车刀的选择和使用.doc

第一节车刀材料的选择车刀的使用寿命和生产效率取决于车刀材料的切削性能。车刀由刀头和刀杆两部分组成,刀杆一般是用碳素结构钢制成。由于刀头担任切削工作, 因此刀头材料必须具有下列基本性能: 1) 冷硬性。车刀在常温时具有较高的硬度, 即车刀的耐磨性。 2) 红硬性。车刀在高温下保持切削所需的硬度,该温度的最高值称为" 红热硬度"。 3) 韧性。车刀切削部分承受震动和冲击负荷所具有的强度和硬度。车刀材料的以上三种性能是相互联系、相互制约的, 在具体选用时, 要根据工件材料的性能和切削要求分析选用, 同时还要结合车刀材料在价格、工艺性能方面加以考虑, 以便于以较低的成本加工、刃磨和焊接制造车刀。各种车刀材料的基本性能优劣顺序比较见表 4-1 。目前用来作车刀切削部分的材料主要有高速钢、硬质合金和非金属材料, 碳素工具钢、合金工具钢多用作钻头、丝锥等工具, 用作车刀的较少。现分别介绍作车刀刀头的两种主要材料: 高速钢及硬质合金。一、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢,又名锋钢、风钢或白钢。常用的有 Wl8Cr4V 及 W9Cr4V2 两种牌号。其中用得最多的是 Wl8Cr4V 高速钢。它们的化学成分如表 4-2 所示。高速钢材料分为带黑皮的高速钢和表面磨光的高速钢两种。前者是未经热处理的高速钢,后者是经热处理的高速钢。高速钢硬度较高,具有一定的红热硬性,韧性和加工性能均较好。高速钢车刀制造简单, 刃磨方便, 容易磨得锋利。由于高速钢韧性好, 常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件, 它也常用于制作精车刀, 但因红硬性不如硬质合金, 故不宜用于高速切削。二、硬质合金硬质合金是由难熔材料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形,经 l350 ~ 1560"(2 高温烧结而成的材料, 具有极高的硬度, 仅次于陶瓷和金刚石。硬质合金的红硬性很好,在 1000 ℃左右仍能保持良好切削性能;具有较高的使用强度,其抗弯强度可高达 1000--1700MPa , 但脆性大、韧性差、怕震, 以上这些缺点可通过刃磨合理的角度加以克服, 因此, 硬质合金现已被广泛应用。常用的硬质合金可根据其制造的合金元素不同,分为以下四类: 1 .钨钴合金由碳化钨和钴组成, 常温时的硬度为 HRA87 ~ 92, 红硬性为 800--900 , 代号为 YG , 常用牌号为 YG3 、 YG3X 、 YG6 、 YG6X 、 YG8 、 YGll 等。其中 YG3X 及 YG6X 属于细颗粒碳化钨合金。 YA6 则是我国试制成功的一种含有少量碳化钴的细颗粒硬质合金。钨钴合金冷硬性很高, 韧性也较好, 宜用于加工脆性材料, 如金属蚀口铸铁, 也可车削冲击性较大的工件。由于它的红硬度较差,在 600 ℃时, 钨钴合金容易和切屑粘结, 使刀头前面磨损,故不宜用于车削软钢等韧性金属。 YG6X 细颗粒碳化钴合金耐磨性较好,其强度近似 YG6 ,因此车削冷硬合金铸铁、耐热合金钢及普通铸铁等都有良好效果。 2 .钨钛钻合金由碳化钨、碳化钛及元素钻组成, 代号用 YT 表示, 常用的有 YT5 、 YTl4 、 YTl5 、 YT30 等牌号。钨钴钛合金的冷硬性能和红硬性能比硬质合金高。在高温条件下比钨钴合金耐热耐磨、抗粘性大, 宜于加工钢料及其他韧性金属材料, 但由于性脆, 不耐冲击, 故不宜加工脆