7
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
1)普通高速钢
普通高速钢分为两种，钨系高速钢和钨钼系高速钢。
①钨系高速钢 这类钢的典型钢种为W18Cr4V（简称W18），它是应用
最普遍的一种高速钢。这种钢磨削性能和综合性能好，通用性强。常温
硬度63～66 HRC，600℃高温硬度48.5 HRC左右。不过此钢的缺点是
9
表2-1 高速钢的牌号及主要性能表
数控加工工艺 职高专 ppt 课件
10
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
（2）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。 1)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。 2)普通硬质合金的种类、牌号及适用范围
此钢的缺点是高温切削性能和W18相比稍差。我国生产的另一种钨钼系
钢为W9Mo5Cr4V2（简称W9），它的抗弯强度和冲击韧性都高于M2，
而且热塑性、刀具耐用度、磨削加工性和热处理时脱碳倾向性都比M2
有所提高。
8
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
2)高性能高速钢 此钢是在普通高速钢中增加碳、钒含量并添加钴、铝等 合金元素而形成的新钢种。此类钢的优点是具有较强的耐热性，在630～ 650℃高温下，仍可保持60HRC的高硬度，而且刀具耐用度是普通高速钢 的1.5～3倍。它适合加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢 等难加工材料。此类钢的缺点是强度与韧性较普通高速钢低，高钒高速钢 磨削加工性差。典型的钢种有高碳高速钢9W6Mo5Cr4V2、高钒高速钢 W6Mo5Cr4V3、钴高速钢W6Mo5Cr4V2Co5及超硬高速钢W2Mo9Cr4V Co8、W6Mo5Cr4V2Al等。 3)粉末冶金高速钢 粉末冶金高速钢是用高压氩气或纯氮气雾化熔化的高 速钢钢水，得到细小的高速钢粉末，然后经热压制成刀具毛坯。 粉末冶金钢有以下优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬 度值达69～70HRC；保证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；磨 削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高2～3倍；耐磨性好。
6
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
2.刀具材料的种类和选择 （1）高速钢 高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具 钢。高速钢具有良好的热稳定性，在500～600℃的高温仍 能切削，碳素工具钢、合金工具钢相比较，切削速度提高 1～3倍，刀具耐用度10～40倍。高速钢具有较高强度和韧 性，如抗弯强度为一般硬质合金的2～3倍，陶瓷的5～6倍， 且具有一定的硬度（63～70HRC）和耐磨性。
5
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
（3）较强的耐磨性和耐热性 刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。一般刀 具硬度越高，耐磨性越好。刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物 等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好。 （4）优良导热性 刀具导热性好，表示切削产生的热量容易传导出去， 降低了刀具切削部分温度，减少刀具磨损。另外，刀具材料导热性好， 其抗耐热冲击和抗热裂纹性能也强。 （5）良好的工艺性与经济性 刀具不但要有良好的切削性能，本身还应 该易于制造，这要求刀具材料有较好的工艺性，如锻造、热处理、焊接、 磨削、高温塑性变形等功能。此外，经济性也是刀具材料的重要指标之 一，选择刀具时，要考虑经济效果，以降低生产成本。
4
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
（一）刀具材料的基本要求
1、刀具材料的概述
（1）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62HRC以上；高速钢硬度为63～70HRC；硬质合金刀具 硬度为89～93HRC。 （2）高强度与强韧性 刀具材料在切削时受到很大的切削力 与冲击力，如车削45钢，在背吃刀量＝4㎜，进给量f＝0.5 ㎜/r的条件下，刀片所承受的切削力达到4000N，可见，刀 具材料必须具有较高的强度和较强的韧性。一般刀具材料的 韧性用冲击韧度表示，反映刀具材料抗脆性和崩刃能力。
碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截
面刀具。
②钨钼钢 钨钼钢是将一部分钨用钼代替所制成的钢。典型钢种为
W6Mo5Cr4V2（简称M2）。此种钢的优点是减小了碳化物数量及分布
的不均匀性，和W18钢相比M2抗弯强度提高17％，抗冲击韧度提高40
％以上，而且大截面刀具也具有同样的强度与韧性，它的性能也较好。
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
书名：数控加工工艺 ISBN： 978-7-111-34839-9 作者：刘永利 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
1
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
教学情境二 数控数控刀具的选择
项目一 对数控刀具的认识
2
【工作任务】
如图 2-1所示大切 深强力车刀，刀具 材料YT15，一般 用于中等刚性车床 上，加工热轧和锻 制的中碳钢。切削 用量为：背吃刀量 ＝15～20㎜，进给 量＝0.25～ 0.4mm/r。试对该 刀具的刀具几何参 数进行分析。
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
图2-1 75o 大切深强力车刀
3
数控加工工艺 高职高专 ppt 课件
【能力目标】
1. 了解刀具材料的基本要求和性能，学会选用刀具材料和牌号； 2. 掌握刀具几何角度的概念，学会刀具的几何参数的合理选择； 3. 了解刀具前面角和刃区的形状和特点； 4. 学会刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角的选择； 5. 了解刀具的失效形式、特点及失效的原因； 6. 掌握刀具磨钝标准和刀具的耐用度的概念，了解影响刀具耐用 度的因素； 7. 掌握难加工的材料的种类，了解难加工材料的加工方法。