车床车削加工刀具资料
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用于加工短切屑的
铸铁件
N类
用于加工短切屑的
非铁材料
S类
用于加工
难加工材料
H类
用于加工
硬材料
每一类中的各个牌号分别给以一个01～50之间的数字，表示从最高硬度到最大 韧性之间的一系列合金，以供各种被加工材料的不同切削工序及加工条件时选 用。根据使用需要，在两个相邻的分类代号之间，可插入一个中间代号，如在 P10和P20之间插入P15，K20和K30之间插入K25等，但不能多于一个。
刀片型号的读法
印处原则上侧面是烧结级的刀片。
48
刀片型号的读法
槽孔记号
49
刀片型号的读法
最大和最小切深
最小切深为1/3刀尖 圆弧半径
最大切深的选择（被加工材质/刀片形状/工艺状况）
51
刀片型号的读法
厚度记号
厚度
（举出代表例）
52
刀片型号的读法
刀尖圆角记号
刀尖圆角R
刀尖半径R
刀尖半径与刀尖强度、精加工表面粗糙度 以及法向力有关。 刀尖半径变大时 刀尖强度变大 精加工面粗糙度变好 法向分力变大，细径工件的加工精度也
金属陶瓷 ①TiC+Ni 烧结体（比重较硬质合金材料小） ②多数使用PVD物理气象淀积涂层 ③主要用途为钢件精加工→不容易和钢材产生反应
26
CBN及PCD的烧结
金刚石 or cBN 金刚石 or cBN
1350℃， 压力5.5GPa
原材料
碳化 物
原料充填
压力
超高压烧结
PCD or P-cBN
碳化 物 放电线切 割
可能变差。
53
刀片型号的读法
54
左右手记号
曲面断屑槽、在微小 切削中发挥威力
最适于板材切屑处理 的断屑槽
切
切
深
深
55
断屑槽记号
进给
进给
精
切
削
用
切 深
在小切深高进给中发 挥效果
切 深
对切深变动与仿 形加工的切屑处 理很有效果
切 深
带修光刃的高效率精 加工用断屑槽
具有良好加工性能的 尖刃宽口断屑槽
切
BNC100
涂层 CBN
BNC160
BN1000
BNC200
BN2000, BNX20
BNC300
BN350
低←
模具钢、轴承钢 高频、渗碳淬火
←
设备刚性 加工材料
→高
→
高频淬火 渗碳淬火
非涂层CBN ①低速 ②可加工高速钢、模具钢 ③车床、夹具的刚性低
涂层CBN ①高速 ②渗碳淬火钢 ③车床、夹具的刚性高
2012年度金属切削刀具基础知识讲习会 车削篇
2012-04 住友电工硬质合金贸易(上海)有限公司
11
切削概述
切削概述
22
切与削
切 （Cutting）
只有切断面发生变形 其他部分的形状不变
羊羹
削 （Machining）
刀
向原来的铅笔粘回,无论如何也 不能恢复原来的形状
3
切削加工
切削加工时利用机床和 切削工具，将工件所不必要 的部分当作切屑削掉，制造 出所需要的大小和形状产品 的作业。例如，苹果削皮或 者刨子削木也是切削加工， 这时所使用的刀具（小刀、 刨子）就是切削工具
＜切削加工入门＞
刀片型号的读法
37
38
刀片型号的读法
刀片型号的读法
刀片形状
39
圆形
第一个字母 = 刀片的形状
ISO
85º平行四边形
82º平行四边形
80 º菱形
55 º菱形
75 º菱形
六边形
55 º平行四边形
80º
55º
35º
长方形
86 º菱形
八边形
五边形
85º
圆形
方形
三角形 35 º菱形 80 º凸三角形
■硬质合金的金相组织图 WC（碳化钨材质）
■硬质合金的只要成分 ・碳化钨材料（WC） ・钴材料（Co）
碳化钨的小块漂浮在钴的海洋中
Co （钴材质）
硬质合金的特长
①具有很高的硬度（优秀的耐磨损性能） 是高速工具钢的1.5倍、普通钢材的7倍、HV1400-1800
②具有较高的强度（不易变形） 屈服强度是普通钢材的2.5-3倍
住友PCD的种类
非鉄金属（铝合金・镁合金・铜合金・樹脂等）加工
33
【复习课题】①（工具材种）
＜Ｑ１＞ 工具材料种类因加工材料的差异而不同。 金刚石刀具一般用来加工（ 铝合金 ）材料。 ＜Ｑ２＞ 断续加工齿轮等零件时,需要选择（ 韧性 ）较高 的刀具材质，以防止刀尖的崩损。
34
车削刀片
3535
36
任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。
4
切屑 摩 擦
碰撞
金属的切削→Machining
刀尖 工具
加工物向切削工具碰撞
分断
切屑
制品
刀尖附近的温度分布(前刀面的实测值)
約1000℃
5
切削加工的分类
切削的方法主要有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削、锯切、磨削等
(1)加工物旋转：车削加工 (2)工具旋转：铣削加工
住友电工金属陶瓷
涂层金属陶瓷材料适用范围
22
涂层
ＣＶＤ法・・・Chemical Vapor Deposition
在放置基板的空间中供给含有目标膜质构成原子的原料气体，主要以在基体 表面发生化学反应来形成覆膜的方法
ＰＶＤ法・・・Physical Vapor Deposition 在放置基板的空间中供给含有目标膜质构成的固体物质，该物质在物理作用 (加热、喷溅等)下，呈原子、分子、群束状，通过输送至基板表面形成薄膜 的方法
24
PVD方法
物理气相沉积是一种固态的金属反应成分的过 程，例如钛。物理气相沉积一般有真空中蒸发 沉积、溅射、离子镀三种将固态镀层材料气化 的方法。
特点： 1）牌号的选择覆盖了大多数的应用情况； 2）涂层相对较薄，厚度小于5微米； 3）400~600°C的涂层温度 ，不适合内孔的涂层； 4）涂层膜与母材的附着力比CVD差，但涂层膜的强度与母 材相同，涂层膜产生压应力（2GPa），不易崩损； 5）适于各种切削工具的涂层，PVD涂层刀片以铣削居多。
耐熔着性&耐剥离性UP!
☆高紧密型的中间层
通过高度的过程控制 获得了高紧密型的中间层
☆新超级FF-TiCN涂层
New
通过超微粒&高硬度TiCN膜
实现了耐磨损性&耐熔着性ｘ1.5倍UP!
☆超硬的专用母材&新刀尖处理 N
能够抑制异常崩损的新型刀尖处理
高速加工的信赖性＆安定性UP!
住友电工S类硬质合金Hale Waihona Puke Baidu
21
单面正型刀片
负型 ：不锋利，切削阻力大,刀刃强度高，适宜断续切削 经济性好，可使用两面
正型 ：锋利，切削阻力小,刀刃强度弱，适宜连续切削 不经济，只能使用单面
α
后刀角的影响
后刀角也是刀具上主要的几何参数之一， 它的数值合理与否直接换响加工表面的质量、 刀具耐用度和生产率。
后刀角的主要功用是减小后刀面与加工表 面之间的摩擦。
特点： 1）1000 °C 涂层温度提高了生产率； 2）厚度小于20 微米； 3）涂层膜产生拉应力（-1GPa），相对易崩损。 4）多用于车削刀片
优点： 1）涂层强度高，附着力强（涂层强度比母材稍低）； 2）50%－100% 提高了切削速度，最多400%地提高了刀具寿命； 3）对母材的形状无限制； 4）提高了抗热冲击性，隔热性能好，耐月牙洼磨损。
CNMG
刀片类型/形状
刀片的形状是由其强度所决定的。刀尖角越大，切削刃的强度就越好
强度增加
35
100
90
60 80
55
刀片形状，强度和成本之间的关系
刀片型号的读法
后角记号
后角
后角 42
其他 印处有例外的使用 10°的情况。
不同后刀角刀片的应用
超精加工
精加工
中等加工
粗加工
粗重加工
单面负型刀片
双面负型刀片
16
切削刀具材质的区分、系列及等级
刀具的材种 涂层的种类
综合产品目录 A2・A3
17
住友电工Ｐ类硬质合金
钢用车削材料系列
切削速度 (m/min)
400
300
AC700G
200
100
AC810P
AC820P
AC2000
AC830P
AC3000
轻切削 连续切削
连续切削 中等断续切削
断续切削 强断续切削
18
住友电工M类硬质合金
19
耐磨损性 → 优
住友电工K类硬质合金
铸铁加工材质等级分布图
KR017 AC410K KR018
AC300G
AC420K
AC700G (AC2000)
AC820P (AC2000)
构想图
耐崩损性 → 优
New ☆坚实的表面处理
耐疲劳性&耐崩损性ｘ2倍UP!
☆超氧化铝微粒
6
典型机床(1)
(1)车床
(2)铣床
(3)钻床
卡盘
工件
主轴
刀架
顶尖
台虎钳 主轴
工作台
操作杆
车削加工
铣削加工 （平面加工）
铣削加工 （钻孔加工）
从手工作业到自动化
7
(1)NC车床
典型机床(2)
车床
①自动化 ②加工程序必要
(2)加工中心（M/C）
主轴
铣刀
工件
8
车削和铣削的不同
车削・・・工件回转、工具移动 铣削・・・工具回转、工件移动
模压
涂层制品
烧结
研磨
涂层
检查评价
制品
15
切削刀具用硬质合金分类及标志
切削刀具用硬质合金根据国际标准ISO分类，把所有牌号分成用颜色标识的六大类， 分别以字母P、M、K、N、S 、H表示。分类的主要依据是加工材料的化学元素含 量、结构、硬度和导热性能。
P类
用于加工长切屑的
钢件
M类
用于加工
不锈钢件
K类
优点： 1）比非涂层硬质合金刀片的刀具寿命高出15％； 2）刃口锋利，刃口强度较好； 3）比非涂层硬质合金的刀片的切削速度提高100%； 4）摩擦系数小，抗积屑瘤。
25
硬质合金、涂层及金属陶瓷
硬质合金 ①WC+Co 烧结体 ②有多种涂层 CVD涂层（化学气象沉积法），如：Al2O3，TiCN，TiC，TiN PVD涂层（物理气象沉积法），如： TiCN，TiN,CrN,TiAlN
硬质合金刀具的诞生 (1926:德国) 钨材和钴材的烧结
10
住友产品目录简介
综合产品目录 11・12
11
刀具材料概述
切削概述
1212
切削刀具材质种类和位置
优
金刚石烧结体 ｃＢＮ烧结体
陶瓷
金属陶瓷
涂层
耐磨损性（硬度） 耐热性
劣 劣
硬质合金
超微粒
硬质合金 高速钢
韧性（刀具材质的韧性）
优
13
硬质合金的特征
卡盘
工件
主轴
刀架
顶尖
台虎钳 工作台
车床
铣床
9
切削工具的历史发展
1700年代：工业革命
现代
硬质合金，金属陶瓷，涂层技术 陶瓷材料、ＣＢＮ、ＰＣＤ…
蒸汽机械，火炮炮身加工等 铸造、锻造、研磨→追求更高精度加工
近代的产业机械，切削刀具的诞生
钢铁系的工具材料 炭素工具鋼(1800) 合金工具鋼(1890) 高速度工具鋼(1906)
发动机
铸铁发动机 铸铁缸套 VSR
CBN刀具主要应用领域
汽车
工业机器
轴承
淬火钢
可变气门装置
烧结合金
模具
制动器
铸铁
差动装置
淬火钢
变速器
淬火钢齿轮 淬火钢轴类
CVJ
淬火钢
钢材
超精密模具
高速钢 STAVAX
大型 轴承
淬火钢
轧辊
铸钢、铸铁
非涂层CBN与涂层CBN的使用区分
低← 切削速度 →高
非涂层CBN
大后刀角的优点： •减少磨擦，提高加工表面质量 •切削刃锋利 •VB相同时磨损体积大，提高刀具耐用 大后刀角的缺点： •相同磨损体积时NB大，精加工不宜采用 •刀头强度低 •散热体积小
前刀角的影响
从金属切削的变 形规律可知，前 刀角是切削刀具 上重要几何参数 之一，它的大小 直接影响切削力 、切削温度和切 削功率，影响刃 区和刀头的强度 与散热体积，从 而然响刀具耐用 度和切削加工生 产率。选择合理 的前角，是刀具 设计的重要问题
切
深
深
具有优异加工性能的 尖刃平行断屑槽
刀片型号的读法
进给
可进行仿形加工 和台阶加工
进给
难削材专用的全 周型断屑槽
进给
双正型刃形最适 于不锈钢加工
加工
碳化物基质
焊接合金
焊接
成品
27
住友CBN的种类
淬火钢・铸铁・烧结和金等的加工
28
使用CBN刀具加工淬火钢的切削化比率
日本、欧州、美国
轴承
中国
轴承
切削替代磨削的优势
减少机床配置数 提高生产效率 改善加工自由度 提高加工精度 减少工业废料
减少总体成本 改善生产技术 解决环保问题
Al2O3
10μm
特殊专用硬质合金
TiCN
ＣＶＤ涂层膜断面照片
23
CVD方法
化学气相沉积可以定义为一种材料合成方 法。这种方法使气相的几种组成成分反应并在 一些表面上形成一固体膜。CVD系统中的化学 反应可划分为还原、氧化、水解、热解等，是 在低压CVD反应器中实现的。沉积反应几乎永 远是一种不均匀的多相反应。
③压缩强度在刀具材料中最高（450-650kg/mm2） ④热传导率高
约是钢的2倍 ⑤热膨胀系数小
约是钢的1/2倍 ⑥具有较大的比重
比重一般为普通钢材的2倍
14
硬质合金及涂层的制造过程
硬质材料粉末 WC,TiC．．．
金属粉末 Co,Ni．．
原料
混合
約1400℃，真空中
干燥造粒 约1000℃
完粉
硬质合金制品
•大前刀角的优点： •切削力小 •切削热小 •能抑制积屑瘤 •不易振动
•大前刀角的缺点： •刀头强度低 •散热体积小 •弯曲应力，易造成 崩刃
•不易断屑
a 拉应力 b 压应力
正型刀片和负型刀片切削时的状态
负型刀片
正型刀片
工作前角： 负
工作后角：正
负型刀片 ：
工作前角： 正
工作后角：正
正型刀片 ：
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铸铁件
N类
用于加工短切屑的
非铁材料
S类
用于加工
难加工材料
H类
用于加工
硬材料
每一类中的各个牌号分别给以一个01～50之间的数字，表示从最高硬度到最大 韧性之间的一系列合金，以供各种被加工材料的不同切削工序及加工条件时选 用。根据使用需要，在两个相邻的分类代号之间，可插入一个中间代号，如在 P10和P20之间插入P15，K20和K30之间插入K25等，但不能多于一个。
刀片型号的读法
印处原则上侧面是烧结级的刀片。
48
刀片型号的读法
槽孔记号
49
刀片型号的读法
最大和最小切深
最小切深为1/3刀尖 圆弧半径
最大切深的选择（被加工材质/刀片形状/工艺状况）
51
刀片型号的读法
厚度记号
厚度
（举出代表例）
52
刀片型号的读法
刀尖圆角记号
刀尖圆角R
刀尖半径R
刀尖半径与刀尖强度、精加工表面粗糙度 以及法向力有关。 刀尖半径变大时 刀尖强度变大 精加工面粗糙度变好 法向分力变大，细径工件的加工精度也
金属陶瓷 ①TiC+Ni 烧结体（比重较硬质合金材料小） ②多数使用PVD物理气象淀积涂层 ③主要用途为钢件精加工→不容易和钢材产生反应
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CBN及PCD的烧结
金刚石 or cBN 金刚石 or cBN
1350℃， 压力5.5GPa
原材料
碳化 物
原料充填
压力
超高压烧结
PCD or P-cBN
碳化 物 放电线切 割
可能变差。
53
刀片型号的读法
54
左右手记号
曲面断屑槽、在微小 切削中发挥威力
最适于板材切屑处理 的断屑槽
切
切
深
深
55
断屑槽记号
进给
进给
精
切
削
用
切 深
在小切深高进给中发 挥效果
切 深
对切深变动与仿 形加工的切屑处 理很有效果
切 深
带修光刃的高效率精 加工用断屑槽
具有良好加工性能的 尖刃宽口断屑槽
切
BNC100
涂层 CBN
BNC160
BN1000
BNC200
BN2000, BNX20
BNC300
BN350
低←
模具钢、轴承钢 高频、渗碳淬火
←
设备刚性 加工材料
→高
→
高频淬火 渗碳淬火
非涂层CBN ①低速 ②可加工高速钢、模具钢 ③车床、夹具的刚性低
涂层CBN ①高速 ②渗碳淬火钢 ③车床、夹具的刚性高
2012年度金属切削刀具基础知识讲习会 车削篇
2012-04 住友电工硬质合金贸易(上海)有限公司
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切削概述
切削概述
22
切与削
切 （Cutting）
只有切断面发生变形 其他部分的形状不变
羊羹
削 （Machining）
刀
向原来的铅笔粘回,无论如何也 不能恢复原来的形状
3
切削加工
切削加工时利用机床和 切削工具，将工件所不必要 的部分当作切屑削掉，制造 出所需要的大小和形状产品 的作业。例如，苹果削皮或 者刨子削木也是切削加工， 这时所使用的刀具（小刀、 刨子）就是切削工具
＜切削加工入门＞
刀片型号的读法
37
38
刀片型号的读法
刀片型号的读法
刀片形状
39
圆形
第一个字母 = 刀片的形状
ISO
85º平行四边形
82º平行四边形
80 º菱形
55 º菱形
75 º菱形
六边形
55 º平行四边形
80º
55º
35º
长方形
86 º菱形
八边形
五边形
85º
圆形
方形
三角形 35 º菱形 80 º凸三角形
■硬质合金的金相组织图 WC（碳化钨材质）
■硬质合金的只要成分 ・碳化钨材料（WC） ・钴材料（Co）
碳化钨的小块漂浮在钴的海洋中
Co （钴材质）
硬质合金的特长
①具有很高的硬度（优秀的耐磨损性能） 是高速工具钢的1.5倍、普通钢材的7倍、HV1400-1800
②具有较高的强度（不易变形） 屈服强度是普通钢材的2.5-3倍
住友PCD的种类
非鉄金属（铝合金・镁合金・铜合金・樹脂等）加工
33
【复习课题】①（工具材种）
＜Ｑ１＞ 工具材料种类因加工材料的差异而不同。 金刚石刀具一般用来加工（ 铝合金 ）材料。 ＜Ｑ２＞ 断续加工齿轮等零件时,需要选择（ 韧性 ）较高 的刀具材质，以防止刀尖的崩损。
34
车削刀片
3535
36
任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。
4
切屑 摩 擦
碰撞
金属的切削→Machining
刀尖 工具
加工物向切削工具碰撞
分断
切屑
制品
刀尖附近的温度分布(前刀面的实测值)
約1000℃
5
切削加工的分类
切削的方法主要有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削、锯切、磨削等
(1)加工物旋转：车削加工 (2)工具旋转：铣削加工
住友电工金属陶瓷
涂层金属陶瓷材料适用范围
22
涂层
ＣＶＤ法・・・Chemical Vapor Deposition
在放置基板的空间中供给含有目标膜质构成原子的原料气体，主要以在基体 表面发生化学反应来形成覆膜的方法
ＰＶＤ法・・・Physical Vapor Deposition 在放置基板的空间中供给含有目标膜质构成的固体物质，该物质在物理作用 (加热、喷溅等)下，呈原子、分子、群束状，通过输送至基板表面形成薄膜 的方法
24
PVD方法
物理气相沉积是一种固态的金属反应成分的过 程，例如钛。物理气相沉积一般有真空中蒸发 沉积、溅射、离子镀三种将固态镀层材料气化 的方法。
特点： 1）牌号的选择覆盖了大多数的应用情况； 2）涂层相对较薄，厚度小于5微米； 3）400~600°C的涂层温度 ，不适合内孔的涂层； 4）涂层膜与母材的附着力比CVD差，但涂层膜的强度与母 材相同，涂层膜产生压应力（2GPa），不易崩损； 5）适于各种切削工具的涂层，PVD涂层刀片以铣削居多。
耐熔着性&耐剥离性UP!
☆高紧密型的中间层
通过高度的过程控制 获得了高紧密型的中间层
☆新超级FF-TiCN涂层
New
通过超微粒&高硬度TiCN膜
实现了耐磨损性&耐熔着性ｘ1.5倍UP!
☆超硬的专用母材&新刀尖处理 N
能够抑制异常崩损的新型刀尖处理
高速加工的信赖性＆安定性UP!
住友电工S类硬质合金Hale Waihona Puke Baidu
21
单面正型刀片
负型 ：不锋利，切削阻力大,刀刃强度高，适宜断续切削 经济性好，可使用两面
正型 ：锋利，切削阻力小,刀刃强度弱，适宜连续切削 不经济，只能使用单面
α
后刀角的影响
后刀角也是刀具上主要的几何参数之一， 它的数值合理与否直接换响加工表面的质量、 刀具耐用度和生产率。
后刀角的主要功用是减小后刀面与加工表 面之间的摩擦。
特点： 1）1000 °C 涂层温度提高了生产率； 2）厚度小于20 微米； 3）涂层膜产生拉应力（-1GPa），相对易崩损。 4）多用于车削刀片
优点： 1）涂层强度高，附着力强（涂层强度比母材稍低）； 2）50%－100% 提高了切削速度，最多400%地提高了刀具寿命； 3）对母材的形状无限制； 4）提高了抗热冲击性，隔热性能好，耐月牙洼磨损。
CNMG
刀片类型/形状
刀片的形状是由其强度所决定的。刀尖角越大，切削刃的强度就越好
强度增加
35
100
90
60 80
55
刀片形状，强度和成本之间的关系
刀片型号的读法
后角记号
后角
后角 42
其他 印处有例外的使用 10°的情况。
不同后刀角刀片的应用
超精加工
精加工
中等加工
粗加工
粗重加工
单面负型刀片
双面负型刀片
16
切削刀具材质的区分、系列及等级
刀具的材种 涂层的种类
综合产品目录 A2・A3
17
住友电工Ｐ类硬质合金
钢用车削材料系列
切削速度 (m/min)
400
300
AC700G
200
100
AC810P
AC820P
AC2000
AC830P
AC3000
轻切削 连续切削
连续切削 中等断续切削
断续切削 强断续切削
18
住友电工M类硬质合金
19
耐磨损性 → 优
住友电工K类硬质合金
铸铁加工材质等级分布图
KR017 AC410K KR018
AC300G
AC420K
AC700G (AC2000)
AC820P (AC2000)
构想图
耐崩损性 → 优
New ☆坚实的表面处理
耐疲劳性&耐崩损性ｘ2倍UP!
☆超氧化铝微粒
6
典型机床(1)
(1)车床
(2)铣床
(3)钻床
卡盘
工件
主轴
刀架
顶尖
台虎钳 主轴
工作台
操作杆
车削加工
铣削加工 （平面加工）
铣削加工 （钻孔加工）
从手工作业到自动化
7
(1)NC车床
典型机床(2)
车床
①自动化 ②加工程序必要
(2)加工中心（M/C）
主轴
铣刀
工件
8
车削和铣削的不同
车削・・・工件回转、工具移动 铣削・・・工具回转、工件移动
模压
涂层制品
烧结
研磨
涂层
检查评价
制品
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切削刀具用硬质合金分类及标志
切削刀具用硬质合金根据国际标准ISO分类，把所有牌号分成用颜色标识的六大类， 分别以字母P、M、K、N、S 、H表示。分类的主要依据是加工材料的化学元素含 量、结构、硬度和导热性能。
P类
用于加工长切屑的
钢件
M类
用于加工
不锈钢件
K类
优点： 1）比非涂层硬质合金刀片的刀具寿命高出15％； 2）刃口锋利，刃口强度较好； 3）比非涂层硬质合金的刀片的切削速度提高100%； 4）摩擦系数小，抗积屑瘤。
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硬质合金、涂层及金属陶瓷
硬质合金 ①WC+Co 烧结体 ②有多种涂层 CVD涂层（化学气象沉积法），如：Al2O3，TiCN，TiC，TiN PVD涂层（物理气象沉积法），如： TiCN，TiN,CrN,TiAlN
硬质合金刀具的诞生 (1926:德国) 钨材和钴材的烧结
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住友产品目录简介
综合产品目录 11・12
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刀具材料概述
切削概述
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切削刀具材质种类和位置
优
金刚石烧结体 ｃＢＮ烧结体
陶瓷
金属陶瓷
涂层
耐磨损性（硬度） 耐热性
劣 劣
硬质合金
超微粒
硬质合金 高速钢
韧性（刀具材质的韧性）
优
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硬质合金的特征
卡盘
工件
主轴
刀架
顶尖
台虎钳 工作台
车床
铣床
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切削工具的历史发展
1700年代：工业革命
现代
硬质合金，金属陶瓷，涂层技术 陶瓷材料、ＣＢＮ、ＰＣＤ…
蒸汽机械，火炮炮身加工等 铸造、锻造、研磨→追求更高精度加工
近代的产业机械，切削刀具的诞生
钢铁系的工具材料 炭素工具鋼(1800) 合金工具鋼(1890) 高速度工具鋼(1906)
发动机
铸铁发动机 铸铁缸套 VSR
CBN刀具主要应用领域
汽车
工业机器
轴承
淬火钢
可变气门装置
烧结合金
模具
制动器
铸铁
差动装置
淬火钢
变速器
淬火钢齿轮 淬火钢轴类
CVJ
淬火钢
钢材
超精密模具
高速钢 STAVAX
大型 轴承
淬火钢
轧辊
铸钢、铸铁
非涂层CBN与涂层CBN的使用区分
低← 切削速度 →高
非涂层CBN
大后刀角的优点： •减少磨擦，提高加工表面质量 •切削刃锋利 •VB相同时磨损体积大，提高刀具耐用 大后刀角的缺点： •相同磨损体积时NB大，精加工不宜采用 •刀头强度低 •散热体积小
前刀角的影响
从金属切削的变 形规律可知，前 刀角是切削刀具 上重要几何参数 之一，它的大小 直接影响切削力 、切削温度和切 削功率，影响刃 区和刀头的强度 与散热体积，从 而然响刀具耐用 度和切削加工生 产率。选择合理 的前角，是刀具 设计的重要问题
切
深
深
具有优异加工性能的 尖刃平行断屑槽
刀片型号的读法
进给
可进行仿形加工 和台阶加工
进给
难削材专用的全 周型断屑槽
进给
双正型刃形最适 于不锈钢加工
加工
碳化物基质
焊接合金
焊接
成品
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住友CBN的种类
淬火钢・铸铁・烧结和金等的加工
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使用CBN刀具加工淬火钢的切削化比率
日本、欧州、美国
轴承
中国
轴承
切削替代磨削的优势
减少机床配置数 提高生产效率 改善加工自由度 提高加工精度 减少工业废料
减少总体成本 改善生产技术 解决环保问题
Al2O3
10μm
特殊专用硬质合金
TiCN
ＣＶＤ涂层膜断面照片
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CVD方法
化学气相沉积可以定义为一种材料合成方 法。这种方法使气相的几种组成成分反应并在 一些表面上形成一固体膜。CVD系统中的化学 反应可划分为还原、氧化、水解、热解等，是 在低压CVD反应器中实现的。沉积反应几乎永 远是一种不均匀的多相反应。
③压缩强度在刀具材料中最高（450-650kg/mm2） ④热传导率高
约是钢的2倍 ⑤热膨胀系数小
约是钢的1/2倍 ⑥具有较大的比重
比重一般为普通钢材的2倍
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硬质合金及涂层的制造过程
硬质材料粉末 WC,TiC．．．
金属粉末 Co,Ni．．
原料
混合
約1400℃，真空中
干燥造粒 约1000℃
完粉
硬质合金制品
•大前刀角的优点： •切削力小 •切削热小 •能抑制积屑瘤 •不易振动
•大前刀角的缺点： •刀头强度低 •散热体积小 •弯曲应力，易造成 崩刃
•不易断屑
a 拉应力 b 压应力
正型刀片和负型刀片切削时的状态
负型刀片
正型刀片
工作前角： 负
工作后角：正
负型刀片 ：
工作前角： 正
工作后角：正
正型刀片 ：
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