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1、金属加工硬质合金 基 础 知 识 探 讨,汇报人：颜勇政 2014-08-11,金属加工硬质合金刀具种类,1.按生产工艺的不同可以分为焊接式、整硬和机夹刀具。 2.按照加工方式可分为外表面加工刀具（铣刀、刨刀、车刀、外表面拉刀和锉刀等）、孔加工刀具（钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等）、螺纹加工刀(具丝攻、板牙、自动开合螺纹切头、,金属加工硬质合金刀具种类,螺纹车刀和螺纹铣刀）、齿轮加工刀具 （滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等等）、切断刀具（镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切刀、车刀和锯片铣刀等） 3.还有按应用行业进行区分的，这里就不一一例举了。,焊接式铣刀 整硬钻头 机夹式铣刀 车刀,丝
2、攻 铰刀 滚刀 圆片切刀,被加工对象及选材,1、金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳 2%-4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金 、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。,被加工对象及选材,有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。 特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准
3、晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗,被加工对象及选材,氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等,加工材质以及相对应硬质 合金材质的选用,一、黑色金属： （一）、车、铣、刨、镗、切断等加工工艺： 1、粗加工、半粗加工： 通用牌号：中颗粒K10、K20（K类合金，主要成分为W、Co），YT5、YT14/15（YT类合金，主要成分W、Co、Ti），主要针对低硬度常见黑色金属，如普通铁、铸铁、易车钢等等易加工黑色金属。,加工材质以及相对应硬质 合金材质的选用,专业牌号：YT5、YT14、YT15；YW1、YW2（M类合金，主要成分W、Co、Ta、Nb等），主要针对铸铁
4、、普通钢材及部分易加工合金钢。 工业级牌号：M类合金，P类合金（如我们公司的CX、CP等牌号），主要针对高硬度难加工黑色金属的加工，比如锰钢、铬锰钢、高铬锰钢、不锈钢等等（这里要强调,加工材质以及相对应硬质合金 材质的选用,的是，如果客户要加工的不锈钢是超奥氏体不锈钢，尽量建议其使用涂层刀具或者超硬刀具）。 2、半精加工、精加工： 通用牌号：细颗粒K10、K20、YT5、YT14、15，加工的针对材质同上 专业牌号：细颗粒K20、K30、M类合金，加工对象同上。 工业级牌号：P类合金。,（二）：钻、铰、滚等加工工艺 ： 普通材质：HSS（高速钢）、细颗粒K20、K30，主要针对普通材料的一般性
5、加工，对使用时间和被加工件的表面没有过多要求的场合。 专业材质：超细颗粒K20、K30（如我司的MH10、MH12）。主要针对高硬度黑色金属和常见合金材料的加工，对刀具的使用寿命及工件的加工精度有较高要求。,工业级别：纳米级别0.4晶粒度以下的合金材料。主要用于特殊产品的加工，如碳纤维或难加工的合金金属，比如说高温材料等。 以上为常见黑色金属加工选材的基本原则，需要说明的是，现在很多刀具都是做过涂层处理的，先这类合金刀具，其使用效果更多的是取决于涂层设计和涂层材料的选择，合金在这类刀具中，更多的是起到基体的作用，,需要考虑的多一点的是合金与基体的亲和度，我们公司我建议涂层刀具的合金，选用MH1
6、0已经能满足绝大部分使用场合。,二、有色金属加工： 就硬质合金刀具加工范围的有色金属，狭义的来说，我们通常指铜、铝、钛、镍、镁及其部分常见合金。这类合金的特性是，硬度相对较低，延展性好，与其他金属有较好的亲和性（也就是容易粘刀），所以这类合金的选材原则是：低Co、晶粒度合理的偏细。当然，这是个大致方向，具体的选材要视具体材料具体分析选材。,1、铜、铝、镍、镁等材料在有色金属里面属于易加工金属，但是因为其活跃的金属结构，使其很容易与近亲金属（如Fe、Co）发生亲和反应，也就是我们常说的容易粘刀。那么我们选材时，要考虑减少其近亲金属的含量，另外选择更稳定的分子结构的材质，还需要提高合金的锋利度，以
7、此减少摩擦热量。一般来说，铜铝材料的加工，我个人建议我司的MH4、MH6、MH8、,MH10，个人认为可以达到工业级要求。 当然，如果是切断型刀具，加工的对象又是铝锭、铝棒之类的，需要适当的考虑其抗冲击性，那么P类合金和M类合金也可以作为选择对象。 2、钛的加工选材：钛因其独特的物理特性，在特种行业的应用可以说是一枝独秀，因此我也专门把它作为一种加工材料单独来聊一聊，钛具有比重轻、强度高、延展性,好、可塑性好、耐高温、耐腐蚀等诸多 优点，因此在军工、航空航天和民用上有不可取代的地位。也因为它的物理特性，钛及钛合金的加工材料要求比较高，我们公司目前只有MH12和MH10能较好的对这类产品进行加工
8、，如果客户有条件的话，尽可能建议客户对刀具进行涂层处理，会显著提升刀具的使用寿命及加工效果。,三、特种金属材料的加工选材： 特种金属材料是一个比较特殊的材料，我接触的不多，知道也就是一些涂层材料，比如说碳氮化钛、氧化铝啊等等对于这类材料，我没有任何经验能与大家分享，希望有这类经验的同事能一起探讨。,加工工艺对合金材质选择的影响,1、加工工艺包含加工方式、加工参数等内容。加工方式除了我们理解的车铣刨磨钻铰滚之外，还有一个内容，就是带冷却液加工和干加工的区别。一般来说，粗加工和半粗加工基本以干加工为主，精加工和半精加工一般是带冷却液的加工方式，目的是除了要获得更好的表面效果外，还要使工件不至于热变
9、形产生加工误差。因此，干加工除了锋利度、耐磨性和红硬性这些性能外，重点还要考虑其抗冲击性。,加工工艺对合金材质选择的影响,因此干加工推荐P类合金较为常见（当然，也要看刀具种类）。带冷却液的加工方式以K类和YT类合金较为常见，当然，一般是细颗粒或者超细颗粒，主要是重点保证刀具的锋利度（能使表面更光洁）和耐磨性，另外刀具的膨胀变形系数也更小。除以上考虑因素外，如果能获知客户的加工参数，对我们更准确的推荐合金材料也有很大的帮助，加工参数主要包含进给量、,加工工艺对合金材质选择的影响,加工转速、线速度（可通过转速计算）等等。 大进给量低转速的加工参数，一般推荐P类或者M类合金（也要视其加工对象），高转速，低进给量的加工参数，一般推荐K类或者YT类合金。,以上为我今天跟大家分享的内容，因为经验和时间的关系，我不排除有一些理解可能不够完善或者有误差，希望能起到一个抛砖引玉的作用，能和大家一起探讨、学习、研究、成长！谢谢大家！,
