整体硬质合金刀具

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整体硬质合金刀具
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整体硬质合金刀具
螺旋方向与切削刃朝 向： 立铣刀的螺旋方向和 切削刃的朝向可以有 4种不同的组合—左 刃左螺旋、左刃右螺 旋、右刃左螺旋、右 刃右螺旋，但在实际 使用中右刃右螺旋最 常见。
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整体硬质合金刀具
底端形状 ： 立铣刀的底端形状常见的有平头、圆弧头、倒
耐热性 线膨胀系数
/GPa
MJ/m2 W/(m*K)
/。C
/x10-6（1/。C)
高速钢
8.0~8.8
钨钴类 14.3~15.3
钨钛钴类 9.35~13.2
硬质合金
含有碳化 钽、铌类
碳化钛基
类
5.56~6.3
960
2~4.5
0.098~ 0.588
16.75~25.1 600~700 9~12
1.08~2. 0.019~
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刀具的基本构造要素
刀具要从工件上切下金属，就必须具备一 定的切削角度，这些角度决定了刀具切削 部分个表面的空间位置，为了确定刀具上 刀面及切削刃在空间的位置，首先应建立 空间参考系—正交平面参考系。
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刀具的基本构造要素
正交平面参考系 基面pr——过切削刃选
定点，垂直该点切削速 度方向的平面。通常平 行于刀具安装面（底 面）。 切削平面ps——过切削 刃选定点与切削刃相切 并垂直于基面的平面。 正交平面po——过切削 刃选定点同时垂直于切 削平面和基面的平面。
点的正交平面po内，前刀 面与基面之间的夹角。 后角αo——在正交平面po 内，主后刀面与基面之间的 夹角。 主偏角κr——主切削刃在基 面上的投影与进给方向的夹 角。 刃倾角λs——在切削平面ps 内，主切削刃与基面pr的夹 角。
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Байду номын сангаас
整体硬质合金刀具
铣刀 铣刀是一种多齿
刀具。它的使用广泛， 种类与规格都很多。 利用铣刀可以加工平 面、沟槽、台阶、螺 纹、型腔等各种成型 表面。
整体硬质合金刀具
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提纲
硬质合金材料简介 刀具的基本构造要素 整体硬质合金刀具 加工工序流程
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硬质合金材料简介
硬质合金是用硬度和熔点都很高的金属碳 化物（WC、TiC、TaC和NbC等），作硬 质相，用金属钴、钼、镍等作粘接相，研 制成粉末，按一定比例混合，压制成型， 在高温高压下烧结而成。
角头、球头、平头
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整体硬质合金刀具
周刃形状： 柱状、锥状、成形铣刀
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整体硬质合金刀具
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整体硬质合金刀具
铣刀的直径d0： 铣刀的直径指周刃所在外圆的直径，
直径越大，刀齿的传热散热情况好，可提 高刀具的耐用度。但直径太大时，浪费刀 具材料，并在同样切削条件下切削力增加。 所以，铣刀直径应根据切削用量选取。
导热性好：用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量 容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。（脆性刀具材 料断续切削，导热性能差的工件）
工艺性好：为了便于制造、要求刀具材料有较好的可加工性。
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硬质合金材料简介
刀具材料
密度 g/cm3
硬度 HV
抗弯强 度
冲击强 度
热导率
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刀具的基本构造要素
刀具的主要切削部分 前刀面Aγ——切屑沿其
流出的表面。 主后刀面Aα——与过渡
表面相对的面。 副后刀面Aαˊ——与已加
工表面相对的面。 主切削刃 ——前刀面与
主后刀面相交形成的刀刃。 副切削刃——前刀面与副
后刀面相交形成的刀刃。
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刀具的基本构造要素
刀具的几何角度 前角γo——在主切削刃选定
从被切削材料方面来考虑，当加工硬质材料时，为 了防止卷刃、崩刃，一般采用大楔角；当加工软材料、有 加工硬化性材料及韧性大易粘到的材料时，为使刃口锋利， 切削性能好，采用小楔角的效果比较好。
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整体硬质合金刀具
直刃立铣刀切削时呈断续 切削状态，切削力的波动 较大，而螺旋刃立铣刀的 切削力曲线比较平滑。
直刃立铣刀和螺旋刃立铣 刀的切削阻力可分解为径 向和轴向的两个分力F1 和F2，因此螺旋刃立铣 刀与直刃立铣刀相比，它 的径向阻力小
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整体硬质合金刀具
前角γo 后角αo 主偏角κr 副偏角κr’
35
0.059
1500~165 0
0.9~1.4 ~1.5
0.0029 ~0.006 8
75.4~87.9 20.9~62.8
800
900
3~7.5
1000~11 00
0.78~1. 08
1100
8.2
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刀具的基本构造要素
切削刀具是由一个或多个刀齿构成的。每 个刀齿的切削刃都是由前刀面与后刀面组 成的刀楔形成的。最简单的刀具是单齿的 （如车刀），而多齿刀具皆可视为单齿刀 具的演变。
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楔角
圆周刃前角过大时，虽然切削刃比较锋利，但刃口 的强度小，在加工中易出现振动、卷刃和崩刃。圆周刃前 角过小时，切削刃的锋利度不好，切削阻力较大，排屑差， 前面易磨损。
从刀具长度方面考虑：由于刃部较长的立铣刀其刀 体的刚性低，工作中易出现振动、卷刃和崩刃，所以必须 设法提高立铣刀切削刃的强度，即增大楔角。但另一方面 立铣刀刃部较长时，由于弯曲变形大，其易产生背切，又 不能把圆周刃后角磨得太小。为此通常采用较小圆周刃前 角的方法来提高切削刃强度。
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整体硬质合金刀具
刃长l2：
立铣刀的刃长l2是端齿至周刃尾部的 长度。
刃长越短，刀具的刚性和切削性能越 好。立铣刀的刚性与刃长的3次方成反比。
在相同的切削条件下，因为立铣刀的 刃长增大以后，刀具的刚度将下降，从而 影响到被加工面的垂直度和表面质量。
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整体硬质合金刀具
刃数Z和芯厚k ： 影响立铣刀切削性能的另一重要因素是切削刃 的刃数。一般情况下，切削刃数少的立铣刀的 容屑槽大，其切屑的排除性好，齿数多时，立 铣刀的横截面积大，刚性好；但容屑槽的能力 低，在加工中易出现切屑阻塞。 刃数：精/粗加工 芯厚：刚性、容屑槽（加工精度）切削效率；
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硬质合金材料简介
刀具材料应具备的性能
硬度高：刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度，否则在高温高压下， 就不能保持刀具锋利的几何形状。
足够的强度和韧性：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，因此必须要有足够的强度和韧性（抗弯强度、冲击韧性）
耐磨性和耐热性好：耐磨性指抵抗磨损的能力（硬度高、金相组织中碳化 物多、颗粒细、分布均匀）；耐热性指在高温下保持物理力学性能的能力。