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1、第二节第二节 切削刀具及其材料切削刀具及其材料一、一、 切削刀具结构切削刀具结构 由工作部分和非工作部分构成。由工作部分和非工作部分构成。 车刀车刀(turning tools)(turning tools)的工作部分比较简单，的工作部分比较简单，只由切削部分构成，非工作部分就是车刀只由切削部分构成，非工作部分就是车刀的柄部的柄部( (或刀杆或刀杆) )。不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部分，都可以看成由外圆车刀的切削部分演变分，都可以看成由外圆车刀的切削部分演变而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参数。数。（1)
2、1)前刀面前刀面 切屑流过的刀面。切屑流过的刀面。 1. 1.刀刀 面面（2)2)主后刀面主后刀面 与工件正在被切削加工的表面与工件正在被切削加工的表面 （过渡表面）相对的刀面。（过渡表面）相对的刀面。 （3)3)副后刀面副后刀面 与工件已切削加工的表面相对与工件已切削加工的表面相对 的刀面。的刀面。（一）刀具切削部分的基本定义（一）刀具切削部分的基本定义 2. 2.刀刃刀刃（1 1）主切削刃）主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。前刀面与主后刀面在空间的交线。（2 2）副切削刃）副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。前刀面与副后刀面在空间的交线。 3 3刀尖刀尖 三个刀面在空间的交点，也
3、可理解为主、副切削刃三个刀面在空间的交点，也可理解为主、副切削刃二条刀刃汇交的一小段切削刃。二条刀刃汇交的一小段切削刃。 在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性，在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性，一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。 刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。数。 参考系：用于定义和规定刀具角度的各基参考系：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面。准坐
4、标面。 参考系：参考系：刀具静止参考系刀具静止参考系和和刀具工作参考刀具工作参考系系。 （二）定义刀具角度的参考系（二）定义刀具角度的参考系刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参考系。考系。1 1刀具静止参考系刀具静止参考系在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。静止参考系中最常用的是静止参考系中最常用的是正交平面参考系正交平面参考系。 2. 2.正交平面参考系正交平面参考系由以下三个在空间由以下三个在空间相互垂直的参考平
5、相互垂直的参考平面构成。面构成。(1)(1)基面基面p pr r通过切削刃上选定通过切削刃上选定点，垂直于该点切点，垂直于该点切削速度方向的平面。削速度方向的平面。通常平行于车刀的通常平行于车刀的安装面（底面）。安装面（底面）。(2)(2)切削平面切削平面p ps s 通过切削刃通过切削刃上选定点，垂直上选定点，垂直于基面并与主切于基面并与主切削刃相切的平面。削刃相切的平面。(3)(3)正交平面正交平面p po o 通过切削刃上选定通过切削刃上选定点，同时与基面和切削点，同时与基面和切削平面垂直的平面。平面垂直的平面。（三）刀具的标注角度（三）刀具的标注角度（1 1）基面中测量的刀具角度）基面
6、中测量的刀具角度1 1）主偏角主偏角r r 主切削刃在基面上的投影与进给主切削刃在基面上的投影与进给运动速度运动速度v vf f 方向之间的夹角方向之间的夹角。2 2）副偏角副偏角r r 副切削刃在基面上的投影与进给副切削刃在基面上的投影与进给运动速度运动速度v vf f反方向之间的夹角反方向之间的夹角。（2 2）切削平面中测量的刀具角度）切削平面中测量的刀具角度1 1）刃倾角刃倾角s s 主切削刃与基面之间的主切削刃与基面之间的夹角夹角。它在切削平面内标注或它在切削平面内标注或测量，但有正负之分。测量，但有正负之分。当主切削刃与基面平行当主切削刃与基面平行时时s s=0=0；当刀尖点相对基面
7、处于当刀尖点相对基面处于主切削刃上的最高点时主切削刃上的最高点时s s 0 0；反之反之s s 00。 （3 3）正交平面中测量的刀具角度）正交平面中测量的刀具角度1)1)前角前角O O 前面与基面之间的夹角。前面与基面之间的夹角。2)2)后角后角o o 后面与切削平面之间的夹角。后面与切削平面之间的夹角。说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。进给运动的影响等条件下确定的。（四）刀具工作角度（四）刀具工作角度刀具在工作参考刀具在工作参考
8、系中确定的角度系中确定的角度称为刀具工作角称为刀具工作角度。度。 研究刀研究刀具工作角度的变具工作角度的变化趋势，对刀具化趋势，对刀具的设计、改进、的设计、改进、革新有重要的指革新有重要的指导意义。导意义。1 1刀具工作参考系的建立刀具工作参考系的建立 与静态系统中正交平面参考系建立的定义与静态系统中正交平面参考系建立的定义和程序相似，不同点就在于它以合成切削运动和程序相似，不同点就在于它以合成切削运动e e或刀具安装位置条件来确定工作参考系的基或刀具安装位置条件来确定工作参考系的基面面p prere。 2 2刀具工作角度的分析刀具工作角度的分析 在车削在车削( (切断、车螺纹、车丝杠切断、车
9、螺纹、车丝杠) )、镗孔、铣削等加工中，通常因刀、镗孔、铣削等加工中，通常因刀具工作角度的变化，对工件已加工表具工作角度的变化，对工件已加工表面质量或切削性能造成不利影响。面质量或切削性能造成不利影响。（1 1）刀具安装位置对刀具工作角度的影响）刀具安装位置对刀具工作角度的影响v用刃倾角用刃倾角s s=0=0车刀车削外圆时，由于车车刀车削外圆时，由于车刀的刀尖高于工件中心，刀的刀尖高于工件中心，工作前角工作前角oeoe增大增大，而而工作后角工作后角oeoe减小减小。v若切削刃低于工件中心，则若切削刃低于工件中心，则工作前角工作前角oeoe增增大大，而，而工作后角工作后角oeoe减小减小1)1)
10、刀尖安装高低对工作前、后角的影响刀尖安装高低对工作前、后角的影响v当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时针转动针转动G G角时，工作主偏角将增大，工作副偏角角时，工作主偏角将增大，工作副偏角将减小。将减小。2 2）刀杆安装偏斜对工作主、副偏角的影响）刀杆安装偏斜对工作主、副偏角的影响二、刀具角度的选择二、刀具角度的选择1.1.前角前角O （1 1）功用功用O 刀刃锋利刀刃锋利，切屑变形，切屑变形切削力和切削功率切削力和切削功率刀刃和刀尖强度刀刃和刀尖强度，散热体积，散热体积刀具寿命刀具寿命o1Pro2（2 2）选择选择取决于：工件材料、刀具材料取决于：工件
11、材料、刀具材料及加工要求。及加工要求。工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反工件材料强度、硬度较低时，应取较大前角，反之应取较小的前角。之应取较小的前角。加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料加工塑性材料时，应取较大前角，加工脆性材料时，应取较小的前角。时，应取较小的前角。刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之刀具材料韧性好（高速钢），取较大前角，反之（硬质合金）取较小前角。（硬质合金）取较小前角。粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角。粗加工时，取较小前角，精加工时，取较大前角。 2.2.后角后角o （1 1）功用功用o 后刀面与工件的摩擦后刀面与工件的摩擦后刀面的磨损率后刀
12、面的磨损率（2 2）选择选择取决于：加工要求、工件材料取决于：加工要求、工件材料及工艺系统刚度。及工艺系统刚度。粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；粗加工或工件材料较硬，后角取较小值；工件材料越软、塑性越大，后角越大；工件材料越软、塑性越大，后角越大；工艺系统刚度较差时，适当减小后角；工艺系统刚度较差时，适当减小后角； 3.3.主偏角主偏角r r 和副偏角和副偏角r r （1 1）功用功用r r 和和r r 刀刃强度刀刃强度表面粗糙度表面粗糙度背向力背向力F Fp p残留面积高度残留面积高度，散热条件，散热条件刀具寿命刀具寿命，工件易变形，工件易变形kr1Krkr2FpFf（2 2）选择选择工
13、艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反工艺系统刚性较好时，主偏角取较小值；反之取较大值。之取较大值。副偏角大小取决于表面粗糙度（副偏角大小取决于表面粗糙度（5 51515) )，粗加工时取大值，精加工取小值。粗加工时取大值，精加工取小值。4.4.刃倾角刃倾角s s （1 1）功用功用（2 2）选择选择 主要影响刀头的强度、主要影响刀头的强度、切削分力和切屑的流动方向。切削分力和切屑的流动方向。加工一般钢料和铸铁，无冲击时：加工一般钢料和铸铁，无冲击时： 粗车粗车s s 0 05 5，精车，精车s s 0 0+5+5； 有冲击时：有冲击时：s s 5 51515； 特别大时：特别大时：s s 30
14、304545。切削加工高强度钢、冷硬钢时：切削加工高强度钢、冷硬钢时： s s 30304545。三、切削刀具结构三、切削刀具结构（一）、车刀（一）、车刀 车刀是金属切削加工中最简单、使用最广泛的刀车刀是金属切削加工中最简单、使用最广泛的刀具，它可以在普通车床、转塔车床、立式车床、自动与半具，它可以在普通车床、转塔车床、立式车床、自动与半自动车床上，完成工件的外圆、端面、切槽或切断等不同自动车床上，完成工件的外圆、端面、切槽或切断等不同的加工工序。的加工工序。 145弯头车刀；弯头车刀；290外圆车刀；外圆车刀；3外螺纹车刀；外螺纹车刀；475外圆车刀；外圆车刀；5成形车刀；成形车刀；690外
15、圆车刀；外圆车刀；7切断刀；切断刀；8内圆切槽刀；内圆切槽刀；9内螺纹内螺纹车刀；车刀；10盲孔镗刀；盲孔镗刀；11通孔镗刀通孔镗刀 2. 2. 硬质合金焊接式车刀硬质合金焊接式车刀 将硬质合金刀片将硬质合金刀片用紫铜、黄铜等焊接在开用紫铜、黄铜等焊接在开有刀槽的刀杆上。有刀槽的刀杆上。结构简单、紧凑，抗振性结构简单、紧凑，抗振性能好，制造方便，使用灵能好，制造方便，使用灵活活。但刀片易产生应力和但刀片易产生应力和裂纹。裂纹。 1. 1. 整体式式车刀整体式式车刀切削部分与夹持部分材料切削部分与夹持部分材料相同，对贵重的刀具材料相同，对贵重的刀具材料消耗较大。消耗较大。多用高速钢制造。多用高速
16、钢制造。 3. 3. 硬质合金机夹重磨式车刀硬质合金机夹重磨式车刀 避免焊接引起的缺陷，提高避免焊接引起的缺陷，提高了刀具耐用度；刀杆可重复使用利用了刀具耐用度；刀杆可重复使用利用率较高。但结构复杂、不能完全避免率较高。但结构复杂、不能完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。 4.4.机夹可转位式车刀机夹可转位式车刀将压制有一定几何参数的多边形刀片，用机械夹固的方法装夹将压制有一定几何参数的多边形刀片，用机械夹固的方法装夹在标准的刀体上。在标准的刀体上。 1.1.不需刃磨，刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削性能、不需刃磨，刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削性
17、能、硬度和抗弯强度。硬度和抗弯强度。 2. 2.减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间，提高了生产效率。减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间，提高了生产效率。 3. 3.可使用涂层刀片，提高刀具耐用度。可使用涂层刀片，提高刀具耐用度。四、刀具材料四、刀具材料 金属切削过程除了要求刀具具有适当金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还要求刀具材料对工件要有良的几何参数外，还要求刀具材料对工件要有良好的切削性能。好的切削性能。 刀具材料刀具材料(cutting tool materials)(cutting tool materials)在切削在切削时要承受高温、高压、摩擦、冲击、振动，金属切
18、削时要承受高温、高压、摩擦、冲击、振动，金属切削过程中的加工质量、加工效率、加工成本，在很过程中的加工质量、加工效率、加工成本，在很大程度上取决于刀具材料的合理选择。大程度上取决于刀具材料的合理选择。1. 1. 刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能（1 1）高的硬度和耐磨性）高的硬度和耐磨性（2 2）足够的强度和韧性）足够的强度和韧性（3 3）高的耐热性与化学稳定性）高的耐热性与化学稳定性（4 4）有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性（5 5）导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，延长刀具
19、寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。延长刀具寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。 2. 2. 常用刀具材料常用刀具材料工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢。硬质合金硬质合金有钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金和钨钛钽（铌）类硬质合金。陶瓷陶瓷超硬刀具材料超硬刀具材料 推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、天然金刚石、聚晶金刚石、立方氮化硼等。 1）碳素工具钢和合金工具钢2 2）高速钢）高速钢高速钢高速钢（highspeedhighspeed steel steel）是一种加入较多钨、钼、是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金钢。铬、钒等合金元素的高合金钢。热处理
20、后硬度可达热处理后硬度可达62626666HRC, HRC, 抗弯强度约抗弯强度约3.33.3GPaGPa，有较高的热稳定性有较高的热稳定性 、耐磨性、耐磨性 、耐热性。切削温度、耐热性。切削温度在在500500650650C C时仍能进行切削。时仍能进行切削。适合于制造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、适合于制造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、插齿刀、剃齿刀、螺纹刀具和拉刀等。铣刀、钻头、插齿刀、剃齿刀、螺纹刀具和拉刀等。按用途可分为：按用途可分为：通用高速钢和高性能高通用高速钢和高性能高速钢。速钢。按制造工艺可分为按制造工艺可分为: : 熔炼高速钢、粉末熔炼高速钢、粉末冶金高
21、速钢和表面涂层高速钢。冶金高速钢和表面涂层高速钢。按基本化学成份可分为按基本化学成份可分为: : 钨系和钼系。钨系和钼系。 （1 1）高速钢的分类）高速钢的分类 （2 2）常用高速钢的牌号与性能）常用高速钢的牌号与性能v通用型高速钢通用型高速钢 W18Cr4V(18-4-1)W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高，热塑由于钨价高，热塑性差，碳化物分布不均匀等原因，目前国内外已很少采用。性差，碳化物分布不均匀等原因，目前国内外已很少采用。v高性能高速钢高性能高速钢 高性能高速钢是指在通用型高速钢高性能高速钢是指在通用型高速钢中增加碳、钒、钴或铝等合金元素，使其常温硬度可达中增加碳、钒、钴或铝等
22、合金元素，使其常温硬度可达67677070HRCHRC，抗氧化能力、耐磨性与热稳定性进一步提高。抗氧化能力、耐磨性与热稳定性进一步提高。可以用于加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难可以用于加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难加工材料。典型牌号有加工材料。典型牌号有M42M42。v粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢 粉末冶金高速钢是用高压氩气或粉末冶金高速钢是用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水而得到细小的高速钢粉末，纯氮气雾化熔融的高速钢钢水而得到细小的高速钢粉末，然后再热压锻轧制成。然后再热压锻轧制成。适用于制造精密刀具、大尺寸适用于制造精密刀具、大尺寸( (滚刀、滚刀、插齿刀插齿刀
23、) )刀具、复杂成形刀具、拉刀等。刀具、复杂成形刀具、拉刀等。硬质合金硬质合金（carbidescarbides）是由高硬度和高熔点的金属是由高硬度和高熔点的金属碳化物碳化物( (碳化钨碳化钨WCWC、碳化钛碳化钛TiCTiC、碳化钽碳化钽TaCTaC、碳化碳化铌铌NbCNbC等等) )和金属粘结剂和金属粘结剂( (CoCo、MoMo、NiNi等等) )用粉末冶金用粉末冶金工艺制成。工艺制成。硬质合金刀具常温硬度为硬质合金刀具常温硬度为89899393HRAHRA，化学稳定性化学稳定性好，热稳定性好，耐磨性好，耐热性达好，热稳定性好，耐磨性好，耐热性达80080010001000C C。硬质合
24、金刀具允许的切削速度比高速钢硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具高刀具高5 51010倍倍 。但强度、韧度均较高速钢低，工艺性也不如高速但强度、韧度均较高速钢低，工艺性也不如高速钢。钢。常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等的刀柄刨刀、端铣刀等的刀柄( (刀体刀体) )上使用。上使用。 3 3）硬质合金）硬质合金钨钴类（钨钴类（WC+CoWC+Co）；）；YGYG, ,属属K K类类钨钛钴类（钨钛钴类（WC+TiC+CoWC+TiC+Co）；）；YTYT, ,属属P P类类钨钛钽（铌）类硬质合金钨钛钽（铌）类硬质合金（WC+Ti
25、C+TaC+WC+TiC+TaC+（NbCNbC）+Co+Co） :YW:YW，属属M M类类（1 1）硬质合金的分类）硬质合金的分类 （2 2）常用硬质合金的牌号及其性能）常用硬质合金的牌号及其性能vK (YG)K (YG)（钨钴类）钨钴类）类硬质合金（红色）：类硬质合金（红色）：有较好的韧性、磨削性、导热性，有较好的韧性、磨削性、导热性，v适合加工短切屑的金属或非金属材料，如适合加工短切屑的金属或非金属材料，如淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。淬硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。v其代号有其代号有K01K01、K10K10、K20K20、K30K30、K40K40等，等，数字越大，耐磨性越低而韧
26、度越高。数字越大，耐磨性越低而韧度越高。v精加工可用精加工可用K01K01；半精加工可用；半精加工可用K10K10，K20K20；粗加工选用粗加工选用K30K30。vP P类（类（YTYT）（钨钛钴类）硬质合金（蓝色）：）（钨钛钴类）硬质合金（蓝色）：v 以以WCWC为基体为基体, , 添加添加TiCTiC，用用CoCo作粘结剂烧结而作粘结剂烧结而成。合金中成。合金中TiCTiC含量提高，含量提高，CoCo含量就低，其硬度、含量就低，其硬度、耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、导热性、耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、导热性、特别是冲击韧性明显下降，适合于精加工。特别是冲击韧性明显下降，
27、适合于精加工。v适合加工长切屑的黑色金属，如钢、铸钢等。适合加工长切屑的黑色金属，如钢、铸钢等。v其代号有其代号有P01P01、P10P10、P20P20、P30P30、P40P40、P50P50等，数等，数字越大，耐磨性越低而韧度越高。字越大，耐磨性越低而韧度越高。v精加工可用精加工可用P01P01；半精加工选用；半精加工选用P10P10、P20P20；粗加；粗加工选用工选用P30P30。 vM M类（类（YWYW）（钨钛钽（铌）类）（钨钛钽（铌）类） ( (黄色黄色) ) ：v在在YT(P)YT(P)类硬质合金中加入类硬质合金中加入TaCTaC或或NbCNbC，可提高抗可提高抗弯强度、疲劳
28、强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨弯强度、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐磨性和高温硬度等，既适用于加工脆性材料，又适用性和高温硬度等，既适用于加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。于加工塑性材料。v适合加工长适合加工长( (短短) )切屑的金属材料切屑的金属材料 ，如钢、铸钢、，如钢、铸钢、不锈钢等难切削材料等。不锈钢等难切削材料等。v其代号有其代号有M10M10、M20M20、M30M30、M40M40等，数字越大，耐等，数字越大，耐磨性越低而韧度越高。磨性越低而韧度越高。v精加工可用精加工可用M10M10；半精加工可用；半精加工可用M20M20；粗加工选用；粗加工选用M30M30。 4 4
29、）涂层刀具材料）涂层刀具材料通过气相沉积或其它技术通过气相沉积或其它技术方法，方法，在韧牲较好的刀具在韧牲较好的刀具基体上，涂覆一层耐磨性基体上，涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，能提高刀具材料的耐磨性，又不降低其韧性。常用的又不降低其韧性。常用的涂层涂层(coated)(coated)材料有材料有TiCTiC、TiNTiN、AlAl2 20 03 3及其复及其复合材料等合材料等, , 涂层厚度随刀涂层厚度随刀具材料不同而异。具材料不同而异。（1 1）TiCTiC涂层涂层 硬度高、耐磨性好、硬度高、耐磨性好、抗氧化性好，切削抗氧化性好，切削时能产
30、生氧化钛膜，时能产生氧化钛膜，减小摩擦及刀具磨减小摩擦及刀具磨损。损。（2 2）TiNTiN涂层涂层 在高温时能产生氧化在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦膜，与铁基材料摩擦系数较小，抗粘结性系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低能好，并能有效降低切削温度。切削温度。（3 3）TiCTiCTiNTiN复合涂层复合涂层第一层涂第一层涂TiCTiC，与刀与刀具基体粘牢不易脱具基体粘牢不易脱落。第二层涂落。第二层涂TiNTiN, ,减少表面层与工件减少表面层与工件间的摩擦。间的摩擦。（4 4）TiC-AlTiC-Al2 20 03 3复合涂层复合涂层第一层涂第一层涂TiCTiC, , 与刀具与刀具基体
31、粘牢不易脱落。第基体粘牢不易脱落。第二层涂二层涂AlAl2 20 03 3可使刀具表可使刀具表面具有良好的化学稳定面具有良好的化学稳定性和抗氧化性能。性和抗氧化性能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiC-TiNTiN复合涂层或复合涂层或TiC-AlTiC-Al2 2O O3 3-TiN-TiN三复合涂层。三复合涂层。5 5）其它刀具材料）其它刀具材料以氧化铝或以氮化硅为以氧化铝或以氮化硅为基体再添加少量金属，在基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀高温下烧结而成的一种刀具材料。具材料。其优点是硬度高，耐磨其优点是硬度高，耐磨性、耐高温性能好
32、，有良性、耐高温性能好，有良好的化学稳定性和抗氧化好的化学稳定性和抗氧化性，与金属的亲合力小、性，与金属的亲合力小、抗粘结和抗扩散能力强；抗粘结和抗扩散能力强；其缺点是脆性大、抗弯其缺点是脆性大、抗弯强度低，冲击韧性差，易强度低，冲击韧性差，易崩刃，所以使用范围受到崩刃，所以使用范围受到限制；限制；可用于钢、铸铁类零件可用于钢、铸铁类零件的车削、铣削加工。的车削、铣削加工。（1 1）陶瓷刀具材料）陶瓷刀具材料 （2 2）金刚石刀具材料）金刚石刀具材料 碳的同素异形体，在高温、高压下由石墨转碳的同素异形体，在高温、高压下由石墨转化而成，是目前人工制造出的最坚硬物质。化而成，是目前人工制造出的最坚
33、硬物质。由于硬度极高由于硬度极高，耐磨性好，切削刃口锋利，耐磨性好，切削刃口锋利，刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑刃部表面摩擦系数较小，不易产生粘结或积屑瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达瘤，可用于加工硬质合金、陶瓷等硬度达65657070HRCHRC的材料。的材料。也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、也可用于加工高硬度的非金属材料，如石材、压缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝压缩木材、玻璃等，还可加工有色金属，如铝硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超精加工。精加工。缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，缺点是热稳定性差，强度低、脆性大
34、，对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈的化学亲合力，不能用于加工钢材。的化学亲合力，不能用于加工钢材。（3 3）立方氮化硼）立方氮化硼立方氮化硼（立方氮化硼（CBNCBN）是一种人工合成是一种人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高温、高压下加入催化剂转化而成。高温、高压下加入催化剂转化而成。它有很高的硬度及耐磨性，热稳定它有很高的硬度及耐磨性，热稳定性好，化学惰性大，与铁系金属在性好，化学惰性大，与铁系金属在13001300时不易起化学反应，导热性好，时不易起化学反应，导热性好，摩擦系数低。摩擦系数低。因此可用于高温合金、冷硬铸铁、因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬硬钢等难加工材料的加工。淬硬钢等难加工材料的加工。 应当指出，加工一般材料大量应当指出，加工一般材料大量使用的仍是使用的仍是普通高速钢及硬质合金普通高速钢及硬质合金，只有在加工难加工材料时，才考虑只有在加工难加工材料时，才考虑选用新牌号合金或高性能高速钢，选用新牌号合金或高性能高速钢，在加工高硬度材料或精密加工时，在加工高硬度材料或精密加工时，才考虑选用超硬材料。才考虑选用超硬材料。