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机床上的刀具是什么材料做的,为什么可以实现真正的削铁如泥?机床刀具的作用

作者:运丰机械网
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机床上的刀具是什么材料做的,为什么可以实现真正的削铁如泥?机床刀具的作用

  

机床上的刀具是什么材料做的,为什么可以实现真正的削铁如泥?机床刀具的作用

  下面由ACMTC(中国智能机械云)来经验分享:

  其实机床上的刀具常用的材料主要也就五种,下面给大家分以下这五种材料做成的刀具为什么可以实现真正的削铁如泥。

  1、高速钢

  是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,高速钢刀具制造工艺简单,容易磨成锋利切削刀,因此尽管各种新型刀具材料不断出现,高速钢刀具在金属切削中仍占较大的比例。

  硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。因为具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。因此。硬质合金的切削性能比高速钢高得多,刀具耐用度可提高几倍到几十倍,在耐用度相同时,切削速度可提高4-10倍硬质合金广泛用作刀具材料,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

  3、金刚石

  金刚石是目前已知矿物材料中硬度最高、热传导性最好的物质,与各种金属、非金属材料配对摩擦的磨损量仅为硬质合金的1/50-1/800,是制作切削刀具最理想的材料。不过刀具多用人造单晶金刚石。金刚石刀具的切削刃非常锋利(这对切下极小断面的切屑是很重要的),刃部粗糙度很小,摩擦系数又低,切削时不易产生积屑瘤,加工表面质量高。金刚石刀具有三种:天然单晶金刚石刀具、整体人造单晶金刚石刀具、金刚石复合刀具。天然金刚石刀具由于成本较高等原因在实际生产中应用较少。

  是20世纪50年代发展起来的一种由CBN骰粉与少量粘结相(Co.Ni或TiC、TiN、A1203)在高温高压下加入催化剂烧结而成的人工合成新型材料,其硬度高,耐磨性好,优良的化学稳定性比金刚石刀具高得多的热稳定性,与铁族金属在1200-1300℃下也不起化学反应,可用于加工钢铁。因此,PCBW刀具主要用于高效加工黑色难加工材料,在机械加工行业有着广泛的应用。

  5、陶瓷

  陶瓷刀具材料的主要优点是:有很高的硬度与耐磨性,高温条件下抗弯强度、性降低极少;有很高的化学稳定性,陶与金属亲和力小,高温抗氧化性能好。即使在熔化温度下也不与钢相互作用。因而刀具的粘结、扩散、氧化磨损较少;有较低的摩擦系数,切屑不易粘刀,不易产生积屑瘤。陶瓷刀的缺点是:脆性大,强度与韧性低,抗弯强度也弱于硬质合金。

  这五种材料,基本都具备高硬度、高耐磨性和高耐热性等特性。

  做加工行业的人都接触过机床设备,而对机床的作用基本上都是有一定的了解的,毕竟机床加工设备都是用来加工零件模具的,加工的产品都是金属产品居多,但是加工金属产品机床当然重要,但是还有一个更重要的东西就是切削用的刀具,这个在加工中起到非常重要的作用,产品的好坏跟机床精密度有关,还跟刀具的质量有关以及操作上面有关。

  在机床的加工切削中,大家都知道刀具的重要性,而且每一种刀具的作用都不一样,但是有一点可以确认比较类似就是刀具的制做对角度的要求非常的严格,这也是所有刀具里面都是相同的,但是并不是说每一种刀具制做的角度都一样,还有在材质方面不同刀具之间的材料制做都有差别。

  在对金属加工的过程中,为什么刀具能对金属产品进行轻松的切削,刀具到底是什么样的材料制做而成的呢?其实刀具的制做材料有好几种,有陶瓷材料的,有超硬刀具,还有高速钢以及硬质合金材料,而高速钢是高合金工具钢,在制做过程中加了大量的钨,钼,铬,钒等金属元素进去,使得具备了硬度高耐热等特点,可在650度的温度下不影响切削。

  硬质合金是一种粉末冶金制品,用的是高硬度,难熔金属碳化物和金属粘合剂在高温环境下烧制而成的,这种材质的刀具可以在1000度的高温下工作,虽然在韧性和强度上面不如高速钢,但是在使用寿命上来说是高速钢的好几倍到几十倍常用于淬炼的金属加工。

  超硬质材料是指人造材料,比如说人造金刚石,立方氮化硼,以及用这些材料粉末黏合而成的聚晶金刚石,聚晶立方氮化硼等,大家都知道金刚石是世界上最硬的物质之一,所以超硬材料有非常高的耐磨性,经常用于高速切削以及难切削材料的加工用。

  陶瓷材料的刀具有很高的硬度和耐磨性,而且耐高温以及稳定性也是非常高的,与金属的亲合力小,不容易与被切削的金属发生黏合,可用在高速和超高速切削以及硬制度切削,钢材料以及铸铁材料和难切削材料和合金材料的切削,这些东西使用陶瓷刀具来切削最合适,不同的材料用不同材质的刀具和不同作用的刀具来切削,这些都是技术性的东西,只有专业的人才能真正正确的选择和使用,这些都是都属于技术工种,是一个行业发展的基础,工业方面的生产都离不开这些的作用。

  机床上的刀具在加工工件时看上去削铁如泥,其实是刀具的材料比工件材料硬度上高很多,同时采取合理的切削参数所得到的效果。

  刀具的材料大体上分为两大类;第一类是合金工具钢。第二类是硬质合金。

  合金工具钢的代表产品是“白钢”,也叫“高速钢”。学名叫:钨18铬4矾2。之所以叫“白钢”,是因为这种钢材的刀具有一种特殊的金属白色,同时也不生锈,在一堆黑铁蛋似的刀具里,它的白色很特别。为什么也叫“高速钢”呢?其实啊,这是有历史原因的,早期的其它型号的合金工具钢耐高温性能差,也就是说刀具冷态硬度还可以,一热,立即就软了,所以加工时不能和工件相对速度高了,一高就热,一热就软,刀具就盾了。唯有白钢出现后,不怕热,切削速度提高了很多,当然后来又出现了硬质合金,硬质合金的红硬性更好了。所谓“高速钢”现在也只能是历史遗留的俗称了。我们平时见到的各种钻头,基本都是白钢材质的。

  刃磨白钢的刀具,一般使用氧化铝的砂轮。

  硬质合金的刀具是由碳化钨,碳化钴,碳化钛组成的钨钴合金和钨钴钛合金以粉末冶金的方式制成的合金刀头制作的刀具。硬质合金的硬度更好,红硬性性能突出,所以被广泛采用在金属切削领域。立方氮化硼的刀具,也算硬质合金类,其硬度更高,硬度仅次于金刚石,尤其是红硬性非常好,适合于高速轻切削,使加工效率成倍提高。

  刃磨硬质合金的刀具,一般使用碳化硅的砂轮。但立方氮化硼的刀具,用金刚石砂轮磨都费劲,但通常不用磨。

  我们看到的削铁如泥的视频,一般是硬质合金刀头制成的组合刀具,削铁如泥是一种形容,其实靠的是机床强大的刚性和刀头突出的硬度来实现的。有些视频的切削刀具也是白钢,通常不是组合刀具,通体都是白钢制作的。

  金刚石虽然最硬,但一般不能制作金属切削刀具,其硬度虽高,但是太脆,耐冲击性能太差。

  我来回答这个问题,我曾经在深圳的刀具厂干过,市场上的刀具一般用合金钢做刀柄,金刚石做刀头,金刚石的硬度远在钢铁之上,通过多道工序的加工研磨,金刚石刀胚子就加工成符合国标的各型号的金刚石刀头,不过整个刀具的加工非常严格,必须选择适配的合金刀拖和硬度达标的金刚石刀呸,加上高精度研磨就成了一把合格的刀具,市场上大部分的金刚石刀具在几百元不等,而这些刀具好多都是深圳等一些刀具厂代工,当年的出厂价在55元左右,而市场价能卖到300元。这是因为我们当时给客户维修刀具,客户把销售单忘到盒子里了,所以才知道他们的销售价这么高。

  金刚石刀具不管对普通的铜,铝可以轻松应对,就是对乌金等合金钢一样可以削铁如泥。

  可以肯定,你没有一点有关切削原理的知识,在这里不是一二句话能够让你得到全面满意的回答,希望你能够看一看有关这方面的书籍,当然还是想要说叨点,让你多少知道点。首先刀具要比加工的材料要硬很多,而且强度也要好,有一定的韧性;其次,在切削中,刀具能够正常切削就要刃磨出各种角度,比如前角,后角,主副偏角等等。另外,做刀具的材料常用的有硬质合金和高速钢等。

  按材料分:锋钢刀(碳素合金工具钢刀)、合金刀、陶瓷刀、氮化硼刀等。 按结构形式分:锻打刀、焊接刀、机夹刀。 按用途分:外圆刀、内圆刀、螺纹刀、切刀、左右偏刀、圆弧刀等。 1、高速钢 高速钢是指含较多钨、铬、铝等合金元素的高台金工具钢,俗称锋钢或白钢。 机床其特点是:制造简单;有较高的硬度(63~66HRC),耐磨性和耐热性(约600—660口c);有足够的强度和韧性;有较好的工艺性;能承受较大的冲击力;可制造形状复杂的刀具,如特种车刀、铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等;但不能用于高速切削。常用高速钢的牌号与性能。 高速钢淬火后的硬度为HRC63~67,其红硬温度550℃~600℃,允许的切削速度为25~30m/min。 高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性,可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工,有良好的磨削性能,刃磨质量较高,故多用来制造形状复杂的刀具,如钻头、铰刀、铣刀等,亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。 常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。 2、硬质合金 (1)钨钴类硬质合金它的代号是YG,由co和wc组成。常用牌机床抗弯强脯不怕冲击,但是硬度和耐热. 其特点是:韧性好,抗弯强度高,不怕冲击,但是硬度和耐热性较低。适用于加工铸铁、青铜等脆性材料. 常用牌号有YG3、YG6、YG8等,后面的数字表示含钴量的百分比,含钴量愈高,其承受冲击的性能就愈好。因此,YG8常用于粗加工,YG6和YG3常用于半精加工和精加工。 (2)钨钻钛类硬质合金它的代号是YT,由wc(碳化钨)、Tic(碳化钛)、co(钴)组成。常用牌号是YTl5、YT30等. 其特点是:硬度为89~93HRA,耐热温度为800~1000℃;耐磨性、抗氧化性较高;但抗弯强度、冲击韧度较低。适用于加工碳钢、台金钢等到塑性材料。 加入碳化钛可以增加合金的耐磨性,可以提高合金与塑性材料的粘结温度,减少刀具磨损,也可以提高硬度;但韧性差,更脆、承受冲击的性能也较差,一般用来加工塑性材料。 常用牌号有YT5、YT15、YT30等,后面数字是碳化钛含量的百分数,碳化钛的含量愈高,红硬性愈好;但钴的含量相应愈低,韧性愈差,愈不耐冲击,所以YT5常用于粗加工,YT15和YT30常用于半精加工和精加工。 (3)钨钽(铌)钴类硬质合金它的代号是YA,由wc、Tac(NbC)和co组成。 可以加工碳素钢、合金钢。常用牌号有YW1、YW2。它主要加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、合金铸铁等难加工材料。

  刀头是合金工具钢,硬度高,刀刃角度和切削角度契合,才能削铁如泥。

  机床上的刀具主要有车床的车刀、铣床的铣刀、钻床的钻头等等。这些刀具的刀头部分,主要材料是高速钢和硬质合金。可以削铁如泥。

  1、高速钢。

  钻头和铣刀通常是用高速钢。是加入钨、钼、铬、钒等合金元素的金属。具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速钢、锋钢、白钢。

  2、硬质合金

  【车刀】

  在车床车刀的刀头部分,通常是用硬质合金。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。硬质合金的切削性和耐用性比高速钢高得多。

  另外,磨床上的修砂轮要使用金刚石笔。笔的笔尖是金刚石。

  无论是高速钢,还是硬质合金。都不具备延伸性。都是只能做机床的切削工具。才称为工具钢。不能作为建造军舰、潜艇、坦克的钢材。

  生产军事装备的钢材必须是结构钢。具有良好的延伸性。中国军用结构钢的强度、硬度、抗腐蚀性都远落后于达到国家。最近几年在军用结构钢领域才取得重大突破。

  军用结构钢取得巨大突破后,我们的国产航母才能够下水。新一代095型核潜艇才能服役,下潜深度超过至600米。

  有特种合金,钨钢,金刚石。

  看了所有的回答,我真正懂得了为什么中国缺技工人才,这些回答要么不全面,要么凭想象,悲哀呀!没一个懂得切削原理与刀具,刀具与切削量,走刀量的关系,还什么老车工,丢脸啦!

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