機械制造技術基礎第1章金屬切削加工基礎知識

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1、 第 一 章 金 屬 切 削 加 工 的 基 礎 知 識 1） 本 課 程 教 學 目 的 機 械 制 造 技 術 基 礎 是 機 械 設 計 制 造 及 自 動 化 專 業(yè) 的 必 修 專業(yè) 基 礎 課 程 ， 是 該 專 業(yè) 的 主 干 課 程 ， 通 過 學 習 機 械 制 造 技術 基 礎 ， 可 以 使 學 生 對 制 造 活 動 有 一 個 總 體 的 、 全 貌 的 了解 與 把 握 ， 掌 握 金 屬 切 削 加 工 的 基 本 規(guī) 律 ， 機 械 加 工 的 基 本知 識 ， 具 備 機 械 加 工 和 裝 配 工 藝 規(guī) 程 設 計 的 能 力 ， 掌 握 機 械加 工 中

2、 精 度 及 表 面 質 量 的 概 念 及 其 控 制 方 法 ， 初 步 具 備 分 析解 決 現(xiàn) 場 工 藝 問 題 的 能 力 ， 了 解 當 今 先 進 制 造 技 術 和 先 進 制 造 模 式 的 發(fā) 展 概 況 和 制 造 技 術 發(fā) 展 的 前 沿 與 趨 勢 ， 初 步 具 備對 制 造 系 統(tǒng) 、 制 造 模 式 選 擇 決 策 的 能 力 。本 課 程 教 學 目 的 和 任 務 2） 本 課 程 教 學 主 要 任 務 介 紹 機 械 產 品 的 生 產 過 程 及 生 產 活 動 的 組 織 、 機 械 加 工 過 程及 其 系 統(tǒng) ， 包 括 ：本 課 程 教 學

3、 目 的 和 任 務（ 1） 金 屬 切 削 過 程 及 其 基 本 規(guī) 律 ；（ 2） 機 床 、 夾 具 、 刀 具 的 基 本 知 識 ；（ 3） 機 械 加 工 和 裝 配 工 藝 規(guī) 程 的 設 計 ；（ 4） 機 械 加 工 中 精 度 及 表 面 質 量 的 概 念 及 其 控制 方 法 ；（ 5） 制 造 技 術 與 現(xiàn) 代 生 產 管 理 模 式 ；（ 6） 制 造 技 術 發(fā) 展 的 前 沿 與 趨 勢 。 1. 金 屬 切 削 加 工 的 定 義概 述 金 屬 切 削 刀 具 和 工 件 按 一 定 規(guī) 律 作 相 對 運 動 ， 通 過 刀 具 上的 切 削 刃 切 除

4、 工 件 上 多 余 的 （ 或 預 留 的 ） 金 屬 ， 從 而 使 工 件的 形 狀 、 尺 寸 精 度 及 表 面 質 量 都 符 合 預 定 要 求 ， 這 樣 的 加 工稱 為 金 屬 切 削 加 工 。 在 金 屬 切 削 加 工 過 程 中 有 兩 個 基 本 要 素 ： 一 個 是 成 形 運 動 ， 另 一 個 是 刀 具 。 3. 金 屬 切 削 加 工 的 種 類 車 削 、 銑 削 、 刨 削 、 磨 削 、 鉆 削 、 鏜 削 、 拉 削 等 。 車削銑削刨削磨 削 鉆 削鏜 削 拉削 2. 工 件 表 面 的 形 成方 法 各 種 典 型 表 面 都 可以 看 作

5、 是 一 條 線（ 稱 為 母 線 ） 沿 著另 一 條 線 （ 稱 為 導線 ） 運 動 的 軌 跡 。母 線 和 導 線 統(tǒng) 稱 為 形 成 表 面 的 發(fā) 生 線 。 加 工 表 面 的 形 成 螺 旋 線 螺 紋 牙 形 漸 開 線 有 些 表 面 的 發(fā) 生 線 完 全 相 同 ， 只 因 母 線 的 原 始 位 置 不 同 ，也 可 以 形 成 不 同 的 表 面 。 母 線 和 導 線 有 時 候 可 以 互 換 ； 有 時 候 不 可 以 互 換 。 加 工 表 面 的 形 成 3 發(fā) 生 線 的 形 成 方 法 及 所 需 的 運 動 在 實 際 的 切 削 加 工 中 ，

6、發(fā) 生 線 是 由 刀 具 的 切 削 刃 與 工 件 間 的 相 對運 動 得 到 的 。 由 于 生 產 中 使 用 的 刀 具 切 削 刃 形 狀 和 采 取 的 加 工 方法 不 同 ， 形 成 發(fā) 生 線 的 方 法 可 歸 納 為 四 種 。 加 工 表 面 的 形 成 軌 跡 法 成 形 法 是 利 用 刀 具 作 一 定 規(guī) 律 的 軌 跡 運 動 來 對 工 件進 行 加 工 的 方 法 。 利 用 成 形 刀 具 對工 件 進 行 加 工 的 方 法 ， 刀 具 的切 削 刃 與 所 需 形 成 的 母 線 完 全吻 合 。 相 切 法 加 工 表 面 的 形 成 展 成

7、法 （ 亦 稱 共 軛 法 或 包 絡 法 ） 是 利 用 刀 具 邊 旋 轉 邊 作 軌 跡 運 動 來 對 工 件 進行 加 工 的 方 法 。 是 利 用 工 件 和 刀 具 作 展成 切 削 運 動 進 行 加 工 的 方 法 。 加 工 表 面 的 形 成 成 形 法母 線 導 線 導 線 母 線 表 面 成 形 運 動 是 保 證 得 到 工 件要 求 的 表 面 形 狀 的 運 動 。 例如 用 車 刀 車 削 外 圓 柱 面 ， 形成 母 線 和 導 線 的 方 法 ， 都 屬于 軌 跡 法 。 工 件 的 旋 轉 運 動B 1， 產 生 母 線 （ 圓 ） ； 刀 具的 縱

8、向 直 線 運 動 A2產 生 導 線（ 直 線 ） 。 運 動 B1和 A2就 是形 成 外 圓 表 面 兩 兩 個 成 形 運動 。 加 工 表 面 的 形 成 （ 1） 成 形 運 動 的 種 類 簡 單 成 形 運 動 由 單 獨 的 旋 轉 運 動 或 直 線 運 動 構 成 ； 復 合 成 形 運 動 由 兩 個 或 兩 個 以 上 旋 轉 運 動 或 （ 和 ） 直 線 運 動 ， 按 照 某 些 確定 的 運 動 關 系 組 合 而 成 。 加 工 表 面 的 形 成 （ 2） 零 件 表 面 成 形 所 需 的 成 形 運 動 形 成 表 面 所 需 要 的 成 形 運 動

9、， 就 是 形 成 母 線 及 導 線 所 需 要 的 成 形運 動 的 總 和 。 為 了 加 工 出 所 需 的 零 件 表 面 ， 機 床 就 必 須 具 備 這些 成 形 運 動 。 加 工 表 面 的 形 成例 1-1 用 普 通 車 刀 車 削 外 圓 母 線 圓 ， 由 軌 跡 法 形 成 ， 需要 一 個 成 形 運 動 B1。 導 線 直 線 ， 由 軌 跡 法 形 成 ，需 要 一 個 成 形 運 動 A2。 表 面 成 形 運 動 的 總 數(shù) 為 兩 個 ， 即Bl和 A2， 都 是 簡 單 的 成 形 運 動 。 加 工 表 面 的 形 成例 1-2 用 成 形 車 刀

10、 車 削 成 形 回 轉表 面 母 線 曲 線 ， 由 成 形 法 形 成 ，不 需 要 成 形 運 動 。 導 線 圓 ， 由 軌 跡 法 形 成 ， 需要 一 個 成 形 運 動 B1。 表 面 成 形 運 動 的 總 數(shù) 為 一 個 Bl，是 簡 單 的 成 形 運 動 。 加 工 表 面 的 形 成 例 1-3 用 螺 紋 車 刀 車 削 螺 紋 母 線 車 刀 的 刀 刃 形 狀 與 螺 紋軸 向 剖 面 輪 廓 的 形 狀 一 致 ， 故 母線 由 成 形 法 形 成 ， 不 需 要 成 形 運動 。 導 線 螺 旋 線 ， 由 軌 跡 法 形 成 ，需 要 一 個 成 形 運 動

11、 。 這 是 一 個 復合 運 動 。 B11， A12。 加 工 表 面 的 形 成例 1-4 用 齒 輪 滾 刀 加 工 直 齒 圓 柱 齒輪 齒 面 母 線 漸 開 線 ， 由 展 成 法 形 成 ，需 要 一 個 成 形 運 動 ， 是 復 合 運 動 ，可 分 解 為 滾 刀 旋 轉 B11和 工 件 旋 轉B12兩 個 部 分 ， B11和 B12之 間 必 須保 持 嚴 格 的 相 對 運 動 關 系 。 導 線 直 線 ， 由 相 切 法 形 成 ，需 要 兩 個 獨 立 的 成 形 運 動 ， 即 滾 刀 的 旋 轉 運 動 B11和 滾 刀 沿 工 件 的 軸 向移 動 A

12、2。 切 削 運 動 要 進 行 切 削 加 工 ， 金 屬 切 削 機 床 必 須 為 形 成 工 件 表 面 提 供 兩 種最 主 要 的 相 對 運 動 ， 即 主 運 動 和 進 給 運 動 。 （ 1） 主 運 動 及 切 削 速 度 主 運 動 是 刀 具 和 工 件 之 間 產 生 的 最 主 要 的 相 對 運 動 ，它 是 刀 具 切 削 刃 及 其 毗 鄰 的 刀 面 切 入 工 件 材 料 ， 使 切削 層 金 屬 轉 變 成 切 屑 ， 從 而 形 成 新 鮮 表 面 的 運 動 。 在 表 面 成 形 運 動 中 ， 必 須 有 而 且 只 能 有 一 個 主 運 動

13、 。主 運 動 消 耗 的 功 率 比 較 大 ， 速 度 也 比 較 高 。 切 削 運 動 主 運 動 可 以 由 工 件 完 成 ， 也 可 以 由 刀 具 完 成 ； 可以 是 旋 轉 運 動 ， 也 可 以 是 直 線 運 動 。 主 運 動 的 方 向 ： 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 瞬時 主 運 動 方 向 。 主 運 動 的 速 度 v c： 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 主運 動 的 瞬 時 速 度 ， 一 般 稱 為 切 削 速 度 。 切 削 運 動（ 2） 進 給 運 動 和 進 給 速 度 由 機 床 或 人 力 提 供

14、的 ， 使 主 運 動 能 夠 繼 續(xù) 切 除 工 件 上多 余 金 屬 以 形 成 工 件 表 面 所 需 的 運 動 稱 為 進 給 運 動 。 進 給 運 動 可 以 用 進 給 速 度 vf或 進 給 量 f、 fz、 af來 表 示 。 進 給 運 動 的 特 點 ： 速 度 低 ； 消 耗 的 機 床 功 率 少 ； 各 種切 削 加 工 方 法 可 以 有 一 個 或 多 個 進 給 運 動 ， 一 般 不 唯 一 。 切 削 運 動 進 給 運 動 可 能 是 連 續(xù) 的 （ 例 如 在 車 床 上 車 削 圓 柱 表面 時 ， 刀 架 帶 動 車 刀 作 連 續(xù) 縱 向 運

15、動 ） ， 也 可 能 是間 歇 的 （ 例 如 牛 頭 刨 床 上 加 工 平 面 時 ， 刨 刀 作 往 復運 動 ， 進 給 運 動 為 工 作 臺 帶 動 工 件 作 的 橫 向 間 歇 移動 ） 。 進 給 運 動 可 以 由 刀 具 完 成 ， 也 可 以 由 工 件 完成 ； 可 以 是 直 線 運 動 ， 也 可 以 是 旋 轉 運 動 。 切 削 運 動 進 給 運 動 的 方 向 ： 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 瞬時 進 給 運 動 的 方 向 。 進 給 速 度 vf： 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 進 給 運動 的 瞬 時

16、速 度 。 切 削 運 動 主 運 動 和 進 給 運 動 是 實 現(xiàn) 切 削 加 工 的 基 本 運 動 ， 可以 由 刀 具 來 完 成 ， 也 可 以 由 工 件 來 完 成 ； 可 以 是 直線 運 動 （ 用 T 表 示 ） ， 也 可 以 是 回 轉 運 動 （ 用 R 表示 ） 。 正 是 由 于 上 述 不 同 運 動 形 式 和 不 同 運 動 執(zhí) 行 元 件 的多 種 組 合 ， 產 生 了 不 同 的 加 工 方 法 。 切 削 運 動 進 給 運 動R R R RR RR RRR 主 運 動 進 給 運 動 平 面 加 工 方 法刀 具主 運 動 進 給 運 動工 件

17、表 面 成 形 原 理 圖R TR TTT 刨 插周 銑 端 銑 周 磨 端 磨車 拉T 車 螺 紋 板 牙主 運 動 進 給 運 動 螺 紋 加 工 方 法刀 具主 運 動 進 給 運 動工 件 表 面 成 形 原 理 圖R TR R TTR 滾 壓絲 錐銑 螺 紋 梳 形 銑 刀 旋 風 銑 磨 螺 紋RR 主 運 動 進 給 運 動 齒 形 加 工 方 法刀 具主 運 動 進 給 運 動工 件 表 面 成 形 原 理 圖R TR TTR/T R RR/T 銑 齒 指 狀 銑刀 銑 齒 成 形磨 齒滾 齒 剃 齒插 齒蝸 桿 砂 輪 磨 齒 碟 形 砂 輪 磨 齒 錐 形 砂 輪 磨 齒

18、切 削 運 動（ 3） 合 成 切 削 運 動 由 同 時 進 行 的 主 運 動 和 進 給 運動 合 成 的 運 動 ， 稱 為 合 成 切 削運 動 。 切 削 刃 上 任 一 點 相 對 工 件 的 合成 切 削 運 動 的 瞬 時 速 度 稱 為 合成 切 削 速 度 ， 用 v e表 示 。 它 是同 一 選 定 點 的 主 運 動 速 度 vc與進 給 運 動 速 度 vf的 矢 量 和 ， 即 ： ve vc+vf 切 削 運 動（ 3） 合 成 切 削 運 動 合 成 切 削 運 動 方 向 與 主 運 動 方向 的 夾 角 稱 為 合 成 切 削 速 度 角 ，用 表 示

19、。 在 一 些 間 歇 進 給 的 機 床 （ 如 刨床 ） 上 ， 主 運 動 就 是 合 成 切 削運 動 。 但 在 大 多 數(shù) 情 況 下 v f 與 vc相 比 是 很 小 的 ， 可 略 去 不 計 ，則 在 大 小 上 近 似 認 為 ： ve vc （ vf vc ） 切 削 運 動3 切 削 過 程 中 工 件 上 的 加 工 表 面 如 外 圓 車 削 時 ， 工 件 做 旋 轉 運 動 ，刀 具 作 縱 向 直 線 運 動 ， 形 成 了 工件 的 外 圓 表 面 。 在 新 的 表 面 的 形成 過 程 中 ， 工 件 上 有 三 個 依 次 變化 的 表 面 。 待

20、加 工 表 面 即 將 被 切 除 金 屬層 的 表 面 。 切 削 運 動3 切 削 過 程 中 工 件 上 的 加 工 表 面 過 渡 表 面 (或 稱 切 削 表 面 ) 加 工時 由 主 切 削 刃 在 工 件 上 正 在 形 成的 那 個 表 面 。 是 待 加 工 表 面 和 已加 工 表 面 之 間 的 表 面 。 已 加 工 表 面 已 被 切 除 多 余 金屬 而 形 成 符 合 要 求 的 工 件 新 表 面 。 切 削 運 動4 切 削 用 量 三 要 素 所 謂 切 削 用 量 是 指 切 削 速 度 vc、 進 給 量 f（ 或 進 給 速 度 vf） 和 背吃 刀

21、量 asp， 也 常 稱 為 切 削 用 量 三 要 素 。 （ 1） 切 削 速 度 切 削 速 度 即 主 運 動 的 速 度 。 主 運 動 為 旋 轉 運 動 大 多 數(shù) 主 運 動 屬 于 回 轉 運 動 ， 切 削 速 度 為 刀 具 或 工 件 最 大 直 徑處 的 線 速 度 ： d 完 成 主 運 動 的 刀 具 或 者 工 件 的 最 大 直 徑 (mm)； n 主 運 動 的 轉 速 (rad/S或 r/min)。( / / min)60 1000c dnv m s m 或 者 切 削 運 動 主 運 動 為 直 線 往 復 運 動 （ 牛 頭 刨 床 刨 刀 的 直 線

22、 往 復 運 動 為 主 運 動 ） ， 切 削 速 度 計 算公 式 ： n 工 件 或 刀 具 的 轉 速 或 往 復 次 數(shù) （ r/min或 d str/min） str是 Stroke“ 行 程 ” 的 縮 寫 ； L 工 件 或 刀 具 往 復 單 行 程 （ mm） 。)/(6010002 smLnv c 切 削 運 動（ 2） 進 給 速 度 vf ， 進 給 量 f和 每 齒 進 給 量 fz 進 給 運 動 速 度 vf 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 瞬 時 進 給 運 動 速 度 ， 即 單 位 時 間的 進 給 量 ， 單 位 是 mm/s(mm/

23、min) 進 給 量 f、 a f 刀 具 或 工 件 的 主 運 動 每 轉 一 轉 ， 或 一 個 雙 行 程 ， 工 件 和 刀 具 在進 給 運 動 方 向 上 的 相 對 位 移 量 ， 以 mm/r （ 毫 米 /轉 ） 或mm/dstr(毫 米 /雙 行 程 )表 示 。 切 削 運 動 每 齒 進 給 量 fz 對 于 銑 刀 、 鉸 刀 、 拉 刀 、 齒 輪 滾 刀 等 多 刃 切 削 工 具 ， 在 它 們 進行 工 作 時 ， 還 應 規(guī) 定 每 一 個 刀 齒 的 進 給 量 fz ， 即 后 一 個 刀 齒相 對 于 前 一 個 刀 齒 在 進 給 運 動 方 向

24、上 的 相 對 位 移 量 ， 單 位 是mm/z(毫 米 /齒 )。 存 在 以 下 關 系 ： ）或（ mm/min mm/snzfnfv zf 切 削 運 動（ 3） 背 吃 刀 量 背 吃 刀 量 指 已 加 工 表 面 和 待 加 工 表 面 之 間 的 垂 直 距 離 ， 以 asp表 示 ， 單 位 為 mm。 對 于 車 削 和 刨 削 加 工 來 說 ， 背 吃 刀 量 a sp為 工 件 上 已 加 工 表 面和 待 加 工 表 面 間 的 垂 直 距 離 ， 單 位 為 mm。 外 圓 柱 表 面 車 削 的 深 度 可 用 下 式 計 算 ： asp =（ dw dm）

25、 /2 切 削 運 動 對 于 鉆 孔 asp =dm/2 上 兩 式 中 u dm 已 加 工 表 面 直 徑 （ mm）u dw 待 加 工 表 面 直 徑 （ mm） 待 加 工 表 面 已 加 工 表 面 刀 具 種 類 由 于 機 械 零 件 的 材 質 、 形 狀 、 技 術 要 求 和 加 工 工 藝 的 多 樣 性 ，客 觀 上 要 求 進 行 加 工 的 刀 具 具 有 不 同 的 結 構 和 切 削 性 能 。 因此 ， 生 產 中 所 使 用 的 刀 具 的 種 類 很 多 。 刀 具 常 按 加 工 方 式 和 具 體 用 途 分 為 車 刀 、 孔 加 工 刀 具 、

26、 銑 刀 、 拉 刀 、 螺 紋 刀 具 、 齒 輪 刀 具 、自 動 線 及 數(shù) 控 機 床 刀 具 和 磨 具 等 幾 大 類 型 。 刀 具 還 可 以 按 其 它 方 式 進 行 分 類 . 如 按 所 用 材 料 分 為 高 速 鋼 刀 具 、 硬 質 合 金 刀 具 、 陶 瓷 刀 具 、立 方 氮 化 硼 （ CBN） 刀 具 和 金 剛 石 刀 具 等 ； . 按 結 構 分 為 整 體 刀 具 、 鑲 片 刀 具 、 機 夾 刀 具 和 復 合 刀 具 等 ； . 按 是 否 標 準 化 分 為 標 準 刀 具 和 非 標 準 刀 具 等 。 刀 具 材 料 刀 具 切 削

27、性 能 的 好 壞 ， 取 決 于 構 成 刀 具 切 削 部 分 的 材 料 、 幾何 形 狀 和 刀 具 結 構 。 刀 具 材 料 對 刀 具 使 用 壽 命 、 加 工 效 率 、 加 工 質 量 和 加 工 成 本等 都 有 很 大 影 響 ， 因 此 要 重 視 刀 具 材 料 的 正 確 選 擇 與 和 合 理使 用 。 刀 具 材 料 主 要 是 指 刀 具 切 削 部 分 的 材 料 。 刀 具 材 料（ 一 ） 刀 具 材 料 必 須 具 備 性 能 作 為 刀 具 材 料 應 滿 足 以 下 基 本 要 求 ：（ 1） 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 刀 具 材 料 要

28、比 工 件 材 料 硬 度 高 ， 常 溫 硬 度 在 HRC62以 上 。 耐 磨 性 表 示 抵 抗 磨 損 的 能 力 。 耐 磨 性 取 決 于 組 織 中 硬 質 點 及 其 數(shù) 量 、 大 小 和 分 布 。（ 2） 足 夠 的 強 度 和 韌 性 為 了 承 受 切 削 中 的 壓 力 沖 擊 和 振 動 ， 避 免 崩 刃 和 折 斷 ， 刀 具 材料 應 該 具 有 足 夠 的 強 度 和 韌 性 。 一 般 強 度 用 抗 彎 強 度 來 表 示 ， 韌 性 用 沖 擊 韌 性 值 表 示 . 刀 具 材 料 （ 3） 高 的 耐 熱 性 （ 熱 穩(wěn) 定 性 、 紅 硬 性

29、 ） 是 指 刀 具 材 料 在 高 溫 下 仍 能 保 持 高 的 硬 度 、 耐 磨 性 、 強 度和 韌 性 的 能 力 。 是 衡 量 刀 具 材 料 切 削 性 能 的 重 要 指 標 之 一 。 刀 具 材 料 的 高 溫 硬 度 越 高 ， 允 許 的 切 削 速 度 越 高 ， 切 削 性能 越 好 。 另 外 刀 具 材 料 還 應 具 有 在 高 溫 下 抗 氧 化 、 抗 粘 結 和 抗 擴 散 的 能 力 ， 即 良 好 的 化 學 穩(wěn) 定 性 。 刀 具 材 料（ 4） 良 好 的 工 藝 性 為 了 便 于 制 造 ， 要 求 刀 具 材 料 有 較 好 的 可 加

30、 工 性 ， 如 切 削 加 工性 、 鑄 造 性 、 鍛 造 性 、 焊 接 性 能 、 熱 處 理 性 等 。（ 5） 良 好 的 經 濟 性 有 些 超 硬 材 料 ， 雖 然 價 格 較 高 ， 但 是 它 的 耐 用 度 高 ， 使 用 壽 命長 ， 這 樣 分 攤 到 每 個 零 件 的 成 本 不 一 定 很 高 ， 從 而 得 到 廣 泛的 應 用 。 （ 6） 切 削 性 能 的 可 預 測 性 常 用 的 刀 具 材 料目 前 ， 生 產 中 所 用 的 刀 具 材 料 以 高 速 鋼 和 硬 質 合 金 居 多 。 碳 素工 具 鋼 （ 如 T10A、 T12A） 、 工

31、 具 鋼 （ 如 9SiCr、 CrWMn） 因耐 熱 性 差 ， 僅 用 于 一 些 手 工 或 切 削 速 度 較 低 的 刀 具 。1 高 速 鋼 HSS High Speed Steel 定 義 是 一 種 加 入 較 多 的 鎢 （ W） 、 鉬 （ Mo） 、 鉻 （ Cr） 、釩 （ V） 等 合 金 元 素 的 高 合 金 工 具 鋼 。 強 烈 地 與 C化 合 形成 高 硬 度 的 合 金 碳 化 物 。 提 高 耐 磨 性 。 性 能 有 較 高 的 熱 穩(wěn) 定 性 ， 較 高 的 強 度 、 韌 性 、 硬 度 和 耐 磨 性 ； 有 良 好 的 綜 合 性 能 。 常

32、 用 的 刀 具 材 料 工 藝 性 能 和 應 用 其 制 造 工 藝 簡 單 ， 容 易 磨 成 鋒 利 的 切 削 刃 ， 可 鍛 造 ， 可 用 于 制造 一 些 形 狀 復 雜 和 大 型 刀 具 ， 如 鉆 頭 、 成 形 刀 具 、 拉 刀 、 齒輪 刀 具 等 復 雜 刀 具 。 分 類 l 按 用 途 分 為 通 用 型 高 速 鋼 和 高 性 能 高 速 鋼 ；l 按 化 學 性 能 分 鎢 系 、 鎢 鉬 系 和 鉬 系 高 速 鋼 ；l 按 制 造 工 藝 不 同 分 為 熔 煉 高 速 鋼 和 粉 末 冶 金 高 速 鋼 。 常 用 的 刀 具 材 料 各 類 高 速

33、 鋼 刀 具 常 用 的 刀 具 材 料（ 1） 通 用 型 高 速 鋼 鎢 鋼 典 型 牌 號 為 W18Cr4V（ 簡 稱 W18或 18-4-1或 T 1） 。 有 良 好 的 綜 合 性 能 ， 可 以 制 造 各 種 復 雜 刀 具 。 淬 火 時 過 熱 傾 向小 ； 磨 加 工 性 好 ； 碳 化 物 含 量 高 ， 塑 性 變 形 抗 力 大 ； 但 碳 化 物分 布 不 均 勻 ， 影 響 薄 刃 刀 具 或 小 截 面 刀 具 的 耐 用 度 ； 強 度 和 韌性 顯 得 不 夠 ； 熱 塑 性 差 ， 很 難 用 作 熱 成 形 方 法 制 造 的 刀 具 （ 如熱 軋

34、鉆 頭 ） 。 含 W18 、 Cr4%、 V1 。 C： 0.80 0.90 ,高 速 鋼 不 標 注 含 C量 W含 量 多 ， 碳 化 物 粗 大 、 聚集 、 不 均 勻 。 影 響 強 度 、 韌性 、 熱 硬 性 。 國 外 缺 W。 常 用 的 刀 具 材 料 鎢 鉬 鋼 典 型 牌 號 為 W6Mo5Cr4V2（ 簡 稱 M2或 6-5-4-2） 將 鎢 鋼 中 的 一 部 分 鎢 以 鉬 代 替 而 得 。 國 外 用 1 Mo代 替 2 W，從 而 用 W量 減 少 了 ， 克 服 了 上 述 的 不 足 ， 同 時 ， 強 度 、 韌 性 和熱 塑 性 （ Mo） 得 到

35、 了 大 大 提 高 。 具 有 良 好 的 機 械 性 能 ， 可 做 尺 寸 較 小 、 承 受 沖 擊 力 較 大 的 刀 具 ；熱 塑 性 特 別 好 ， 更 適 用 于 制 造 熱 軋 鉆 頭 等 ； 磨 加 工 性 也 好 ， 目 前 各 國 廣 為 應 用 。 常 用 的 刀 具 材 料 W9Mo3Cr4V（ 我 國 研 制 ） 特 點 ： 硬 度 、 強 度 、 熱 塑 性 高 于W6Mo5Cr4V2 較 高 的 硬 度 和 較 好 的 韌 性配 合 易 于 軋 制 、 易 于 鍛 造 熱 處 理 范 圍 寬 脫 碳 敏 感 性 小 成 本 也 較 低 W6Mo5Cr4V2 （

36、 國 外 研 制 ） 特 點 ： 抗 彎 強 度 和 沖 擊 韌 性 高 于W18Cr4V 淬 火 加 熱 溫 度 范 圍 窄 脫 碳 傾 向 大 ， 易 氧 化 適 于 制 造 熱 軋 刀 具 或 扭 制 麻 花鉆 、 立 銑 刀 、 還 可 用 于 尺 寸 較大 ， 受 沖 擊 力 較 大 的 刀 具 。 常 用 的 刀 具 材 料（ 2） 高 性 能 高 速 鋼 定 義 是 指 在 普 通 高 速 鋼 成 分 中 再 增 加 一 些 C、 V， 再 添 加 Co、 Al等 合 金 元 素 的 新 鋼 種 。 性 能 特 征 具 有 比 普 通 高 速 鋼 更 為 優(yōu) 越 的 切 削 性

37、能 ， 更 高 的 強 度 、耐 熱 性 和 耐 磨 性 ， 刀 具 的 耐 用 度 提 高 了 幾 倍 。 應 用 可 以 填 補 普 通 高 速 鋼 和 硬 質 合 金 之 間 在 切 削 速 度 上 的 空 白 。（ vc=0.83 1.67m/s）主 要 用 于 加 工 奧 氏 體 不 銹 鋼 、 耐 熱 鋼 、 鈦 合 金 、 高 強 度 鋼 等 難 加工 材 料 。 鋼 種 典 型 牌 號 有 高 碳 高 速 鋼 9W18Cr4V， 高 釩 高 速 鋼W6MoCr4V3、 鈷 高 速 鋼 W6MoCr4V2Co8、 超 硬 高 速 鋼W2Mo9Cr4Co8等 。 常 用 的 刀 具

38、 材 料 鈷 高 速 鋼W2Mo9Cr4VCo8(M42) 性 能 特 征 ： 有 良 好 的 綜 合 機 械 性 能 ， 硬度 高 （ HRC70） 、 紅 硬 性 高 、磨 加 工 性 好 。 但 是 Co的 含 量 高 ， 價 格 較 貴 ，盡 量 少 用 ， 5倍 于 普 通 高 速 鋼 價 格 適 用 于 加 工 高 溫 合 金 、 不 銹鋼 鋁 高 速 鋼 W6Mo5Cr4V2Al(501) 是 我 國 獨 創(chuàng) 的 含 Al無 鈷 的 高 速鋼 ， 因 此 價 格 低 。 性 能 特 點 ： Al 耐 熱 性 ， 耐 磨 性 好 可 以 防 止 因 高 碳 引 起 的 鋼 的 韌性

39、 下 降 。 高 溫 硬 度 （ 紅 硬 性 ） 、 抗 彎 強度 和 沖 擊 韌 性 均 與 M42相 當 ，可 磨 性 低 于 M42， 熱 處 理 工 藝性 較 差 。 粉 末 冶 金 加 工 工 藝粉 末 冶 金 （ 粉 末 壓 制 ） 是 用 金 屬 粉 末 （ 或 者 金 屬 粉 末 和 非 金 屬粉 末 的 混 合 物 ） 做 原 料 ， 經 壓 制 成 形 后 燒 結 而 制 造 各 種 類 型 的零 件 和 產 品 的 工 藝 方 法 。粉 末 冶 金 的 特 點 ： 能 夠 生 產 出 其 它 加 工 方 法 不 能 或 難 制 造 的 制 品 ； 材 料 利 用 率 很

40、高 達 到 100 ； 經 濟 性 好 ； 一 般 來 說 ， 金 屬 粉 末 的 價 格 較 高 ， 粉 末 冶 金 設 備 和 模 具 投 資 大 ， 零 件 的 幾 何 形 狀 受 到 一 定 的 限 制 ， 適 宜 大 批 量 生 產 。 粉 末 冶 金 加 工 工 藝粉 末 冶 金 生 產 技 術 流 程 ： 制 品燒 結 制 品其 它 處 理 加 工原 材 料 粉 末添 加 劑 配 混 壓 制 成 形礦 物 還 原 法霧 化 法機 械 粉 碎 法 粉 末 冶 金 加 工 工 藝（ 3） 粉 末 冶 金 高 速 鋼 工 藝用 高 壓 氬 氣 或 氮 氣 霧 化 熔 融 的 高 速 鋼

41、 鋼 水 ， 直 接 得 到 細 小 的 高速 鋼 粉 末 ， 然 后 將 這 種 粉 末 在 高 溫 下 壓 制 成 致 密 的 鋼 坯 ， 而 后在 1100 以 下 、 10.13GPa下 ， 鍛 壓 成 材 或 刀 具 毛 坯 的 一 種 高 速鋼 。 特 點 與 熔 煉 高 速 鋼 相 比 ；可 避 免 碳 化 物 偏 析 。 顆 粒 細 小 （ 碳 化 物 細 小 而 均 勻 ） ； 粉 末 冶 金 加 工 工 藝韌 性 、 硬 度 較 高 （ 是 熔 煉 高 速 鋼 的 2倍 和 2.5 3倍 ） ；可 磨 削 性 能 顯 著 改 善 ；熱 處 理 變 形 小 。 應 用適 合

42、制 造 切 削 難 加 工 材 料 的 刀 具 ， 大 尺 寸 刀 具 （ 如 滾 刀 、 插齒 刀 ） 、 精 密 刀 具 、 磨 加 工 量 大 的 復 雜 刀 具 、 高 壓 動 載 荷 下 使用 的 刀 具 等 。 用 于 加 工 調 質 鋼 、 高 速 鋼 、 不 銹 鋼 。 粉 末 冶 金 加 工 工 藝 硬 質 合 金（ 1） 定 義 硬 質 合 金 是 由 難 熔 金 屬 化 合 物 （ 如 WC、 TiC） 和 金 屬 粘 結 劑（ Co或 Ni） 用 粉 末 冶 金 工 藝 制 成 。 硬 度 可 達 HRA89 93， 在 800 1000 還 能 承 擔 切 削 ， 耐

43、 用 度較 高 速 鋼 高 幾 十 倍 。 當 耐 用 度 相 同 時 ， 切 削 速 度 可 提 高 4 10倍 。（ 2） 特 點a 硬 質 合 金 的 硬 度 、 耐 磨 性 和 耐 熱 性 都 很 高 。因 含 有 大 量 熔 點 高 、 硬 度 高 、 化 學 穩(wěn) 定 性 好 、 熱 穩(wěn) 定 性 好 的 金 屬 碳 化 物 。 硬 質 合 金b 刀 具 耐 用 度 高 可 高 于 高 速 鋼 幾 倍 到 十 幾 倍 。c 抗 彎 強 度 較 高 速 鋼 低 ， 沖 擊 韌 性 差 ， 切 削 時 不 能 承 受 大 的 振動 和 沖 擊 負 荷 。硬 質 合 金 刀 具 的 抗 彎

44、強 度 和 硬 度 與 成 分 和 顆 粒 細 小 程 度 之 間 的關 系 ： 碳 化 物 含 量 較 高 時 ， 硬 度 高 ， 但 抗 彎 強 度 低 ； 粘 結 劑 含 量 較 高 時 ， 抗 彎 強 度 高 ， 但 硬 度 低 ； 碳 化 物 越 細 小 ， 硬 度 高 、 強 度 稍 有 降 低 。 硬 質 合 金（ 3） 應 用 硬 質 合 金 以 其 切 削 性 能 優(yōu) 良 被 廣 泛 用 作 刀 具 材 料 （ 約 占 50 ） 。 如 大 多 數(shù) 的 車 刀 、 端 銑 刀 以 至 深 孔 鉆 、 鉸 刀 、 齒 輪 刀 具等 。 它 還 可 用 于 加 工 高 速 鋼 刀

45、 具 不 能 切 削 的 淬 硬 鋼 等 硬 材 料 。 很 少 用 于 制 造 整 體 刀 具 。 硬 質 合 金ISO將 切 削 用 的 硬 質 合 金 分 為 三 類 ： P類 用 于 加 工 長 切 屑 的 黑 色 金 屬 ， 相 當 于 我 國 的 YT 類 ，藍 色 標 示 K類 用 于 加 工 短 切 屑 的 黑 色 金 屬 、 有 色 金 屬 及 其 非 金 屬 材料 ， 相 當 于 我 國 的 YG類 ， 紅 色 標 示 M類 用 于 加 工 長 、 短 切 屑 的 黑 色 金 屬 、 有 色 金 屬 ， 相 當 于 我 國 的 YW類 ， 黃 色 標 示 硬 質 合 金（

46、1） YG（ K） 類 ， 即 WC Co類 硬 質 合 金 由 WC和 Co組 成 。 牌 號 有 YG6、 YG8、 YG10、 YG3X 、 YG6X （ 用 X表 示 細 顆 粒 ） ， 含 鈷 量 分 別 為 6 、 8 、 10 、 3 、 6 。 組 織 結 構 有 粗 晶 粒 、 中 晶 粒 、 細 晶 粒 和 超 細 晶 粒 之 分 。 中 晶 粒組 織 （ YG6、 YG8） ， 細 晶 粒 硬 質 合 金 （ 如 YG3X、 YG6X） 、 超細 晶 粒 （ YG10） 。 在 含 鈷 量 相 同 時 細 晶 粒 比 中 晶 粒 的 硬 度 、 耐磨 性 高 ， 但 抗

47、彎 強 度 、 韌 性 低 。 此 類 硬 質 合 金 韌 性 、 磨 削 性 、 導 熱 性 較 好 ， 較 適 于 加 工 產 生 崩碎 切 屑 、 有 沖 擊 切 削 力 作 用 在 刃 口 附 近 的 脆 性 材 料 ， 如 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 以 及 導 熱 系 數(shù) 低 的 不 銹 鋼 和 對 刃 口 韌 性 要 求 高（ 如 端 銑 ） 的 鋼 料 等 。 硬 質 合 金（ 2） YT（ P） 類 ， 即 WC TiC Co類 硬 質 合 金 硬 質 點 相 除 WC外 ， 還 含 有 5 30 的 TiC， 還 含 有 Co 。 牌 號 有 YT5、 YT

48、14、 YT15、 YT30。 TiC的 含 量 分 別 為 5 、 14 、 15 、 30 ； 相 應 的 鈷 含 量 為 10 、 8 、 6 、 4 。 TiC含 量 提 高 ， Co含 量 降 低 ， 硬 度 和 耐 磨 性 提 高 ， 但 是 沖 擊 韌 性顯 著 降 低 。 硬 質 合 金（ 2） YT（ P） 類 ， 即 WC TiC Co類 硬 質 合 金 此 類 合 金 有 較 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 抗 粘 結 擴 散 能 力 和 抗 氧 化 能 力好 ； 但 抗 彎 強 度 、 磨 削 性 能 和 導 熱 系 數(shù) 較 低 ， 低 溫 脆 性 大 ， 韌 性

49、差 。適 于 高 速 切 削 鋼 料 。 含 鈷 量 增 加 ， 抗 彎 強 度 和 沖 擊 韌 性 提 高 ， 適 于 粗 加 工 ， 含 鈷 減 少 ，硬 度 、 耐 磨 性 及 耐 熱 性 增 加 ， 適 于 精 加 工 。 應 注 意 ， 該 類 硬 質 合 金 不 適 合 加 工 不 銹 鋼 和 鈦 合 金 。 因 YT中 的 鈦 元 素 之 間 的 親 合 力 會 產 生 嚴 重 的 粘 刀 現(xiàn) 象 ， 在 高 溫 切 削 及 摩 擦 系 數(shù)大 的 情 況 下 會 加 劇 刀 具 磨 損 。 硬 質 合 金（ 3） YW（ M） 類 ， 即 WC TiC TaC Co類 硬 質 合

50、 金 在 YT類 中 加 入 TaC（ 碳 化 鉭 (tn)） （ NbC（ 碳 化 鈮 ） ） 。 可提 高 其 抗 彎 強 度 、 疲 勞 強 度 、 沖 擊 韌 性 、 高 溫 硬 度 、 強 度 和抗 氧 化 能 力 、 耐 磨 性 等 。 既 可 用 于 加 工 鑄 鐵 ， 也 可 加 工 鋼 ，因 而 又 有 通 用 硬 質 合 金 之 稱 。 常 用 的 牌 號 為 YW1和 YW2。 以 上 三 類 的 主 要 成 分 均 為 WC， 所 以 又 稱 為 WC基 硬 質 合 金 。 牌 號 合 金 性 能 適 用 范 圍YG3X 是 YG類 合 金 中 耐 磨 性 最 好 的一

51、 種 ， 但 抗 沖 擊 性 能 差 適 用 于 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 的 精 鏜 ， 精 車 等 ，亦 可 用 于 合 金 鋼 、 淬 火 鋼 及 鎢 、 鉬 材 料 的 精 加 工YG6X 屬 細 晶 粒 合 金 ， 其 耐 磨 度 較YG6高 ， 而 使 用 強 度 接 近 于YG6 適 用 于 冷 硬 鑄 鐵 、 合 金 鑄 鐵 、 耐 熱 鋼 及 合 金 鋼 的加 工 ， 亦 適 用 于 普 通 鑄 鐵 的 精 加 工 ， 并 可 用 于 制造 儀 器 儀 表 工 業(yè) 用 的 小 型 刀 具 和 小 模 數(shù) 滾 刀YG6 耐 磨 性 較 高 ， 但 低 于 YG

52、6X、YG3X， 韌 性 高 于 YG6X、 YG3X，可 使 用 較 YG8為 高 的 速 度 適 用 于 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 合 金 與 非 金 屬 材 料 連 續(xù)切 削 的 粗 車 ， 間 斷 切 削 的 半 精 車 、 精 車 、 小 端 面精 車 、 粗 車 螺 紋 、 旋 風 車 絲 ， 連 續(xù) 斷 面 的 半 精 銑與 精 銑 ， 孔 的 粗 擴 與 精 擴YG8 使 用 強 度 較 高 ， 抗 沖 擊 和 抗振 動 性 能 較 YG6好 ， 耐 磨 性 及 允 許 的 切 削 速 度 較 低 適 用 于 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 及 其 合 金 與 非 金 屬 材

53、 料 加工 中 不 平 整 斷 面 和 間 斷 切 削 時 的 粗 車 、 粗 刨 、 粗銑 ， 一 般 孔 和 深 孔 的 鉆 孔 、 擴 孔YG10H 屬 超 細 晶 粒 合 金 ， 耐 磨 性 較好 ， 抗 沖 擊 和 抗 振 動 性 能 高 適 用 于 低 速 粗 車 ， 銑 削 耐 熱 合 金 ， 作 切 斷 刀 及 絲錐 等YT5 在 YT類 合 金 中 ， 強 度 最 高 ，抗 沖 擊 和 抗 振 動 性 能 好 ， 不易 崩 刃 ， 但 耐 磨 性 較 差 適 用 于 碳 鋼 及 合 金 鋼 ， 包 括 鋼 鍛 件 、 沖 壓 件 及 鑄鐵 的 表 面 加 工 ， 以 及 不

54、平 整 端 面 和 間 斷 切 削 時 的粗 車 、 粗 刨 、 半 精 刨 、 粗 銑 、 鉆 孔 各 種 硬 質 合 金 牌 號 刀 具 的 應 用 范 圍 牌 號 合 金 性 能 適 用 范 圍YT14 使 用 強 度 高 ， 抗 沖 擊 性 能 和 抗 振動 性 能 好 ， 但 較 YT5稍 差 ， 耐 磨性 及 允 許 的 切 削 速 度 較 YT5高 適 于 碳 鋼 及 合 金 鋼 連 續(xù) 切 削 時 的 粗 車 ， 不 平 端面 和 間 斷 切 削 時 的 半 精 車 和 精 車 ， 連 續(xù) 面 的 粗銑 ， 鑄 孔 的 擴 鉆 等YT15 耐 磨 性 優(yōu) 于 YT14， 但 抗

55、 沖 擊 性韌 性 較 YT4差 適 于 碳 鋼 及 合 金 鋼 加 工 中 連 續(xù) 切 削 時 的 半 精 車及 精 車 ， 間 斷 切 削 時 的 小 端 面 精 車 ， 旋 風 車 絲 ，連 續(xù) 面 的 半 精 銑 及 精 銑 ， 孔 的 精 擴 及 粗 擴YT30 耐 磨 性 及 允 許 的 切 削 速 度 較YT15高 ， 但 使 用 強 度 及 抗 沖 擊韌 性 較 YT14差 ， 焊 接 及 刃 磨 時極 易 產 生 裂 紋 適 于 碳 鋼 及 合 金 鋼 的 精 加 工 ， 如 小 端 面 精 車 、精 鏜 、 精 擴 等YG 6 A 屬 細 晶 粒 合 金 ， 耐 磨 性 及

56、 使 用 強度 與 YG 6X相 似 適 于 硬 鑄 鐵 、 球 墨 鑄 鐵 、 白 口 鐵 、 有 色 金 屬 及其 合 金 的 半 精 加 工 ， 亦 可 用 于 高 錳 鋼 、 淬 火 鋼及 合 金 鋼 的 半 精 加 工 及 精 加 工YG 8A 屬 中 顆 粒 合 金 ， 其 抗 彎 強 度 與YG 8相 同 ， 而 硬 度 和 YG 6相 同 ，高 溫 切 削 時 熱 硬 性 較 好 適 于 硬 鑄 鐵 、 球 墨 鑄 鐵 、 白 口 鐵 及 有 色 金 屬 的精 加 工 ， 亦 適 于 不 銹 鋼 的 粗 加 工 和 半 精 加 工YW1 熱 硬 性 較 好 ， 能 承 受 一

57、定 的 沖 擊負 荷 ， 通 用 性 較 好 適 于 耐 熱 鋼 ， 高 錳 鋼 ， 不 銹 鋼 等 難 加 工 材 料 的精 加 工 ， 也 適 于 一 般 鋼 材 以 及 普 通 鑄 鐵 及 有 色金 屬 的 精 加 工 各 種 硬 質 合 金 牌 號 刀 具 的 應 用 范 圍 其 它 刀 具 材 料（ 1） 涂 層 刀 具 它 是 在 韌 性 較 好 的 硬 質 合 金 基 體 上 ， 或 在 高 速 鋼 刀 具 基 體 上 ，涂 抹 一 薄 層 耐 磨 性 高 的 難 熔 金 屬 化 合 物 而 獲 得 的 。 常 用 的 涂層 材 料 有 TiC、 TiN、 Al2O3等 。 涂

58、層 刀 具 具 有 較 高 的 抗 氧 化 性 能 ， 因 而 有 較 高 的 耐 磨 性 和 抗月 牙 洼 磨 損 能 力 ； 有 低 的 摩 擦 系 數(shù) ， 可 降 低 切 削 時 的 切 削 力及 切 削 溫 度 ， 可 提 高 刀 具 的 耐 用 度 （ 提 高 硬 質 合 金 耐 用 度 13倍 ， 高 速 鋼 刀 具 耐 用 度 2 10倍 ） 。 但 也 存 在 著 鋒 利 性 、 韌 性 、 抗 剝 落 性 、 抗 崩 刃 性 及 成 本 昂 貴 之 弊 。 （ 2） 陶 瓷 有 純 Al2O3陶 瓷 及 Al2O3 TiC混 合 陶 瓷 兩 種 ， 以 其 微 粉 在 高溫

59、下 燒 結 而 成 。 陶 瓷 刀 具 有 很 高 的 硬 度 （ H RA9195） 和 耐 磨性 ； 有 很 高 的 耐 熱 性 ， 在 高 溫 1200 以 上 仍 能 進 行 切 削 ； 切 削速 度 比 硬 質 合 金 高 2 5倍 ； 有 很 高 的 化 學 穩(wěn) 定 性 、 與 金 屬 的 親合 力 小 ， 抗 粘 結 和 抗 擴 散 的 能 力 好 。 可 用 于 加 工 鋼 、 鑄 鐵 ； 車 、 銑 加 工 也 都 適 用 。 但 其 脆 性 大 、 抗 彎 強 度 低 、 沖 擊 韌 性 差 ， 易 崩 刀 ， 使 其 使 用 范 圍 受 到 限 制 。 但 作 為 連 續(xù)

60、 切 削 用 的 刀 具 材 料 ， 還 有 很 大 發(fā) 展前 途 的 。其 它 刀 具 材 料 （ 3） 金 剛 石 是 目 前 人 工 制 造 出 的 最 硬 的 物 質 ， 硬 度 高 達 HV10000， 耐 磨 性 好 ，可 用 于 加 工 硬 質 合 金 、 陶 瓷 、 高 硅 鋁 合 金 及 耐 磨 塑 料 等 高 硬 度 、高 耐 磨 的 材 料 ， 刀 具 耐 用 度 比 硬 質 合 金 可 提 高 幾 倍 到 幾 百 倍 。 其切 削 刃 鋒 利 ， 能 切 下 極 薄 的 切 屑 ， 加 工 冷 硬 現(xiàn) 象 較 少 ； 有 較 低 的摩 擦 系 數(shù) ， 其 切 屑 與 刀

61、 具 不 易 產 生 粘 結 ， 不 產 生 積 屑 瘤 ， 很 適 于精 密 加 工 。 但 其 熱 穩(wěn) 定 性 差 ， 切 削 溫 度 不 宜 超 過 700 800 ； 強 度 低 、 脆 性大 、 對 振 動 敏 感 ， 只 宜 微 量 切 削 ； 與 鐵 有 極 強 的 化 學 親 合 力 ， 不 適 于 加 工 黑 色 金 屬 。 目 前 主 要 用 于 磨 具 和 磨 料 ， 對 有 色 金 屬 及 非金 屬 材 料 進 行 高 速 精 細 車 削 及 鏜 孔 ； 加 工 鋁 合 金 、 銅 合 金 時 ， 切削 速 度 可 達 800 3800m/min。其 它 刀 具 材 料

62、 （ 4） 立 方 氮 化 硼 由 軟 的 立 方 氮 化 硼 在 高 溫 高 壓 下 加 入 催 化 劑 轉 變 而 成 。 有 很 高的 硬 度 （ HV8000 9000） 及 耐 磨 性 ； 有 比 金 剛 石 高 得 多 的 熱 穩(wěn) 定性 （ 1400 ） ， 可 用 來 加 工 高 溫 合 金 ； 化 學 惰 性 大 ， 與 鐵 族 金 屬在 1300 時 也 不 易 起 化 學 反 應 ， 可 用 于 加 工 淬 硬 鋼 及 冷 硬 鑄 鐵 ；有 良 好 的 導 熱 性 、 較 低 的 摩 擦 系 數(shù) 。 它 目 前 不 僅 用 于 磨 具 ， 也 逐 漸 用 于 車 、 鏜 、

63、 銑 、 鉸 。 它 有 兩 種 類 型 ： 整 體 聚 晶 立 方 氮 化 硼 ： 能 像 硬 質 合 金 一 樣 焊 接 ， 并 可 多 次重 磨 ； 立 方 氮 化 硼 復 合 片 ： 即 在 硬 質 合 金 基 體 上 燒 結 一 層 厚 度 為0.5mm的 立 方 氮 化 硼 而 成 。其 它 刀 具 材 料 表 1.2 切 削 加 工 常 用 硬 質 合 金 的 應 用 范 圍 分 類 和 用 途 盡 管 金 屬 切 削 刀 具 的 種 類 繁 多 ， 但 其 切 削 部 分 的 幾 何 形 狀 與參 數(shù) 都 有 共 性 ， 即 不 論 刀 具 結 構 如 何 復 雜 ， 其 切

64、削 部 分 的 形 狀總 是 近 似 地 以 外 圓 車 刀 切 削 部 分 的 形 狀 為 基 本 形 態(tài) 。 刀 具 切 削 部 分 結 構 因 此 ， 在 確 定 刀 具 切 削部 分 幾 何 形 狀 的 一 般 術語 時 ， 常 以 車 刀 切 削 部分 為 基 礎 。 刀 具 切 削 部分 的 結 構 為 ： 三 面 、 兩 刃 和 一 刀 尖 刀 具 切 削 部 分 結 構三 面 兩 刃一 刀 尖 主 刀 刃 S副 刀 刃 S前 刀 面 AA主 后 面副 后 面 A 刀 具 切 削 部 分 結 構 典 型 外 圓 車 刀 切 削 部 分 的 構 成刀 尖 尖 點 刀 尖 圓 弧 刀

65、 尖 倒 角 刀 尖 刀 具 切 削 部 分 結 構 （ 1） 前 面 前 面 A是 切 屑 流 過 的 表 面 。 分 為 ： 與 主 切 削 刃 毗 鄰 的 稱 為 主 前 刀 面 ； 與 副 切 削 刃 毗 鄰 的 稱 為 副 前 刀 面 。 如 果 前 刀 面 是 由 幾 個 相 互 傾 斜 的 表 面 組 成 ， 則 可 以 由 切 削 刃 開 始 依 次 稱 為 第 一 前 刀 面 A1 、 第 二 前 刀 面 A2；（ 3） 切 削 刃 切 削 刃 是 前 刀 面 上 直 接 進 行 切 削 的 邊 鋒 ， 有 主 切 削 刃 和 副 切 削 刃 之 分 。 主 切 削 刃 指

66、前 刀 面 與 主 后 刀 面 相 交 的 鋒 邊 ； 副 切 削 刃 指 前 刀 面 與 副 后 刀 面 相 交 的 鋒 邊 。（ 4） 刀 尖 刀 尖 可 以 是 主 、 副 切 削 刃 的 實 際 交 點 ， 也 可 以 是 主 、 副 兩 條 切 削 刃 連 接 起 來 的 一 小 段 切 削 刃 ， 它 可 以 是 圓 弧 ， 也 可 以 是 直 線 ， 通 常 都 稱 為 過 渡 刃 。（ 2） 后 刀 面 后 刀 面 分 為 主 后 刀 面 與 副 后 刀 面 。AA 確 定 刀 具 幾 何 角 度 的 參 考 平 面 和 參 考 系 參 考 系 ： 一 類 是 刀 具 靜 止 參 考 系 標 注 參 考 系 設 計 、 制 造 、 刃磨 、 測 量 時 采 用 的 參 考 系 ； 另 一 類 是 刀 具 工 作 參 考 系 動 態(tài) 參 考 系 確 定 刀 具 在 切削 運 動 中 有 效 工 作 角 度 的 依 據(jù) 。 動 態(tài) 參 考 系 考 慮 了 進 給 運 動 對刀 具 角 度 大 小 的 影 響 了 的 確 定 刀 具 幾 何 角 度 的 參 考 平 面 和 參