刀具材料教案(版)_金属切削刀具教案
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刀具材料教案.楼主不要这么小气吧,我贴一半出来哦
四 川 工 程 职 业 技 术 学 院
课 时 授 课 教 案
/ 学年第期
课程名称: 数控加工工艺
授课班级:(三专)数控01-
1、2
授课时间:
第 周星期
第节
课
题:
刀具材料及其选用
教学目的: 了解其他刀具材料
掌握对刀具材料的基本要求
掌握常用刀具材料及用途
重点、难点:
高速钢和硬质合金
使用教具: 课件
课后作业: 无
课后记录:
****年**月**日
授课主要内容
刀具材料及其选用:刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削性能的优劣,直接影响着生产效率、加工质量和生产成本。而刀具的切削性能,首先取决于切削部分的材料;其次是几何形状及刀具结构的选择和设计是否合理。
一、对刀具材料的基本要求
在切削过程中,刀具切削部分不仅要承受很大的切削力,而且要承受切屑变形和摩擦产生的高温,要保持刀具的切削能力,刀具应具备如下的切削性能。1.
高的硬度和耐磨性
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。常温下一般应在HRC60以上。一般说来,刀具材料的硬度越高,耐磨性也越好。2.
足够的强度和韧性
刀具切削部分要承受很大的切削力和冲击力。因此,刀具材料必须要有足够的强度和韧性。3.
良好的耐热性和导热性
刀具材料的耐热性是指在高温下仍能保持其硬度和强度,耐热性越好,刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。刀具材料的导热性越好,切削时产生的热量越容易传导出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。4.
良好的工艺性
为便于制造,要求刀具材料具有良好的可加工性。包括热加工性能(热塑性、可焊性、淬透性)和机械加工性能。5.良好的经济性
二、常用刀具材料
刀具材料的种类很多,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”。高速钢按用途不同,可分为普通高速钢和高性能高速钢。
1)普通高速钢 普通高速钢具有一定的硬度(62~67 HRC)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。
2)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78~82 HRC,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(YG)
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(YT)
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(YW)
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(TaC或NbC)组成。它具有前两类硬质合金的优点,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。