机加工刀具材料的选择(详细)
数控刀具选用培训教程
数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域，数控刀具的选用是一项至关重要的工作。
正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量，还能降低生产成本和减少设备损耗。
本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。
一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多，常见的有以下几种：1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。
外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面；内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面；螺纹车刀用于加工各种螺纹。
2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。
立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等；面铣刀主要用于大面积平面的铣削；球头铣刀常用于曲面的加工。
3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。
麻花钻是最常见的钻孔刀具；中心钻用于加工中心孔；深孔钻用于加工深孔。
4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等，用于镗削内孔。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响，常见的刀具材料有：1、高速钢具有较高的强度和韧性，但其耐热性和耐磨性相对较差，适用于低速切削。
2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强，是目前应用最广泛的刀具材料之一。
3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削，但韧性较差。
4、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高，适用于加工高硬度材料，但价格昂贵。
三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的刀具类型和规格。
2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能，例如，加工钢件通常选用硬质合金刀具，而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。
3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素，确保选用的刀具能够在机床上正常工作。
4、刀具寿命在保证加工质量的前提下，尽量选择寿命较长的刀具，以降低刀具成本。
四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息，确定加工工艺和刀具类型。
2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素，选择合适的刀具材料。
最适合做刀的材料
最适合做刀的材料首先，我们需要了解刀具所需具备的基本性能。
刀具在使用过程中需要具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
硬度是指材料抵抗外力的能力，耐磨性是指材料在摩擦和磨损作用下的抗性，而韧性则是指材料在受力作用下不易断裂的性能。
因此，最适合做刀的材料应该具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
目前，常见的刀具材料主要有碳素钢、不锈钢、合金钢、陶瓷等。
碳素钢是指含有较高碳含量的钢铁，具有较高的硬度和耐磨性，但韧性较差，容易断裂。
不锈钢是一种抗腐蚀性能较好的钢铁，硬度和耐磨性相对较弱。
合金钢是指通过添加合金元素来提高钢铁的性能，既具备较高的硬度和耐磨性，又具有一定的韧性。
而陶瓷则是一种硬度极高的材料，但韧性较差。
综合考虑以上几种材料的性能，我们可以得出结论，合金钢是最适合做刀的材料。
合金钢通过添加合金元素，既能够提高硬度和耐磨性，又能够保持一定的韧性，因此在刀具制造领域得到了广泛应用。
合金钢刀具不仅具有较高的切削性能，而且在使用过程中不易断裂，使用寿命较长，因此深受消费者的青睐。
当然，针对不同的使用场景和需求，还可以选择其他材料来制作刀具。
比如在一些特殊的环境下需要抗腐蚀性能较好的刀具，可以选择不锈钢材料；在一些对刀具硬度要求较高的场合，可以选择碳素钢或陶瓷材料。
因此，在选择刀具材料时，需要根据实际需求来综合考虑材料的硬度、耐磨性和韧性等性能。
综上所述，合金钢是最适合做刀的材料，它具备较高的硬度、耐磨性和韧性，能够满足刀具在使用过程中的各项要求。
当然，在实际选择刀具时，还需要根据具体的使用场景和需求来进行综合考虑，以选择最适合的刀具材料。
希望本文能够帮助大家更好地了解刀具材料的选择，为大家的生产生活提供一些参考。
数控刀具材料及选用技巧归纳
数控刀具材料及选用技巧归纳数控加工技术自推出以来已得到广泛应用，并逐渐成为了现代制造业的重要基础技术。
数控刀具则是其中的重要组成部分，是数控加工过程中直接参与的切削工具。
为了确保数控加工的准确性和高效性，刀具的材料与选用技巧显得尤为重要。
本文将对数控刀具材料及选用技巧做一些归纳总结。
一、数控刀具的分类及特点1. 按切削方式分类：钻头、铣刀、车刀、螺纹刀等；2. 按材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、普通钢刀具等；3. 按适用范围分类：铸铁刀具、钣金刀具、铜刀具等。
不同的数控刀具在使用时，具有不同的特点。
如高速钢刀具硬度较低，价格低廉，适合加工较易切削的材料；硬质合金刀具则硬度高、韧性好、适用于切削难加工的材料，但价格较高；陶瓷刀具的硬度最高，耐磨性好，但质量轻，容易折断等。
二、数控刀具材料的选择1. 选择耐磨系数高的材料，如硬质合金刀具与CBN刀片等；2. 选择好维护的材料，如钢铁类材料、碳化钨等；3. 选择体积小、质量轻的材料，能清晰观察加工过程，减小机床负重，如高温陶瓷刀具、钒钛合金刀具等。
在材料选择的过程中，需要综合考虑切削加工的条件、材料特点、成本以及最终的质量要求等因素。
同时还要考虑机床和数控系统的技术参数，以选择适合的刀具材料。
三、数控刀具的选用技巧1. 根据不同切削加工作业选择不同的刀具；2. 根据数控机床的技术参数，避免选择易断裂的刀具；3. 考虑刀具的耐磨性和切削性，以便达到较高的加工效率。
选用数控刀具时，还需要注意一些基础的技巧，如：1.刀具的表面质量是选择刀具的关键因素之一；2. 避免深入切削，从而减少工具磨损；3. 建立合理的数控程序，以充分发挥刀具的潜力。
四、正确保养数控刀具切削刃的钝化往往源于不正确的保养，对其的保养维护是切削刃的使用条件。
下面我们介绍正确的保养技巧。
1. 避免使用含砂粒、粗糙或刮擦物品的清洗方法；2. 分别存放钻、铣、刨等刀具，不要放在一个盒子里；3. 刀具表面应涂上保养油等防锈剂；4. 切削刃失效后，刀具应及时刀磨、选配新刀片。
机床刀具种类认识
机床刀具种类认识机床刀具种类认识一、引言机床刀具是机械加工中不可或缺的工具，它能够完成各种不同形状和尺寸的工件加工。
在机械加工过程中，选择合适的刀具种类是非常重要的，因为它直接关系到加工效率和质量。
本文将介绍常见的机床刀具种类以及它们的应用范围。
二、分类1. 按照材质分类（1）高速钢刀具：高速钢刀具是一种常见的金属切削工具，主要由高速钢制成。
这种材料硬度高、耐磨性好，适用于加工硬度较低的金属材料。
（2）硬质合金刀具：硬质合金刀具由碳化钨和钴等元素组成。
它们有着极高的硬度和耐磨性，适用于加工较硬的材料，如铸铁、不锈钢等。
（3）陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型材料，由氧化铝等陶瓷材料制成。
这种材料硬度极高、耐磨性好，适用于加工高硬度的材料，如铸钢、高速钢等。
2. 按照形状分类（1）车刀：车刀是一种常见的旋转刀具，主要用于车削和镗削工艺中。
它们的形状分为内圆车刀、外圆车刀、端面车刀等。
（2）铣刀：铣刀是一种旋转式的机床切削工具，主要用于铣削工艺中。
根据形状不同，可以分为球头铣刀、平头铣刀、T型槽铣刀等。
（3）钻头：钻头是一种旋转式的机床切削工具，主要用于钻孔工艺中。
根据形状不同，可以分为直柄钻头、锥柄钻头等。
3. 按照功能分类（1）粗加工用刀具：粗加工用刀具主要用于去除材料表面较厚的部分，在加工效率上有着很大优势。
常见的粗加工用刀具有齿轮铣齿器和带齿锯片等。
（2）精密加工用刀具：精密加工用刀具主要用于加工高精度的零件。
常见的精密加工用刀具有电极丝、磨头等。
（3）特殊加工用刀具：特殊加工用刀具主要是针对一些特殊形状或材料的加工而设计的。
常见的特殊加工用刀具有齿轮滚刀、螺纹切割器等。
三、应用范围不同类型的机床刀具适用于不同类型的材料和工艺。
在选择机床刀具时，需要根据实际情况进行选择。
1. 按照材料分类（1）钢类材料：对于低硬度和中等硬度的钢类材料，可以使用高速钢刀具进行加工；对于高硬度和高强度的钢类材料，应该使用硬质合金或陶瓷刀具进行加工。
机床常用车刀材料的种类和用途
机床常用车刀材料的种类和用途按材料分：锋钢刀（碳素合金工具钢刀）、合金刀、陶瓷刀、氮化硼刀等。
按结构形式分:锻打刀、焊接刀、机夹刀。
按用途分：外圆刀、内圆刀、螺纹刀、切刀、左右偏刀、圆弧刀等。
1、高速钢高速钢是指含较多钨、铬、铝等合金元素的高台金工具钢，俗称锋钢或白钢。
机床其特点是：制造简单；有较高的硬度(63～66HRC)，耐磨性和耐热性(约600—660口c)；有足够的强度和韧性；有较好的工艺性；能承受较大的冲击力；可制造形状复杂的刀具，如特种车刀、铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等；但不能用于高速切削。
常用高速钢的牌号与性能。
高速钢淬火后的硬度为HRC63～67，其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。
2、硬质合金(1)钨钴类硬质合金它的代号是YG，由co和wc组成。
常用牌机床抗弯强脯不怕冲击，但是硬度和耐热.其特点是：韧性好，抗弯强度高，不怕冲击，但是硬度和耐热性较低。
适用于加工铸铁、青铜等脆性材料．常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。
因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
(2)钨钻钛类硬质合金它的代号是YT，由wc(碳化钨)、Tic(碳化钛)、co(钴)组成。
常用牌号是YTl5、Y130等．其特点是：硬度为89～93HRA，耐热温度为800～1000℃；耐磨性、抗氧化性较高；但抗弯强度、冲击韧度较低。
适用于加工碳钢、台金钢等到塑性材料。
加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料。
数控刀具材料与选择
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）
和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到78～82 HRC， 热熔性好，热硬性可达800℃～1000℃以上，切削速度比 高速钢提高4～7倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击 韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物 粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金 刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式： TiN涂层：在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层： 第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层： 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命 比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力 比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。
数控机床刀具的选择
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
①钨钴类（YG）
WC+Co，强度好，硬度和耐磨性较差， 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号：YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格，其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L；有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用在CNC（计算机数控）机床加工过程中，螺纹刀具的选择和应用起到至关重要的作用。
螺纹刀具是专门用于加工螺纹的刀具，其选择和使用对于螺纹加工质量和效率有着直接影响。
本文将从螺纹刀具的类型、选择指南以及使用技巧等方面进行探讨，帮助读者更好地了解和应用螺纹刀具。
一、螺纹刀具的类型螺纹刀具根据其结构和用途可分为外螺纹刀具和内螺纹刀具。
1. 外螺纹刀具：外螺纹刀具主要用于加工螺纹外径，常见的有螺纹刀、丝锥和螺纹铣刀等。
螺纹刀主要用于车削外螺纹，适用于加工钢材、铸铁等常见材料。
丝锥则用于手工螺纹加工，适用于加工薄壁管材等；螺纹铣刀适用于铣削螺纹外径，精度较高。
2. 内螺纹刀具：内螺纹刀具主要用于加工螺纹内径，常见的有攻丝刀和挤丝刀等。
攻丝刀适用于精确的内螺纹加工，常用于机械加工中。
挤丝刀也用于内螺纹加工，适用于低硬度材料的加工。
二、螺纹刀具的选择指南在选择螺纹刀具时，需要根据加工要求、材料类型和刀具性能等因素进行综合考虑。
下面是一些选择螺纹刀具的指南：1. 加工要求：根据加工要求确定选择的螺纹刀具类型，如外螺纹刀具还是内螺纹刀具。
2. 材料类型：根据加工材料的硬度、脆性等特性选择合适的刀具材料。
对于硬度较高的材料，可以选择刚性较好的螺纹刀具。
3. 切削参数：确定切削参数，包括进给速度、转速等，以便选择适合的螺纹刀具。
4. 刀具性能：选择具有良好刀具质量、硬度、耐磨性和刀具寿命较长的螺纹刀具。
5. 成本控制：根据实际经济状况选择适合的螺纹刀具，综合考虑性价比和效益。
三、螺纹刀具的使用技巧正确使用螺纹刀具可提高切割效率和加工质量，下面是一些使用螺纹刀具的技巧：1. 加工前准备：检查刀具的整体情况，确保刀具无损坏和锈蚀。
调整好刀具的夹持装置，保证稳定和准确。
2. 切削参数设置：根据加工要求和材料特性，设定合适的切削参数，如进给速度、切割深度和转速等。
3. 冷却润滑：加工过程中应加足冷却润滑剂，保持刀具和工件的冷却状态，以提高切削效率和刀具寿命。
刀具材料的种类及选用
属粘结剂在高温条件下烧 结而成 的粉末 冶金 制品。硬质合金的常温 硬度达 ８ ９ － ９ ３ Ｂ Ｒ Ａ ，７ ６ ０ 。时其硬 度为 ７ ７ － ８ ５ Ｈ Ｒ Ａ ，在 ８ ０ ０ － １ ０ ０ ０ ℃时硬 质合金还 能进行 切削。刀具寿命比高速钢刀具高几倍甚至几十倍 。 可加工包括 淬硬钢 在内的多种 材料。但是强度和韧性 比高速钢差 ， 常温 下冲 击韧性仅为高速钢的 １ ／ ８ —１ ／ ３ Ｏ ，因此硬质合金承受切削 振 动和 冲 击 的 能 力 较 差 。 硬 质 合 金 是 常 用 的 刀 具 材 料 之 一 ，常 用 于 制 造 车 刀和 面铣 刀 ， 也 可 以 用 硬 质 合 金 制 造 深 孔 钻 、铰 刀 、拉 刀 和 滚刀。尺寸较小和形状复杂的刀具可 以采用硬质合金制造 。但 是整 体硬质合金刀具的成本较高，其价格 是高速 钢刀具 的 ８ — １ ０倍。 ２ ． ３ 陶瓷 的分类及选用 制作刀具 的陶瓷材料是 以人造化合物 为原料 ，在高压下形成， 在高温下烧结而成的。它有很 高的硬度和耐磨性 ，耐热性 高达 １ ２ ０ ０ ℃ 以上 ，化 学稳 定 性好 ，与 金 属 的亲 和 力 小 ，可 提 高 切 削 速 度 ３ —５ 倍 ，但是 陶瓷 的最大 弱点是抗 弯强度低，冲击韧性差 ，因此主要用 于钢 、铸铁 、有色金属等材料 的精 加工和半精加工 。按成分陶瓷可 分 为 以下 几 种 ： 高纯 氧 化 铝 陶 瓷 、 复 合 氧 化 铝 陶 瓷 、 复 合 氮 化 硅 陶
Байду номын сангаас瓷
３ 涂 层 刀 具 简 述 涂 层刀具是近 ２ Ｏ 年 出 现 的 一 种 新 型 刀 具 材 料 ，是 刀具 发 展 中 的 一 项 重 要 突 破 ，是 解 决 刀 具 材 料 中硬 度 、耐 磨 与 强度 、 韧性 之 间 矛 盾 的 一 个 有 效 措 施 。涂 层 刀 具 是 在 一 些 韧 性 较 好 的硬 质 合金 或 高 速钢刀具基体上， 涂 覆 一 层 耐 磨 性 高 的 难 熔化 金 属化 合物 而 获 得 的 。 常 用 的涂 层 材料 有 Ｔ ｉ Ｃ 、Ｔ ｉ Ｎ和 Ａ １ ２ ０ ３等 。除 上 述单 层 涂层 刀 片外 ，
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。
刀具切削部分的材料与选择
按刀具结构，任何刀具基本上可分为两部分: 刀头与刀体或刀杆。
刀体或刀杆多采用价格稍便宜的合金工具钢或优质碳素结构钢，而刀头是直接参与切削的部分，其材料选择是加工者最感兴趣的内容。
1、刀具切削部分的常用材料刀具切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金。
另外，超硬的陶瓷材料、立方氮化硼、金刚石等也有所应用。
刀具涂层技术近年来应用较为普遍，取得了较好的效果。
（1）高速钢：高速钢是在合金钢中加入较多的钨、铬、钼和钒等合金元素的一种刀具材料。
应用较为广泛的是W18Cr4V，这种钢有较好的综合性能，可制造各种复杂的刀具，在国内应用较为广泛。
W6Mo5Cr4V2 是增加了钼减少了钨元素的一种高速钢，其抗弯强度和冲击韧度都高于W18Cr4V，并具有较好的热塑性和磨削性能，适合制作抵抗冲击的刀具。
另外，针对一些特殊要求还开发出了部分高性能高速钢材料。
（2）硬质合金：硬质合金是由硬度和熔点很高的金属碳化物和金属粘结剂以粉末冶金的方式烧结而成的一种高性能刀具材料。
常用的硬质合金材料有钨钴类、钨钴钛类和通用硬质合金类三大类，对应ISO 标准的K、P、M 类硬质合金。
TG类硬质合金适合加工铸铁及有色金属材料，YT 类硬质合金适合加工碳钢或合金钢类的材料，而YW 类硬质合金可加工铸铁、有色金属和钢料等。
（3）超硬类材料：随着加工技术的发展，人们研究出许多超硬的刀具材料，如陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶立方氮化硼(PCBN) 和金刚石。
这些刀具材料多用于特殊场合，如高速切削、干切削、难加工材料的切削、以车代磨等。
这些材料的价格一般较高，且切削参数与过程不易掌握，对机床的刚性与切削速度甚至刀具刃磨等都有一定要求，常规加工中应用不多。
（4）刀具涂层：刀具表面涂层是提高刀具性能的重要方法之一，近年来应用较为广泛。
常用的涂层材料有碳化钛TiC、氮化钛TiN 和三氧化二铝Al2O3，单层涂层刀片使用较少，一般都采用TiC-TiN 双层复合涂层或TiC-Al2O3-TiN 三层复合涂层的技术。
数控刀具材料的选用
数控刀具材料的选用随着制造技术的不断发展，数控机床在工业中的应用越来越广泛。
数控刀具材料的选用是数控机床加工过程中至关重要的一环，它直接关系到加工效率、成本、质量等方面。
本文将详细解析数控刀具材料的选用，希望对读者有所帮助。
1. 数控刀具的分类数控刀具按照不同的功能可分为面铣刀、立铣刀、钻孔刀、车刀、镗刀等等。
根据材料的不同，刀具可分为硬质合金刀具、高速钢刀具、陶瓷刀具、多晶刚玉刀具等。
其中，硬质合金刀具是目前使用最为广泛的一种切削工具。
2. 数控刀具材料的选择（1）硬质合金刀具硬质合金刀具的主要成分是钨、钴、钛等元素，它的优点是硬度高、耐磨性好、切削效率高等。
因此，硬质合金刀具在加工硬材料时表现尤为突出，是在航空、航天、汽车制造等领域中广泛应用的切削工具。
硬质合金刀具的一些缺点是价格较高、韧性较差，容易断裂等。
这使得硬质合金刀具不能广泛应用于一些需要高精度、高韧性的加工领域。
（2）高速钢刀具高速钢刀具采用优质钢制造，具备高硬度、高韧性、高耐磨性等特点。
它能够满足一些要求精度不高但工件质量要求较高的加工需求，如机械加工、汽车制造等领域。
高速钢刀具的缺点是在加工高硬度、高耐磨性的材料时，效果没有硬质合金刀具那么理想。
（3）陶瓷刀具陶瓷刀具是一种具有优良的物理性能和化学性能的切削工具，具有硬度高、耐磨性好、热稳定性好等优点。
同时，它的密度低、耐酸碱腐蚀，不易产生静电等特点使得陶瓷刀具在一些高精度要求、高危险的环境中广泛应用。
陶瓷刀具的缺点是价格较高，易产生裂痕等。
（4）多晶刚玉刀具多晶刚玉是新型的精细陶瓷材料，具有高硬度、高耐磨性、耐热性好等特点。
它的切削速度比高速钢快2至3倍，比硬质合金快1.5至2倍，成为一种应用领域广泛的高性能材料。
多晶刚玉刀具的主要缺点是价格相对较高，同时在生产过程中难度较大，加工成本会相应提高。
3. 数控刀具材料的维护为了保持刀具的良好使用状态，需要注意下列维护事项：（1）合理的使用刀具：根据不同加工材料选择适合的切削刃数和工作速度，避免使用不适合的刀具导致使用寿命较短。
加工中心刀具的选用
a) 加强刚度的立铣刀轴向 进给加工的立铣刀 b)非等距立铣刀刀齿 立铣刀和镶硬质合金刀片 的端铣刀主要用于加工凸 台、凹槽和箱口面。为了 轴向进给时易于吃刀，要 采用端齿特殊刃磨的铣刀， 如图a所示。为了减少振 动，可采用图b所示的非 等距三齿或四齿铣刀。为 了加强铣刀强度，应加大 锥形刀心，变化槽深
2】当工件的斜角变 化范围大时需要中 途分阶段换刀，留 下的金属残痕多， 增大了手工锉修量。
讲解完毕，谢谢！
加工中心刀具的选用
• 在加工中心上，其主轴转速较普通机高达的主 轴转速高1～2倍，某些特殊用途的数控机高达、 加工中心主轴转速高达数万转，因此数控机高 达用刀具的强度与耐用度至关重要。
• 一般来说，数控机床用刀具应具有较高 的耐用度和刚度，刀具高达抗脆性好， 有良好的断屑性能和可调易更换等特点 。
数控机床用于 零件内轮廓的最小 曲率半径ρ，一般取 R=(O.8～0.9)ρ。 ②零件的加工高度 H≤(1／4～1／6)R 保证刀具有足够的 刚度。 ③粗加工内型面时， 刀具直径可按下式
估算
数控加工曲面和变斜角轮廓外形时常用刀具：
1】鼓形刀和锥形刀 都可用来加工变斜角 零件，这是单件或小 批量生产中取代四坐 标或五坐标机床的一 种变通措施
机加工刀具基础知识
机加工刀具基础知识目录1. 机加工刀具概述 (3)1.1 机加工基础知识 (4)1.2 刀具在机加工中的作用 (5)1.3 刀具分类 (5)2. 机加工刀具材料 (7)2.1 常用刀具材料 (8)2.2 刀具材料的性能特点 (10)2.3 刀具材料的选择原则 (11)3. 机加工刀具形状与几何参数 (12)3.1 刀具几何角度 (13)3.2 刀具前角、后角和刃倾角 (14)3.3 刀具的几何形状 (15)3.4 刀具的切削刃和刀尖圆角 (16)4. 刀具的种类与应用 (18)5. 刀具的结构与特性 (19)5.1 刀片的结构和形状 (20)5.2 刀体的结构和选择 (21)5.3 刀具的刃磨技术和刃磨方法 (22)6. 刀具的安装与使用 (23)6.1 刀具的安装方法 (25)6.2 刀具的安装注意事项 (26)6.3 刀具的夹紧与定位 (27)7. 刀具的选择与更换 (28)7.1 刀具选择的原则 (29)7.2 刀具选择的依据 (30)7.3 刀具更换的步骤和方法 (31)8. 刀具的维护与保养 (33)8.1 刀具的日常保养 (34)8.3 刀具的修磨与再利用 (36)9. 刀具的失效与对策 (37)9.1 刀具失效形式 (39)9.2 刀具失效原因分析 (40)9.3 刀具失效的处理方法 (41)10. 数控机床刀具管理 (43)10.1 刀具数据管理的必要性 (44)10.2 刀具数据管理系统的应用 (45)10.3 刀具的库存管理与优化 (46)11. 刀具发展趋势 (47)11.1 高性能刀具的发展 (49)11.2 智能化刀具的应用 (50)11.3 绿色刀具的研发与推广 (51)12. 附加知识 (53)12.2 刀具设计与优化 (55)12.3 刀具测试与评估 (57)1. 机加工刀具概述机加工刀具是制造业中的核心组件，负责将金属、塑料等材料切割、整形和去除多余部分，以达到设计规格。
如何选择合适的刀具—CNC铝合金加工篇
如何选择合适的刀具之CNC铝合金加工篇内容来源网络，由深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、自动化、数字无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯等展示，就在深圳机械展.随着加工技术的日益更新，CNC加工也发生了不少变化。
不少专家指出，在未来，CNC都会是主流的加工模式。
而在CNC加工工艺中，刀具是最为重要的，今天，我们来详细了解一下CNC刀具。
CNC加工刀具概念刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称铝合金刀具。
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。
CNC加工刀具刀具分类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、铣刀和内表面拉刀等；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。
孔加工刀具刀具结构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。
刀具选择常识
刀具选择常识1、加工中最重要的是刀具任何一把刀具停止工作，都意味着生产出现停顿。
但并不意味着每把刀具都具有同样重要的地位。
切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大，因此同等前提下，应当给予这把刀具更多关注。
此外，还应该注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。
另外，对切屑控制相对差的刀具，如钻头、切槽刀、螺纹加工刀具也应重点关注。
因为切屑控制不佳可引起停机。
2、与机床相匹配刀具分右手刀及左手刀，因此选择正确的刀具非常重要。
通常，右手刀具适合于逆时针旋转（CCW）的机床（沿主轴方向看）；左手刀具适合于顺时针旋转（CW）的机床。
如果你有几台车床，一些夹持左手刀具，其他的左右手兼容，那么请选择左手刀具。
而对于铣削而言，人们通常倾向于选择通用性更强的刀具。
但是尽管此类刀具涵盖的加工范围更大，也令你即刻损失了刀具刚性，增大了刀具挠曲变形，降低了切削参数，同时更容易引起加工振动。
另外，机床更换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所限制。
若你购买的是主轴带内冷却通孔的机床，也请选带内冷却通孔刀具。
3、与被加工材料相匹配碳钢是机械加工中最常见的被加工材料，因此大多数刀具基于优化碳钢加工设计。
刀片牌号需依据被加工材料进行选择。
刀具制造商提供一系列的刀体及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及纯金属等非铁材料。
当你需要加工上述材料时，请选择相匹配材质的刀具。
绝大多数品牌都有各种系列刀具，标明适合加工什么材料。
如DaElement的3PP系列就主要用来加工铝合金、86P系列专门来加工不锈钢、6P系列专门来加工高硬钢。
4、刀具规格常见的错误是所选的车刀规格太小，铣刀规格太大。
大规格的车刀刚性更佳；而大规格的铣刀不仅价格更高，且空切时间更长。
总体而言，大规格的刀具价格高于小规格刀具。
5、选择可换刀片式还是重新修磨式刀具遵循的原则很简单：尽量避免修磨刀具。
除少数钻头和端面铣刀外，条件允许下，尽量选择可换刀片式或可换刀头式刀具。
数控刀具材料分类及选择
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程，理解影响刀具选择的 主要因素
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具；
实验器材
• 数控车床 • 45钢制工件(例如：直径80mm) • 可转位车刀 CNMG120412-RN • 计算器 • 直尺
实验步骤
• 实验教师讲解切削参数对断屑的影响，给定实验数
据：
– 第一组数据：
• 切削速度： 350m/min • 进给率： 0.6 mm/r • 切削深度： 5mm
– 第二组数据：
车削实验一
目的
• 了解可转位车刀的结构，掌握可转位车刀 的装卸方法
实验器材
• 可转位车刀杆 • 可转位刀片 • 垫片 • 垫片螺钉 • 扳手 • 压板 • 开口销 • 夹紧螺钉
实验步骤
• 实验教师讲解并演示可转位车刀的结构和 装卸方法
• 实验学员按要求进行可转位车刀的装卸
车削实验二
目的
• 了解切削参数对断屑的影响
K类
用于加工短切屑的
铸铁件
N类
S类
不同工件刀具材料的选择
不同工件刀具材料选择不同工件刀具材料选择：在高速钢，硬质合金（YG、YT、YW、YN），陶瓷，超硬材料（金刚石，立方氮化硼）中选择1.45钢锻件粗车2.HT200铸件精车3.低速精车合金钢蜗杆4.高速精车调质钢长轴5.高速精密镗削铝合金缸套6.中速车削淬硬钢轴7.加工65HRC冷硬铸铁8.高锰钢（加工硬化严重）9.铬、镍为主的不锈钢（加工硬化严重）10.钛合金原则：YG：适用于加工铸铁类YT：适用于加工钢件YW：刀具的材料性能间于YG，YT之间YN：为金属陶瓷刀片适用于加工超硬材料。
金刚石：刀具适合加工超硬材料，但是不可以加工钢和铁类，因为和他们有亲和性。
立方氮化硼：加工超硬材料。
所以：1.45钢锻件粗车用YW，精车用YT152.HT200铸件精车用YG83.低速精车合金钢蜗杆含碳量不明确4.高速精车调质钢长轴用YW，精车用YT155.高速精密镗削铝合金缸套用YG YN 金刚石立方氮化硼6.中速车削淬硬钢轴YN 立方氮化硼7.加工65HRC冷硬铸铁YN 立方氮化硼8．粗加工用YG类、YH类或YW类硬质合金；精加工用YT14、YG6X 等，实践证明，用复合氧化铝陶瓷高速精车高锰钢，效果很好，且切削速度可提高2-3倍。
9．YG类（最好添加钽、铌，如YG6A），YH类、ＹＷ类，中等切削速度。
10．YG、YH类刀具材料（机械制造技术38页）1、高速钢（风钢）：较高耐热性，高温下切削速度是碳素工具钢的1-3倍。
用于小型复杂刀具，如钻头、拉刀、成型刀。
可加工面广，有色金属、铸铁、碳钢、合金钢。
分类：用途分（通用性63-66HRC、高性能高速钢67-69HRC）化学成分分（钨系、钨钼系、钼系）制造工艺分（冶炼、粉末冶金高速钢）2、硬质合金（WC、TiC与Co、Mo、Ni的粉末冶金制品）硬度高（大于89HRC），韧性差、脆性大，切削效率是高速钢的5-10倍。
1）普通硬质合金：YG类（WC+Co），如YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8，数字表示Co百分量，强度高，硬度、耐磨性较差，用于铸铁、有色金属。
超声波加工机床的刀具设计与材质选择
超声波加工机床的刀具设计与材质选择超声波加工机床的刀具设计与材料选择超声波加工机床是一种利用超声波振动进行加工的先进设备，广泛应用于精密加工、玻璃加工、珠宝加工、装饰工艺等领域。
在使用超声波加工机床进行加工时，刀具的设计和材料选择对加工效果和成本具有重要影响。
本文将重点探讨超声波加工机床的刀具设计原则和材料选择。
刀具设计原则1. 刀具几何形状超声波加工机床的刀具几何形状需要满足以下要求：- 尖端锋利：刀具的尖端需要尖利，以便在加工过程中更好地传递超声波能量。
- 附着力小：刀具在加工过程中尽量减少与工件的接触面积，避免产生过大的摩擦力，在切削过程中降低能量损耗。
- 抛光处理：刀具表面需要进行抛光处理，以减小刀具与工件之间的接触面积，降低摩擦力，并提高加工表面的光洁度。
2. 刀具材料超声波加工机床的刀具材料需要具备以下特性：- 高硬度：刀具材料需要具备足够的硬度，以抵抗加工过程中的磨损和变形。
- 高强度：刀具需要在超声波振动下承受较大的应力，在加工过程中不发生断裂。
- 耐腐蚀性：由于加工液中可能含有腐蚀性物质，刀具材料需要具备一定的耐腐蚀性，以延长刀具寿命。
- 导声性能：刀具材料需要具备良好的导声性能，以便更好地传递超声波能量。
常用的刀具材料包括硬质合金(钨钢)、工具钢和陶瓷材料等。
硬质合金具有高硬度和较高的耐磨性，但耐腐蚀性和导声性能相对较差；工具钢具有较好的耐腐蚀性和导声性能，但硬度和耐磨性相对较低；陶瓷材料具有良好的导声性能和耐磨性，但脆性较高。
材料选择在选择超声波加工机床刀具的材料时，需要根据具体的加工要求和材料特性进行综合考虑。
1. 对于硬度较高的工件材料，如玻璃、石英等，可以选择使用硬质合金或工具钢作为刀具材料。
硬质合金的硬度较高，能够满足对硬度要求较高的加工工艺，并具有较好的耐磨性，适用于长时间的连续加工。
而工具钢则在一定硬度和耐磨性的同时，具备较好的导声性能和一定的韧性，适用于对刀具寿命有要求但对加工表面要求较高的情况。
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CVD (TiN 6μm)
3.5
PVD
基体：WC-3%TiC-4%TaC-(5-20%)Co
3.0 2.5 2.0 1.5
-0.5
(压缩应力)
-1.0
PVD (TiN 6μm)
5 10 15 20
CVD
0 2 4 6
硬质合金基体中的Co含量(质量%)
50
涂层厚度(μm)
要注意！
SUS
黑皮切削会引发 崩刃
切削加工时，刀尖温度 升高，引发刀尖软化。
极力避免断续切削
27
超高压烧结体是?
超高硬度材料的粉末 + 金属粉末 + 陶瓷粉末
在高温高压下烧结的材料
烧结体
金刚石烧结体 最适用于有色金属、非金属 等的切削。 CBN烧结体 最适用于淬火钢、铁系烧结 合金、铸铁等的精加工。 难与铁反应，因此可获得美 观的加工面。
↓
涂层后冷却过程中，在涂层表面产生拉伸残余应力 (涂层经常处于被拉伸，缩紧状态) → 耐破损性差
(PVD法是在低温或物理方法进行涂层，与CVD法相反，压缩应力残留)
冷却
1000℃：应力＝0
热膨胀系数的差
(×106/℃)
20℃：覆膜残留拉伸应力
TiCN
TiC：7.6 硬质合金：5 ~ 6 TiC想要收缩但受 基体限制
C.V.D.涂层的构造
硬质合金基体
特殊钛化合物积层
强韧特殊碳氮化钛
超强韧表面
微粒氧化铝
涂层硬质合金系列的事例
17
涂层的作用
耐粘结性 特殊钛化合物积层 耐粘结性
耐前刀面磨损性
微粒氧化铝 (Al2O3) 强韧特殊 碳氮化钛 (TiCN) 超强韧表面 耐破损性 专用硬质合金基体 耐变形性 耐磨损性
耐后刀面磨损性
WC
TiC
TiN Al2 O3
2100 3200 2500 2100 -10 121 500 7 -35 -50 29
-100 29
21
1100 1200 稳定 <0.5 ≒0
※自由能：分解物质时所必需的能量。表示物质的稳定性。负数的值越大越稳定。
12
CVD涂层物质的特点
Al2O3 ：热、化学方面性质稳定 →切削加工时，对在高温下的前刀面磨损、氧化磨损效果显著 TiC/TiN ：室温下高硬度 →对因机械摩擦发生的后刀面磨损效果显著
基体
PVD涂层
基体
CVD的推荐加工 ・刀尖温度较高的加工
PVD的推荐加工 ・加工面精度较高的加工
高速加工 高进给加工 大切削深度加工 ・加工量大的加工
・易粘结的工件材料的加工 ・微小切削深度加工 ・低进给加工 ・需要锋利刃口的刀具
48
CVD法特性(残余应力)
■热膨胀系数※ [ ■涂层温度为高温 涂层＞基体 ]
M系列
重新规定
K系列
新增以下三个系列
S系列
H系列 使用分类代号
＊不是硬质合金材料分类！
N系列
4
适用于P、M、K工件材料的硬质合金(1)
硬质合金的主要成分 K系列的硬质合金的成分是 WC-Co
○ WC的特性
P、M系列的硬质合金的成分是 WC-TiC-TaC-Co
● TiC的特性 粘结 硬度高、热稳定性好、不易熔敷。 与Co的结合强度、热冲击方面比 WC逊色。
刀具材料的特征与使用区分
1
理想的刀具材料
不 易 磨 损 耐 磨 损 性
金刚石烧结体 CBN烧结体
理想材料
涂层
(
金属陶瓷
涂层高速钢 硬质合金 高速钢 不易破损（韧性)
)
2
硬质合金的三大特点
钢的3倍
弹性系数
高温硬度高
硬质合金： 6×104 kg/mm2 钢 ： 2×104 kg/mm2
不易变形
钢
弱点是 抗冲击能力差
化学（气体）
物理（离子)
热 通常约1000℃左右
电 通常500-700℃以下
◎ ◎ ×~△ ×
有Al2O3层 (耐热性好)
○ ◎ ◎ ◎
耐破损性好
11
各种涂层物质的特性
材料特性 硬度 HV 自由能 kcal/g･atom 导热系数 W/m･K 耐氧化性 ℃ 对铁的溶解度 %,1250℃
※
切削特性 耐后刀面磨损性 耐前刀面磨损性 耐塑性变形性 耐热龟裂性 耐边界磨损性 耐粘结性
不易破损
压缩强度
硬质合金： 500kg/mm2 钢 ： 250kg/mm2
钢的2倍
＊注意刀片之间不要相互碰撞！
3
硬质合金使用选择基准
1958年
ISO (International Organization for Standardization:国际规格)
规定了硬质合金使用选择基准
P系列
2003年
适用于超高速精加工。
硬质 合金
29
铣削加工需要的材料特性
■ 铣削加工是切削刃处于切削与空转反复的断续加工。 ■ 切削刃在切削时温度升高，空转时冷却，因热冲击 产生龟裂。
fz vf
铣削刀具的刀尖 耐热龟裂性高成为很重要的条件。
32
铣削刀具使用的材料
高速钢 (HSS)
・价格低 ・不易弯折
硬质合金
CVD硬质合金
与Co的结合强度高、耐冲击性强。 与切屑摩擦过程中易发生磨损。
因振动产生冲击的切削加工时使用WC-Co 产生高热的切削加工时使用WC-TiC-TaC-Co
6
适用于P，M，K工件材料的硬质合金(2)
钢的切削
因产生切削热，容易发生前刀面 磨损(磨损)。
铸铁的切削
因切屑破碎时产生振动，容易 发生崩刃等异常损伤。
P, M系列材料
耐热性好、可抑制 前刀面磨损。
P系列材料
发生破损、异常 磨损
K系列材料
易发生前刀面磨损
K系列材料
不会出现较大损伤
要注意：一定不要弄错！
7
CVD与PVD涂层
涂层的种类
化学汽相 沉积法 (C.V.D.法)
涂层物质
TiN：氮化钛 特殊Ti化合物积层 Al2O3：氧化铝
TiCN：碳氮化钛
涂层 (Coating)
3500 TiC 耐 后 刀 面 磨 损 性 3000 (Hv) HfC
硬 度
2500
HfN 2000 WC 1000 0 TiN TaC -50 自由能＊(kcal/g atom 1000℃) 耐前刀面磨损性 Al2O3
TiO -100
＊自由能：分解物质时所必需的能量。表示物质的稳定性。负数的值越大越稳定。 13
TiN：氮化钛
Ni：镍 (结合金属)
使用涂层中所用的硬质物质
亲和性(易结合性)低
不能结合！
加工面美观！！工件 NhomakorabeaFe TiC TiN
26
金属陶瓷的高级用法
1, 表面精度要求较高的钢、铸铁的 精加工。 3, 在使用硬质合金或涂层加工、 不会发生崩刃等的钢切削中，使用 金属陶瓷会使刀具寿命延长。
2, 最适用于易粘结的软钢。
PVD硬质合金
・耐粘结性优 ・加工精度高
・耐磨损性非常好
・耐破损性好 ・加工精度高 ・切削锋利性好
・耐磨损性非常差 ・加工精度低
・耐磨损性差
・易破损 ・不适合复杂形状
・与CVD相比耐磨损性 差
其他 还有PCD、CBN、金属陶瓷等可以使用。
33
CVD与PVD不同用法
厚膜
刀尖呈圆形 CVD涂层
薄膜 比较锋利
(突然紧缩状态)
硬质合金基体
※热膨胀系数：表示的是因温度变化物质膨胀收缩的程度。 系数越大因温度变化体积变化越大。 49
CVD与PVD强度下降的比较
■残余应力
CVD拉伸 PVD压缩
■涂层后抗弯强度下降 CVD大幅度下降 PVD下降幅度小
4.0
1.0 0.5
涂层中的残余应力(GPa)
(拉伸应力)
0
抗弯强度(GPa)
耐前刀面磨损性
18
P.V.D.涂层的构造
(Al, Ti)N系化合物 (铝 钛 渗氮系化合物)
VP涂层的事例
任意基体 (硬质合金，金属陶瓷，高速钢)
19
金属陶瓷(Cermet)词语来源
韧 性 硬 度
陶
瓷：Ceramics
金
属：Metal
Cermet
25
金属陶瓷的特征
金属陶瓷的主要成分
TiC：碳化钛
在硬质合金表面覆盖硬质物质 的表层
Ti化合物
物理汽相 沉积法 (P.V.D法)
(Ti,Al)N系化合物 (Al,Ti)N系化合物 TiN
9
各种涂层方法的特征
CVD
Chemical Vapor Deposition
PVD
Physical Vapor Deposition
原理 能量 反应温度 (用途) 车削用刀片 铣削用刀片 立铣刀 钻头 (特征)