刀具材質(zhì)及加工參數(shù)PPT：刀具材料的4大分類+12種硬質(zhì)合金牌號(hào)+刀具材料6大性能

刀具材料是決定其性能的基礎(chǔ)，需具備高硬度、耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性，以及良好的高溫穩(wěn)定性（紅硬性）。
一、刀具材質(zhì)①高速鋼（HSS），其綜合性能好，尤其適用于制造形狀復(fù)雜的刀具；②硬質(zhì)合金，由碳化鎢等制成，在耐磨性與加工效率間取得最佳平衡，是目前市場(chǎng)份額最高的刀具材料，占比超過50%；③陶瓷刀具，耐高溫性能突出，適用于高速切削淬火鋼等材料；④超硬材料，主要包括聚晶金剛石（PCD）和聚晶立方氮化硼（PCBN），用于高硬度、難加工材料的精密加工，其切削速度可達(dá)傳統(tǒng)刀具的5-10倍。其中，PCD擅長加工有色金屬及非金屬，PCBN則專用于高硬度黑色金屬。

二、涂層技術(shù)

涂層技術(shù)已成為現(xiàn)代切削刀具的三大核心技術(shù)之一。通過在刀具基體上涂覆TiN、TiAlN、金剛石等硬質(zhì)薄膜，能顯著提高刀具壽命（通常提升1-3倍以上）、切削速度和加工質(zhì)量。

涂層作為阻礙化學(xué)擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)的屏障，使刀具磨損速度減慢。現(xiàn)代涂層技術(shù)正向膜系材料多元化、工藝組合多樣化及顯微組織納米化發(fā)展，例如TiAlN、CrSiN等多元復(fù)合涂層和多層涂層，賦予了刀具高耐磨、低摩擦、熱穩(wěn)定性好等綜合性能。

三、切削三要素

切削參數(shù)是控制加工過程的關(guān)鍵工藝變量，主要包括切削速度（Vc）、進(jìn)給量（f）和切削深度（ap）。

①切削速度指刀具切削刃相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)線速度，單位通常為m/min，它直接影響切削溫度和刀具磨損速率。

②進(jìn)給量是刀具每轉(zhuǎn)或每齒的移動(dòng)距離，單位是mm/r或mm/齒，它主要影響表面粗糙度和切屑形態(tài)。

③切削深度（也稱背吃刀量）是待加工表面與已加工表面的垂直距離，單位是mm，它決定了單次材料切除量。

四、參數(shù)選擇的基本原則

參數(shù)選擇需根據(jù)工件材料、刀具類型、加工階段（粗/精加工）及工藝系統(tǒng)剛性綜合決定。材料匹配是首要原則：

①加工鋁合金時(shí)，可大幅提高切削速度（300-800 m/min）并采用大進(jìn)給；

②而加工高硬度的鈦合金時(shí)，則需降低切削速度20%-30%并加強(qiáng)冷卻。

加工階段優(yōu)化：

①粗加工追求效率，通常采用大切削深度、中等進(jìn)給量和較低的切削速度；

②精加工追求質(zhì)量，則采用小切削深度、小進(jìn)給量和較高的切削速度。此外，還需考慮系統(tǒng)約束，如機(jī)床剛性不足時(shí)，需減小切削深度以防止振動(dòng)。

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