800m/min，涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具都可用，涂层硬质合金可用切削液。
4、高硬度钢
高硬度钢具有较高的硬度及抗拉强度，常用作模具材料，硬度在HRC40～70，用于加工该类材料的高速切削刀具常采用金属陶瓷、陶瓷、TiC涂层硬质合金、PCBN等材料。
3.2 干切削用刀具
由于环保原因而倡导的绿色制造，使得干式切削有所发展，这一技术的发展得益于新型刀具的开发应用和高速切削技术装备的不断完善。
干式切削工艺的刀具材料有金属陶瓷、陶瓷、涂层硬质合金、PCBN等，PCBN是最适合高速干式切削工艺的刀具材料，能获得比湿式切削更高的刀具寿命。
4 结论
随着科学技术及高速切削技术装备的不断发展，刀具材料也会相适应地迅速发展，其种类和性能会得到合理地开发和利用。
参考文献
(1)周泽华金属切削原理上海科学技术出版社
(2)吴天培金属切削原理和刀具机械工业出版社
(3)袁人伟高速切削加工机械工程师,2000，(2)
(4)周兴建高速切削展望刃具研究,1992,(3)。