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刀具知识各种刀具材料的硬度和韧性高速钢粉末高速钢涂层高速钢超微粒硬质合金硬质合金涂层硬质合金金属陶瓷涂层金属陶瓷Si3N4Al2O3陶瓷CBN烧结体金刚石涂层金刚石烧结体硬度韧性产品对象危险性对策◎由于冲击负荷、过度磨损使切削急剧增加，导致刀具破损，飞散而有受伤的危险。※请使用安全罩、保护眼镜。※请尽快更换刀具。◎高温的切屑飞散及过长切削的排出，可造成伤害及烫伤。※请使用安全罩、保护眼镜。※在除去切屑时关上机器并带上手套采用钳子或铗子等工具◎切削工具及切削材料切削时产生高温，若刚加工完直接用手触摸它们有烫伤的危险。※请使用保护手套等保护用具。◎切削中因产生火花和因破损而造成发热及因切屑引火，可有发生火灾的危险。※在易燃易爆的场所请勿使用。※在使用非水溶性切屑油液时务请注意防火对策。◎在高速旋转的情况下使用时，机床夹具等平衡性差时，会因振动及颤振引起工具破损的危险。※请使用安全罩、保护眼镜。◎工件上产生的毛刺等，直接用手触摸有受伤的危险。※请不要用裸手触摸。◎若未把刀片与有关零件牢牢夹紧，在切削中，有脱落、飞散，导致受伤的危险。※安装的定位面和紧固用的零件上，不允许有异物粘附，应仔细清扫后再装刀片。※请用附带的搬子切实地夹紧刀片与◎用套筒等到辅助工具时若夹得过紧也会造成发刀具破损飞出等到危险。※请勿使用套筒等辅助工具，而只用附带的专用搬手。◎刀具高速成旋转时，由于离心力，刀片可能飞出十分危险，使用时请充分注意安全。※请参照使用说明书及样本，在推荐的范围内使用。◎铣刀类由于具有锋利的刀片，直接用手碰会受伤。※请用保护手套等保用品。 ◎刀具因偏心旋转，不平衡等，而引起震颤、振动等，并由于刀具破损飞出，造成伤害。※旋转速度按推荐条件选择。※为防止因轴承等的磨损引起偏心回转与振动等，应定期进行回转部份的精度及平衡度的调整。◎工件回转加工通孔时，当钻通时切剩部分常会高速飞出，这种飞出物呈圆盘状，由于锐利，十分危险。※请使用安全罩、保护眼镜等防保用具并在夹持部位装上外罩。 ◎极小直径的钻头其顶端是尖形，十分锐利，当手指直接接触时易遭刺伤，钻头折断难取出，此外折断后会飞出。※操作时必须充分注意安全，请使用保护手套、保护眼镜焊接刀具 ◎有刀片脱落,破损造成损伤的危险性。※使用前要确认已牢靠焊上※在可能造成高温的条件下请勿使用。 ◎反复多次焊接时。在使用中刀片有破损的危险。※多次焊接修复的刀片由于强度下降请勿使用。 ◎在规定用途以外使用时，易招致机床与刀具破损，非常危险。※请遵守规定的使用方法。所有切削工具使用切削工具的注意事项◎由于刀刃十分锐利，因此直接用手拿有碰伤的危险。◎使用错误的方法，使用条件不恰当时可导致刀具破损，飞出，造成碰伤的危险。※特别是从套壳中取出时或将其装在机床时,请使用手套等保护用品。※请使用安全罩、保护眼镜等防护用品.※请使用推荐的切削条件，并请仔细阅读使用说明书及样本等所有可转位式（刀刃可换式）的切削工具名种铣刀及其他旋转刀具钻头其他车削加工钢材铣削加工钢材00.20.40.60.8进给（mm/刃）100200300400切削速度M/min硬质合金PVD涂层硬质合金CVD涂层硬质合金金属陶瓷00.20.40.60.8进给（mm/刃）100200300400切削速度M/min金属陶瓷，金色涂层金属陶瓷CVD涂层硬质合金PVD涂层硬质合金硬质合金超硬质工具材料的基本特征☆定义与区分：超硬质工具材料——是硬质合金、金属陶瓷、陶瓷，CBN烧结体和金刚石烧结体等的总称。超硬——是超硬质工具材料的略称，但狭义上是硬质合金的略称。硬质合金——指以WC（碳化钨）为主要成分的工具材料。超硬质工具——用超硬质工具材料制成的工具的总称。☆物理特性：外观——据材质不同而异，例如有灰、黑、金等色。气味——无臭。硬度——硬质合金、金属陶瓷：HV500～3000Kg/mm2陶瓷：HV1000～4000Kg/mm2CBN烧结体：HV2000～5000Kg/mm2金刚石烧结体：HV8000～12000Kg/mm2☆成分：有W、Ti、Al、Si、Ta、B等的碳化物，氮化物，氧化物，碳氧化物及加入其中的Co、Ni、Cr、Mo等金属成份。超硬质工具材料使用注意事项☆超硬质材料特硬且脆，故受冲击和过紧的夹紧均易受伤。☆超硬质材料热膨胀率与金属不同，为此热套和冷套的制品，当使用温度与设计温度有差异，过高或过低时常易产生裂纹。☆超硬质材料会因沾上磨削液，切削润滑液，其它水分等腐蚀而使强度下降，请保管时加以注意。1、刃口缺损：在非专业人员看来象是普通的后刀面磨损，实际上普通的后刀面磨损都有细小、光滑的磨损花纹，但是刃口缺损的刀刃口则呈现凹凸不平的锯齿形。如果刃口缺损没有被充分发觉，它就会发展成切深处切口。问题起因解决方法☆震动★ 检查系统的刚性以确认工件是否夹紧★ 修正悬臂和支撑★ 检查不合适的刀具安装☆刃口加工★ 尽可能使用最大的倒圆和倒棱☆刀片材质★ 使用较韧性的材质☆积屑瘤★ 提高切削速度☆进给★ 减小每齿进给☆重复切削的铁屑★ 使用有适当清除铁屑间隙的刀杆★ 使用空气喷射或冷却液冲走铁屑2、切深处切口：当刀片前刀面和后刀面切深方向上产生刃口缺损或局部磨损时，就会发生这种现象。槽状豁口主要是由工件材料状况引起的，易于引起豁口磨损的工件材料状况包括：工件表面具有氧化皮；有磨损特性的高温合金，如镍铁合金；由于预加工而引起的工件表层硬化或硬度在HRC550以上的经过热处理的材料。问题起因解决方法☆刀盘几何形状★更改为750，600或450主偏角☆刀片材质★使用较耐磨的硬质合金材料☆进给★减小每齿进给☆切削速度★降低切削速度☆刃口加工★使用带倒圆或倒棱的刀片程序设计对磨损性强的材料改变切削深度3、热裂痕：这些裂痕垂直产生在刀片的切削刃上，是由铣削带来的极端温度变化引起。铣刀每旋转一周，刀片开始切削，温度也随刀片进入切削而迅速上升。在整个切削过程中，不断变化的铁屑厚度也始终改变着切削温度。当刀片推出切削时，空气或冷却液的流动使得刀片在重新进入切削前迅速冷却。上述温度变化在刀片中产生可以导致热裂的热应力。在非专业人士看来，深度的裂痕象普通的刃口缺损。问题起因解决方法☆ 切削速度和进给★ 通过降低切削速度和每齿进给来降低切削温度☆ 冷却★ 关闭冷却液或确定是否应用正确☆ 刀片材料★ 使用湿铣设计的涂层材质4、积屑瘤：这种现象是工件材料的表层粘附在刀片的上表面。高硬度的金属粘附物周期性地脱落，沿切削刃产生不规则凹陷。这给工件和刀片都带来危害。由于积屑瘤的产生，切削力也将会被增加。问题起因解决方法☆切削速度★增加转速☆刀片材质★使用锋利的PVD涂层刀片★对某些合金高速切削须用金刚石或金刚石涂层刀片☆进给★增加每齿进给☆冷却液★当切削不锈钢和铝合金时使用雾状或液态冷却液来避免铁屑粘附于刀片上☆刃口加工★使用锋利刃口，正前角的PVD涂层或抛光的刀片5、月牙洼磨损：是指刀片前刀面上产生的相对光滑、规则的凹槽。月牙洼磨损有两种成因：①粘在刀片前刀面上的金属材料被剥落，带走了刀片表面的微小碎屑。②刀片表面的铁屑流动导致摩擦热积累。最后，这些摩擦热积累将会降低刀片切削刃后的强度并且带走刀片上微小的颗粒，直至出现明显的月牙洼。月牙洼磨损在铣削上很少见，但在加工钢和铝合金铸铁时会发生。若月牙洼磨损变得很严重，那就会有崩刃的危险，甚至刀片完全报废。问题起因解决方法☆ 切削速度★ 降低切削速度☆ 刃口加工★ 选用较小的倒棱或把进给增大到合适倒棱加工的范围☆ 刀片材料★ 使用湿铣设计的涂层材质6、后刀面磨损：均匀的后刀面磨损因为其可预见性而成为刀片磨损中较好的形式。后刀面磨损过大增加了切削力，而且导致工件表面粗糙度不良。当磨损以让人无法接受的速度发生或无法估计时，必须检查的关键因素是：切削速度、进给，刀片材质和刀片/刀盘几何外形。问题起因解决方法☆ 切削速度★ 首先检查这方面。重新计算转速以确保其正确性★在不更改进给的前提下降低切削速度☆ 进给★ 提高每齿进给（进给必须高到足以避免由小铁屑厚度带来的纯磨损）☆ 刀片材质★ 使用较为耐磨的刀片材质★若使用的是未涂层材质刀片，则改用涂层材质刀片☆ 刀片几何尺寸★检查刀片是否在相应形式的刀盘上使用7、综合因素；当磨损、刃口缺损、热裂和崩刃都同时出现时，机床操作工必须检查正常的进给、切削速度和切削深度调整量以外的原因，找到问题的根源。重新检查切削速度，进给和切削深度等参数，以确保准确性，但是也应该仔细地检查系统的刚性，看是否有松动和磨损的零件。问题起因解决方法☆ 系统刚性★ 检查刀杆安装系统的松动情况★改进工件夹具和刀具刚性★检查零件的磨损情况或不正确的刀片安装☆进给★降低进给以减轻切削力☆ 刀片和刀片材质★ 若可能使用较大刀尖圆角★使用带倒棱的刀片★使用较韧性的硬质合金刀片☆ 刀片几何尺寸★若可能，选用不同主偏角的刀盘，把作用于刀片尖角的切削力分散合理选择刀具降低加工成本人工费增加劳动时间缩短熟练工人不足设备费用增高产量增大加工表面质量提高尺寸精度提高提高寿命高效切削建立工具系统高精度化省力无人化经济刀具转位刀片M级化提高耐磨性耐脆性损伤耐熔附性通用性高速切削大进给切削大切深切削复合化多刃化快速更换提高转位精度刀刃调整机构夹紧刚性传送装置NC机床专用机床自动装卸料减少工具费用缩短实际切削时间切屑处理缩短辅助时间降低加工成本切屑处理对生产率的影响切削刀具切屑产生切屑处理良好切屑处理不良NC机床自动机床重切削大进给放热效果操作者安全无人化省力化高效切削表面质量精度保持切屑缠绕高热切屑堵塞操作者不安全机床运率下降工具损伤表面质量精度恶化生产率提高生产率下降切屑的处理切屑的碎断切屑变脆切屑厚度增加改变切屑厚度产生薄弱部分使切屑分割断开强制碎断减少切屑卷曲半径钢中加入使切屑成脆性的元素（易切削钢）加以适当处理加以适当处理降低切削速度提高进给量减小余偏角减小前角摆动切削振动切削继续进给改变进给量改变切削速度（预先切槽切削法）在工件上预先切槽切削刃上有缺口降低断屑槽宽度刀片前面上做出凸起物☆切削加工的目的：缩短加工时间，延长刀具寿命，提高加工精度，因此应很好考虑工件的材料、硬度、形状和状态，机床的性能，选定刀具，并有必要选择高效率的切削条件。☆切削速度切削速度对刀具的耐用度影响很大，提高切削速度，使切削温度上升，从而使刀具耐用度大大缩短。由于工件材料种类与硬度不同，切削速度也不同，为此需要选定与之相应的刀具材料。※切削速度的影响1、切削速度提高20%，刀具的耐用度降至原来的1/2；切削速度提高50%，刀具的耐用度降至原来的1/5。2、低速切削时，易产生震动，刀具耐用度亦低。☆进给量在车削时工件转一转，车刀前进的量即进给量。在铣削时铣刀转一转，工作台前进的量即进给量。若以刀刃数除之，该数值即为每刃进给量。进给量与加工表面粗糙度有很大关系，通常是按表面粗糙度要求决定进给量※进给量的影响1、进给量小，后面磨损大，刀具耐用度很快降低。2、进给量大，切削温度生高，后面磨损增大，但它对刀具耐用度的影响比切削速度小。3、进给量大，加工效率高。后刀面磨损切深：Ap=1.0mm进给量（mm）切削条件被削材料：SNCM431(200HB)刀具材料：STi10T刀具形状：0-0-5-5-35-35-0.3mm切削速度：Vc=200m/min切削时间：Tc=10min车削钢时进给量变化与后面磨损的关系☆切深切深是根据工件的余量、形状、机床功率、刚度及刀具的刚度而决定。3、切削铸铁表面和黑皮表面层时，应该在机床功率允许的条件下，尽※切深的影响1、切深变化对刀具寿命影响很大。2、切深小，微切深时，会造成刮擦，只切削加工硬化层，是刀具耐用度降低的主要原因。量增大切深，不然切削刃尖端就会因切削工件表面硬化层，杂质而使切削刃发生崩刃，发生异常磨损。0.30.20.10.060.080.10.20.30.60.030.4后刀面磨损切深（mm）切削条件被削材料：SNCM431(HB200)刀具材料：STi10T刀具形状：0-0-5-5-35-35-0.3mm进给量f=0.20mm/rev切削