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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划车刀材料耐热性一、车刀的种类图31车刀的种类1按用途可分为外圆车刀如图示31a、b主偏角一般取75和90，用于车削外圆表面和台阶；端面车刀如图示31c主偏角一般取45，用于车削端面和倒角，也可用来车外圆；切断、切槽刀如图示31d用于切断工件或车沟槽。镗孔刀如图示31e用于车削工件的内圆表面，如圆柱孔、圆锥孔等；成形刀如图示31f有凹、凸之分。用于车削圆角和圆槽或者各种特形面；内、外螺纹车刀用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。图31g为外螺纹车刀。2按结构可分为：整体式车刀刀头部分
2、和刀杆部分均为同一种材料。整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,如图31f所示。焊接式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。即刀杆上镶焊硬质合金刀片，而后经刃磨所形成的车刀。图31所示a、b、c、d、e、g均为焊接式车刀。机械夹固式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的,如图31h所示。它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。图32所示即是机夹重磨式车刀。图33即是机夹不重磨车刀。两者区别在于：后者刀片形状为多边形，即多条切削刃，多个刀尖，用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨；前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃，用钝后就必须
3、的刃磨。图34车刀用途示意图三、车刀的组成车刀刀头在切削时直接接触工件，它具有一定的几何形状。如图35a、b、c中所示是三种刀头为不同几何形状的车刀。图35车刀组成示意图图35中车刀刀具各部分结构，它组要由以下各部分组成：1前刀面它是刀具上切屑流过的表面。2主后刀面同工件上加工表面相互作用或相对应的表面。3副后刀面同工件上已加工表面相互作用或相对应的表面。4.主切削刃它是前刀面与主后刀面相交的交线部位。5副切削刃它是前刀面与副后刀面相交的交线部位。6刀尖主、副切削刃相交的交点部位。为了提高刀尖的强度和耐用度往往把刀尖刃磨成圆弧形和直线形的过渡刃。7修光刃副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。与进
4、给方向平行且长度大于工件每转一转车刀沿进给方向的移动量，才能起到修光作用。第二节车刀常用材料一、车刀材料应具备的性能车刀切削部分在工作时要承受较大的切削力和较高的切削温度以及摩擦、冲击和振动。因此车刀材料应具备以下性能：1.硬度是刀具材料应具备的基本特征。刀具材料的硬度要高于被加工材料的硬度，一般地说常温硬度须在HRC60以上；2.耐磨性即材料抵抗磨损的能力，是刀具材料的机械性能、组织结构和化学性能的综合反映。一般说来硬度愈高，耐磨性就愈好。3.耐热性指在高温下能保持材料硬度、耐磨性、强度和韧性不变而不失切削性能。可用高温硬度表示，也可用红硬性表示。高温硬度愈高，则刀具切削性能愈好，允许的切削
5、速度就愈高。它是衡量刀具材料性能的主要标志。同时，在高温下还应具有抗氧化、抗粘结、抗扩散的能力，即具有良好的化学稳定性；4.强度和韧性为了承受冲击力、切削力和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性。强度用抗弯强度表示；韧性用冲击值表示。5.工艺性为了便于刀具的制造,要求刀具材料具有良好的锻造、焊接、热处理、高温塑性变形和磨削加工等性能。二、常用的车刀材料1合金工具钢含铬、钨、硅、锰等合金元素的低合金工具钢加入合金元素后使硬度及耐磨性得到提高，淬透性较好，这类钢可制造刃形较复杂的低速刀具，如铰刀、拉刀、丝锥等。常用的牌号有CrWMn、9SiCr、GCr15、Cr12MoV等。2高速工具钢简称高速钢
6、，又称白钢和风钢。含有大量的钨、铬、钼、钒等合金元素，形成大量的高硬度碳化物相，淬火后的硬度可达HRC63-70。不但淬火后硬度高，而且耐磨性、淬透性和回火稳定性显著提高；并有足够的韧性；当切削温度高达600时能保持切削加工所要求的硬度。除高钒高速钢的磨削加工性能较差外,高速钢的工艺性也较好。所以在各种刀具材料中高速钢的性能最为理想。用高速钢制造刀具其显著的特点是制造工艺简单、韧性好、易刃磨成锋利的刃口，所以常常用高速钢制造各种复杂精密的刀具。如车刀、铣刀、铰刀和齿轮刀具等。高速钢是综合性能较好，可以加工从有色金属到高温合金等各种材料。是应用范围最广的一种刀具材料。3硬质合金硬质合金是由难熔金
7、属碳化物和金属粘合剂经过粉末冶金的方法制成。其特点是硬度很高;耐磨性和耐热性亦好，它所允许的工作温度可达800-1000，甚至更高。所以允许的切削速度比高速钢高几倍到几十倍。可用于高速强力切削和难加工材料的切削加工。其缺点是抗弯强度较低、冲击韧性也较差、工艺性也较高速钢差的多。因此，多用于制造简单的高速切削刀具。用粉末冶金工艺制成一定规格的刀片镶嵌在或者焊接在刀体上进行使用。其常用种类牌号有常用硬质合金按化学成分分有钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、钨钛钽类(YW)和碳化钛基硬质合金(YN)四类。常用牌号有YG3、YG6、YG8、YT5、YT15、YT30、YW1、YW2、YN10。其中的；钨
8、钴类主要适用于加工脆性材料如铸铁和有色金属及非金属材料等；其中含钴量多，韧性较好，适用粗加工；相反则适宜精加工；钢结硬质合金超细晶粒硬质合金料。涂层硬质合金。4其它新型刀具材料随着科学技术的发展在不断研制出新型刀具材料。如陶瓷、金属陶瓷、聚晶金刚石、立方氮化硼等超硬材料，用这些材料制成的刀片，用于精加工、半精加工或对特殊材料进行加工，其生产效率和加工质量都很高。刀具材料与工件材料摘要：刀具材料、刀具结构和刀具几何形状是决定刀具切削性能的三大要求，其中刀具材料起着关键作用。刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等
9、都有很大影响，因此要重视刀具材料的正确选择与合理的选用。刀具材料具备的基本性能：1硬度和耐磨性：刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。2强度和韧性：刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。3性能和经济性：刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。4耐热性：刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。刀具种类，特点及用途：1金刚石刀具：天然金刚石刀具，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。PCD金刚石刀具，适用于有色金
10、属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。CVD金刚石刀具，CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近，在一定程度上又克服了它们的不足。极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质。具有很低的摩擦系数：摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力。切削刃非常锋利：金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利。具有很高的导热性能：金刚石的导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，刀具切削部分温度低。具有较低的热膨胀系数：金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，由切削热引起的刀具尺寸的变化很小。金刚石刀具多用于在高速下对有色金属及非金属材料进行精细切削及镗孔。适合加工各种耐磨非金属，如玻璃钢粉末冶金毛坯，陶
11、瓷材料等；各种耐磨有色金属，如各种硅铝合金；各种有色金属光整加工。金刚石刀具的不足之处是热稳定性较差，切削温度超过700800时，就会完全失去其硬度；此外，它不适于切削黑色金属，因为金刚石(碳)在高温下容易与铁原子作用，使碳原子转化为石墨结构，刀具极易损坏。2PCBN刀具：PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和与硬质合金复合烧结的PCBN复合刀片。PCBN复合刀片是在强度和韧性较好的硬质合金上烧结一层厚的PCBN而成的，其性能兼有较好的韧性和较高的硬度及耐磨性，它解决了CBN刀片抗弯强度低和焊接困难等问题。高的硬度和耐磨性：具有与金刚石相近的硬度和强度。具有很高的热稳定性：CBN的耐热性可达14
12、001500，比金刚石的耐热性(700800)几乎高l倍。优良的化学稳定性：与铁系材料到12001300时也不起化学作用，可广泛应用于铸铁的高速切削。具有较好的热导性：热导性仅次于金刚石。具有较低的摩擦系数：低的摩擦系数可导致切削时切削力减小，切削温度降低，加工表面质量提高。立方氮化硼适于用来精加工各种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料等难切削材料。加工精度可达IT5(孔为IT6)，表面粗糙度值可小至m。立方氮化硼刀具材料韧性和抗弯强度较差。因此，立方氮化硼车刀不宜用于低速、冲击载荷大的粗加工；同时不适合切削塑性大的材料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等)，因为切削这些金
13、属时会产生严重的积屑瘤，而使加工表面恶化。3陶瓷刀具：陶瓷刀具材料种类一般可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。氮化硅基陶瓷的性能更优越于氧化铝基陶瓷。硬度高、耐磨性能好：可以加工传统刀具难以加工的高硬材料，适合于高速切削和硬切削。耐高温、耐热性好：陶瓷刀具在1200以上的高温下仍能进行切削。陶瓷刀具可以实现干切削，从而可省去切削液。化学稳定性好：陶瓷刀具不易与金属产生粘接，且耐腐蚀、化学稳定性好，可减小刀具的粘接磨损。摩擦系数低：陶瓷刀具与金属的亲合力小，摩擦系数低，可降低切削力和切削温度。.陶瓷是主要用于高速精加
14、工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具适用于切削加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、淬火钢等)，也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。陶瓷刀具材料性能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差问题，不适于在低速、冲击负荷下切削。.4涂层刀具：根据涂层方法不同可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。根据基体材料的不同可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料上的涂层刀具等。根据材料的性质又可分为硬涂层刀具和软涂层刀具。还有受欢迎的纳米涂层刀具。力学和切削性能好：涂层刀具的切
15、削速度比未涂层刀具可提高2倍以上，并允许有较高的进给量。涂层刀具的寿命也得到提高。通用性强：一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。涂层厚度：随涂层厚度的增加刀具寿命也会增加，但当涂层厚度达到饱和，刀具寿命不再明显增加。重磨性：涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间长。涂层材料：不同涂层材料的刀具，切削性能不一样。涂层刀具在数控加工领域有巨大潜力，将是今后数控加工领域中最重要的刀具品种。涂层技术已应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片，满足高速切削加工各种钢和铸铁、耐热合金和有色金属等材料的需要。随涂层厚度的增加刀具寿命也会增加，但当涂层厚度达到饱和，刀具寿命不再明显增加。涂层太厚时，易引起剥离；涂层太薄时，则耐磨性能差。.5硬质合金刀具：按主要化学成分区分，硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N)基硬质合金。其中碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类，它们各有优缺点，
