刀具安装实训报告.docx

刀具安装实训报告 　　刀具的材料　　常用的有工具钢包括：碳素工具钢、合金工具钢和高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因耐热性很差，只宜作手工刀具。陶瓷、金刚石和立方氮化硼，由于质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，仅在较小的范围内使用。　　目前最常用的刀具材料是高速钢和硬质合金。　　1.高速钢是在合金工具钢中加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。它具有较高的强度、韧性和耐热性，是目前应用最广泛的刀具材料。因刃磨时易获得锋利的刃口，又称“锋钢”。根据高速钢按用途不同，可分为普通高速钢和高性能高速钢。　　普通高速钢普通高速钢具有一定的硬度和耐磨性、较高的强度和韧性，切削钢料时切削速度一般不高于50~60m/min，不适合高速切削和硬材料的切削。常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。　　高性能高速钢在普通高速钢中增加碳、钒的含量或加入一些其它合金元素而得到耐热性、耐磨性更高的新钢种。但这类钢的综合性能不如普通高速钢。常用牌号有9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3等。　　2．硬质合金硬质合金是由硬度和熔点都很高的碳化物，用Co、Mo、Ni作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。其常温硬度可达78～82HRC，能耐850～1000℃的高温，切削速度可比高速钢高4～10倍。但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢差，因此很少做成整体式刀具。实际使用中，常将硬质合金刀片焊接或用机械夹固的方式固定在刀体上。　　我国目前生产的硬质合金主要分为三类：1）K类即钨钴类，由碳化钨和钴组成。这类硬质合金韧性较好，但硬度和耐磨性较差，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。常用的牌号有：YG8、YG6、YG3，它们制造的刀具依次适用于粗加工、半精加工和精加工。数字表示Co含量的百分数，YG6即含Co为6%，含Co越多，则韧性越好。2）P类即钨钴钛类，由碳化钨、碳化钛和钴组成。这类硬质合金耐热性和耐磨性较好，但抗冲击韧性较差，适用于加工钢料等韧性材料。常用的牌号有：YT5、YT15、YT30等，其中的数字表示碳化钛含量的百分数，碳化钛的含量越高，则耐磨性较好、韧性越低。这三种牌号的硬质合金制造的刀具分别适用于粗加工、半精加工和精加工。3）M类即钨钴钛钽铌类。由在钨钴钛类硬质合金中加入少量的稀有金属碳化物组成。它具有前两类硬质合金的　　1　　优点，用其制造的刀具既能加工脆性材料，又能加工韧性材料。同时还能加工高温合金、耐热合金及合金铸铁等难加工材料。常用牌号有YW1、YW2。　　3其他刀具材料简介　　1).涂层硬质合金这种材料是在韧性、强度较好的硬质合金基体上或高速钢基体上，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法涂覆一层极薄硬质和耐磨性极高的难熔金属化合物而得到的刀具材料。通过这种方法，使刀具既具有基体材料的强度和韧性，又具有很高的耐磨性。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3等。TiC的韧性和耐磨性好；TiN的抗氧化、抗粘结性好；Al2O3的耐热性好。使用时可根据不同的需要选择涂层材料。2).陶瓷其主要成分是Al2O3，刀片硬度可达78HRC以上，能耐1200～1450℃的高温，故能承受较高的切削速度。但抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃。主要用于钢、铸铁、高硬度材料及高精度零件的精加工。3).金刚石金刚石分人造和天然两种，做切削刀具的材料，大多数是人造金刚石，其硬度极高，可达10000HV。其耐磨性是硬质合金的80~120倍。但刃性差，对铁族材料亲和力大。因此一般不宜加工黑色金属，主要用于硬质合金、玻璃纤维塑料、硬橡胶、石墨、陶瓷、有色金属等材料的高速精加工。4).氮化硼这是人工合成的超硬刀具材料，其硬度可达7300～9000HV，仅次于金刚石的硬度。但热稳定性好，可耐1300~1500℃高温，与铁族材料亲和力小。但强度低，焊接性差。目前主要用于加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金和一些难加工材料。　　刀具材料的选用应对使用性能、工艺性能、价格等因素进行综合考虑，做到合理选用。例如，车削加工45钢自由锻齿轮毛坯时，由于工件表面不规则且有氧化皮，切削时冲击力大，选用韧性好的K类就比P类有利。又如车削较短钢料螺纹时，按理要用YT，但由于车刀在工件切入处要受冲击，容易蹦刃，所以一般采用YG比较有利。虽然它的热硬性不如YT，但工件短，散热容易，热硬性就不是主要矛盾了。　　刀具材料的基本要求　　金属加工时，刀具受到很大切削压力、摩擦力和冲击力，产生很高的切削温度，刀具在这种高温、高压和剧烈的摩擦环境下工作，刀具材料需满足一些基本要求。　　高硬度刀具是从工件上去除材料，所以刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料最低硬度应在60HRC以上。对于碳素工具钢材料，在室温条件下硬度应在62H