摘要:提出了每一种类的刀具都有其特定的加工范围。切削刀具与加工对象的选择次要指两者的力学、物理和化学功能互相婚配，依据工件资料来选择刀具资料，从而取得较长的刀具寿命和较高的切削加工消费率，到达降低加工本钱和减小资源耗费的目的。

　　关键词:刀具资料功能婚配

　　  Choice of Tool Material  in Machining

　　(Quality Guarantee Department of Shandong Laiwu Iron and Steel Group ,Laiwu 271004 , China)

　　Abstract :It was put forward that each species had its particular tool of the processing. Cutting tools and processing targets mainly referring to the choice of both the mechanical, physical and chemical properties match each other, according to the workpiece materialto choose tool material, which was the longesttoollife and the biggedt cutting productivity and reduce processing costs and reduce resources consumption.

　　Keywords :tool materials match performance

　　随着迷信技术的开展，对钢铁资料的加工也提出了越来越高的要求，如何正确选择刀具资料停止切削加工，以进步切削加工消费率、降低加工本钱、减小资源耗费以及避免切削加工对工件资料物感性能的影响是一个需求高度注重的成绩。

　　临时以来机械加工选择刀具资料的方式以传统的试切法和参照以往经历为主。在用试切法加工某一新型资料时，往往需求运用多种刀具资料停止反复切削实验，研讨剖析刀具的磨损、破损方式及其缘由，经过比拟从中选择最佳的刀具资料。这种办法自觉性大，形成人力、财力、刀具和资料的少量糜费。而依据经历选择刀具，往往不能选择到最佳刀具资料，形成切削加工消费率低下、切削加工本钱添加、刀具资料资源(尤其是一些宝贵的合金元素)糜费严重。每一种类的刀具资料都有其特定的加工范围，只能顺应一定的工件资料相切削速度范围。不同的刀具或同种刀具加工不同的工件资料时刀具寿命往往会存在很大的差异，每一种类的刀具持有其最佳加工对象，即存在切削刀具与加工合理婚配成绩，两者的力学功能、物感性能和化学功能的婚配，以取得较长的刀具寿命和较高的切削加工消费率。结合笔者已停止的研讨，上面对切削刀具与加工对象的合理婚配停止评述。

　1 力学功能的婚配

　　切削刀具与加工对象的力学功能婚配次要是指刀具与工件资料的强度、韧性及硬度等力学功能参数应互相婚配。不同力学功能的刀具(如高速钢刀具、硬质合金刀具和超硬刀具等)所合适加工的工件资料有所不同约资料有所不同。通常，刀具资料的硬度必需高。通常，刀具资料的硬度，刀具硬度普通要求在60 HRC以上。高硬度的工件资料必需用更高硬度的刀具来加工，详细的刀具资料参数见表1。

　　为了进步切削加工消费率，普通采用高速切削加工。高速切削采用的切削速度比惯例切削高出几倍甚至十几倍，因而切削温度很高。可是刀具资料随着温度的降低，强度和硬度会下降。为此，高速切削时要求刀具资料不只要有良好的室温力学功能，还应具有优良的低温力学功能，且其低温力学功能比室温力学功能更为重要。各种刀具资料的硬度随温度的变化见图1。

　　2 物感性能的婚配

　　切削刀具与加工对象的物埋功能婚配次要是指刀具与工件资料的熔点、弹性模量、导热系数、热收缩系数相抗热冲击功能等物埋功能参数应互相婚配。具有不同物埋功能的刀具(如高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等)所合适加工的工件资料有所不同。加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的刀具，以使切削热可迅速传出而降低切削温度。穿衣搭配瘦脸日霜引荐引荐粉底液哪个牌子好化装水全身防晒哪种好品牌吸油面纸什么牌子好

　　如金刚石的导热系数为硬质合金的1.5 ~9 倍，为铜的2-6 倍，由于导热系数及热分散率高，切削热容易散出，故刀具切削局部温度低。金刚石的热收缩系数比硬质合金小几倍，约为高速钢的1/10，因而金刚石刀具不会发生很大的热变形，这对尺寸精度要求很高的精细加工刀具来说尤为重要。立万氮化硼(CBN)的导热性虽不及金刚石，但却大大高于高速钢和硬质合金。随切削温度的进步，CBN 刀具的导热系数逐步添加，可使刀尖处切削温度降低，增加刀具的分散磨损并有利于高速精加工时加工精度的进步。CBN 的耐热性可到达1 400-1 500 C ，比金刚石的耐热性(700-800 C)简直高一倍。

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　　由于高速切削的切削速度比惯例切削时高几倍甚至十几倍，切削温度很高，因而高速切削刀具的生效主耍取决于刀具资料的热功能(包括刀具的熔点、耐热性、抗氧化性、低温力学功能和抗热冲击功能等)。高速干切削、高速硬切削和高速加工黑色金属的最高切削速度次要受限于刀具资料的耐热性，因而要求刀具资料的熔点高、导热性好、氧化温度高、耐热性好及抗热冲击性强。如高速加工钢和铸铁等黑色金属时，最高切削速度只能到达加工铝合金时的1/3-1/5 ，其缘由是切削热易使刀尖发作热破损。在高速切削低导热性及高硬度资料(如钛合金和耐热镍基合金、高硬度合金钢等)时，易构成锯齿状切屑，而高速铣削进程中则会发生厚度变化的断续切屑，它们都会招致刀具内的热应力发作高频率的周期变化，从而减速刀具的磨损。

　　3 化学功能的婚配

　　刀具的磨损是机械磨损和化学磨损综协作用的后果。机械磨损次要包括磨料磨损、粘着磨损、塑性磨损和微观断裂等。化学磨损次要是指在低温下刀具资料的组分与工件资料发作的化学反响、化学溶解以及刀具与工件间元素的分散等。已有的研讨标明:刀具切削加工时的磨损与所加工的工件资料和切削条件亲密相关，在不同的切削条件下加工不同的工件资料时，自主导位置的磨损机制有所不同。

　　如在低速切削时由于温度较低，其磨损机制往往表现为磨料磨损而在高速切削时低温惹起的化学反响、氧化磨损相分散磨损则自主导位置。由于在低温下工件资料硬度有所下降，圆而磨料磨损逐步减小如图2所示。

　　化学磨损与切削温度T亲密相关，其表达式为:

　　切削刀具与加工对象的化学功能婚配次要是指刀具与工件资料的化学亲和性、化学反响、分散、粘着和溶解等化学功能参数应互相婚配。具有不同组分的刀具(如高速钢刀具、硬质合金刀具相超硬刀具等)所合适加工的工件资料有所不同。当刀具与工件中的元素化学亲和性强(易发生化学反响、互相粘着或分散)时，应设法逃避。如含有SIC颗粒或SIC晶须的刀具资料在加工镍基合金时表现出优秀的切削功能，但在加工钢件时刀具资料却发作急剧磨损。这是由于SIC 很容易在切削低温作用下与工件资料中的铁发生化学反响，其反响式为:4Fe+SIC&rarrFeSi+Fe3c。

　　如陶瓷的化学惰性大于TIC和wC。即便在熔化温度时，Ai2O3，与钢也不起化学反响。因而，切削加工钢件时，Ai2O3， 陶瓷刀具的分散磨损很小。另外，Ai2O3，陶瓷中含有铝元素，因而Ai2O3，陶瓷刀具在加工铝及铝合金时存在较大化学亲和力，很容易呈现较大的粘着磨损相分散磨损。因而应防止用此类刀具加工铝、钛及其合金。

Si3N4 基陶瓷刀具高速切削碳钢时次要发作化学磨损。化学磨损自身在陶瓷刀具的总磨损量中所由比例普通并不大，但化学磨损的重要作用在于它能大大加剧机械磨损，如化学溶解及分散作用会惹起陶瓷外表强度削弱，加剧刀具与工件间的粘着，从而招致严重的粘着磨损和微观断裂磨损。

　　金刚石刀具切削温度到达800 C时就会得到其硬度金刚石刀具不合适于加工钢铁类资料由于金刚石与铁族元素之间有很强的化学亲和力，在低温下铁原子容易与碳原子互相作用使其转化为石墨构造，刀具极易损坏。

　　4 完毕语

　　切削刀具与加工对象的力学功能婚配次要是指刀具与工件资料的强度、韧性和硬度等力学性参数应互相婚配。切削刀具与加工对象的物感性能婚配次要是指刀具与工件资料的熔点、弹性模量、导热系数、热收缩系数及抗热冲击功能等物感性能参擞应互相婚配。切削刀具与加工对象的化学功能婚配次要是指刀具与工件资料化学亲和性、化学反响、分散、粘着和溶解等化学功能参数应互相婚配。在实践使用中，应依据所加工的工件资料选择互相婚配的刀具料。