常用金属切削刀具

数控刀具之—车削刀具编著：吴光辉车削刀具车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。

它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。

车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机夹可转位刀片车刀。

机夹可转位刀片车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。

2.1 车削刀具基础1.可转位车刀的结构目前，数控车床上大多使用系列化、标准化刀具。

可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。

其由刀杆、刀片、刀垫和夹紧元件等部分组成（如图2.1a）。

车刀的前、后角是靠刀片在刀杆槽中安装后得到的。

当一条切削刃用钝后可迅速转换成另一条切削刃使用，即可继续工作，直到刀片上的所有的切削刃都用钝，刀片才报废回收，更换新刀片后，车刀又可继续工作。

2.可转位车刀的优点与焊接、整体是刀具相比，可转位刀具具有以下优点：a.刀具寿命高。

由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的的缺陷，刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具的寿命。

b.生产效率高。

由于机床操作工人不需要在磨刀，可大大的减少停机换刀等辅助时间。

c.有利于推广新技术、新工艺。

可转位车刀由利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。

d.有利于降低刀具成本。

刀杆使用寿命长，且大大减少了刀杆的消耗＆库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。

3.可转位刀片可转位刀片的形状、尺寸、精度、结构特点等，均用不同的代码表示。

如下图所示。

编码1表示刀片的形状。

如C表示80°的菱形刀片，T表示三角型刀片；编码2表示刀片的后角。

通常刀具的后角靠刀片安装倾斜形成。

若可转位车刀使用平装结构，则需按后角要求选择相应带后角的刀片。

目前使用比较多的是C、N、P等三种后角；编码3表示刀片的尺寸公差等级，精度较高的公差等级代号位A、F、C、H、E、G；精度较低的公差等级代号有J、K、L、M、N、U。

最常用的刀片公差等级M、G、K等；编码4表示刀片的结构类型（断屑槽及夹固形式）。

目前常用的切削刀具的材料
切削刀具是机械加工中不可或缺的一种工具，广泛应用于机床加工、模具加工、数控
加工等领域。

根据不同的工件材料和加工工艺，切削刀具的材料也存在多种选择。

目前常
用的切削刀具的材料有以下几种。

1.高速钢
高速钢是一种高合金的不锈钢，主要组成成分为碳素、钨、钒、铬、锰等元素。

由于
高速钢具有良好的热稳定性和耐磨性，因此被广泛应用于各种机械加工领域，如车削、铣削、钻削、刨削等。

高速钢刀具的优点是成本低、加工效率高，但脆性大，容易发生断裂。

2.硬质合金
硬质合金是由钨、钴、铁等金属粉末按一定比例混合，经加压、烧结而成。

硬质合金
具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和抗腐蚀等特点，因此被广泛应用于切削领域。

硬质
合金刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。

3.陶瓷
陶瓷刀具是指由氧化铝、氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。

陶瓷刀具具有高硬度、高耐
磨性、耐高温等特点，被广泛应用于高硬度材料如铸铁、钢铁等的加工中。

陶瓷刀具的优
点是切削自锐性好、耐磨性强、耐高温，但成本高，易破碎。

4.CBN
5.PCD
PCD是聚晶金刚石的简称，由人造金刚石微晶粉末，与金属粉末经高温高压处理而成。

PCD刀具具有高硬度、高耐磨性、良好的导热性和稳定性等特点，在加工铸铁、铝合金、
钛合金等材料中效果较好。

PCD刀具的优点是硬度高、耐磨性好，但成本较高。

总之，随着工艺的不断发展，切削刀具的材料也不断有新的材料涌现，未来的切削刀
具将更加科技化和高效化。

常用刀具材料分类、特点及应用学校：学院：班级：姓名：学号：目录摘要 (3)一、刀具材料的基本要求 (4)二、常用刀具材料 (6)1.高速钢 (6)2.硬质合金 (9)三、涂层刀具 (12)1.硬质合金 (12)2.CVD Chemical Vapor Deposition (化学气相沉积) (12)3.PVD Physical Vapor Deposition（物理气相沉积） (13)四、金属陶瓷 (15)五、陶瓷 (17)六、立方氮化硼 (19)七、聚晶金刚石 (21)八、牌号 (22)1.车削牌号 (22)2.切断、切槽和螺纹加工牌号 (22)3.铣削牌号 (23)4.钻削牌号 (23)九、参考文献 (24)摘要要使金属切削工序获得满意的效果，切削刀具材料和牌号的选择是重要的考虑因素。

因此必须基本了解每种切削刀具材料及其性能，以便为每一切削应用做出正确选择。

本文旨在对目前常用刀具的材料进行分类，刀具材料的特点及应用进行总结，并根据每种切削刀具材料的性能给出应用建议。

关键词刀具材料分类刀具材料特点刀具材料性能刀具材料应用一、刀具材料的基本要求1.高硬度刀具是从工件上去除材料，所以刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度；刀具材料最低硬度应在60HRC以上；对于碳素工具钢材料，在室温条件下硬度应在62HRC以上；高速钢硬度为63HRC～70HRC；硬质合金刀具硬度为89HRC～93HRC2.高强度与强韧性刀具材料在切削时受到很大的切削力与冲击力；如车削45钢，在背吃刀量ap＝4㎜，进给量f ＝0.5㎜/r的条件下，刀片所承受的切削力达到4000N，可见，刀具材料必须具有较高的强度和较强的韧性；一般刀具材料的韧性用冲击韧度a K表示，反映刀具材料抗脆性和崩刃能力3.较强的耐磨性和耐热性刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。

一般刀具硬度越高，耐磨性越好。

刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好；刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性。

数控车削加工工具的种类及应用如下：
1.车刀：用于对旋转的工件进行切削加工。

车刀有不同的形状和
应用，如粗车刀、精车刀、圆鼻车刀、切断车刀等。

2.切槽刀：用于切削加工轴向和径向的槽。

3.螺纹车刀：用于加工内外螺纹，有外螺纹车刀和内螺纹车刀两
种。

4.内孔车刀：用于加工内孔。

5.整体式车刀：这种车刀的刀体由一个坯料制造而成，适用于小
型车刀和加工有色金属的车刀。

6.焊接式车刀：采用焊接方法连接刀头与刀杆，结构紧凑，适用
于各类车刀，特别是小刀具。

7.机夹式车刀：刀片用机械夹固在刀杆上，可以重复利用，是数
控车床常用的刀具。

8.特殊式车刀：如复合式车刀、减震式车刀等，适用于特定的工
件材料和加工需求。

9.高速钢刀具：采用高速钢制造，可以不断修磨，是粗加工和半
精加工的通用刀具。

10.硬质合金刀具：采用硬质合金制造，适用于切削铸铁、有色
金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高猛钢、工具钢等难加工的材料。

11.金刚石刀具：具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹
性模量、高导热、低热膨胀系数等优势，可以用于非金属脆硬材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工。

12.其它材料刀具：如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等，正向高硬
度合金铸铁粗加工、断续切削方向发展。

二、切削运动1.主运动主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动。

主运动的速度最高，所消耗的功率也最大。

换句话说，主运动就是从工件上切除金属所必须的运动。

在切削运动中，主运动只有一个。

2.进给运动进给运动是不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个表面的运动。

进给运动一般速度较低，消耗的功率较少，可由一个或多个运动组成，可以是连续的，也可以是间断的。

3.三种表面待加工表面待加工表面是指即将切去的表面。

已加工表面已加工表面是指切削后得到的表面。

过渡表面过渡表面是指正在被切削的表面4.切削用量三要素注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。

刀具材料的种类及其选择1.低速切削时的刀具材料部分刀具常用工具钢2.高速切削时的刀具材料1）P 类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属，用蓝色（包括P01～P50)作为标志。

2）K 类硬质合金主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色（包括K10～K40）作为标志。

3）M 类硬质合金主要用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作为标志，又称为通用硬质合金。

3.其他刀具材料1.陶瓷刀具材料2. 人造金刚石3. 立方氮化硼二、刀具的组成和结构刀面1.前刀面2.后刀面切削刃1.主切削刃2.副切削刃刀尖刀尖是指主切削刃与副切削刃的交点或主切削刃与副切削刃间的过渡弧（也称为过渡刃）。

刀尖的类型主要有切削刃交点、圆弧刀尖、倒棱刀尖等。

注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案。

2、刀具的标注角度前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角、副后角、楔角、刀尖角上述八个角度中，前六个为刀具的基本角度，其余均为派生角度。

刀具角度的换算法平面与正交平面内前、后角的关系法向前角与前角的关系为：法向后角和后角的关系为：2.任意平面与正交平面内前、后角的关系四、刀具的工作角度刀具工作角度的含义刀具工作角度是刀具在工作时的实际切削角度，即在考虑刀具的具体安装情况和运动影响的条件下而确定的角度。

附录2 常用刀具的切削参数附录2-1 硬质合金车刀粗车外圆及端面的进给量背吃刀量p a /mm≤3 >3～5 >5～8 >8～12>12工件材料车刀刀杆尺寸 B ×H /mm工件直径 d /mm 进给量f /mm·r –116×2520 4060 100 400 0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.7 0.6～0.9 0.8～1.2 — 0.3～0.4 0.4～0.6 0.5～0.6 0.7～1.0 — — 0.3～0.5 0.5～0.6 0.6～0.8 — — — 0.4～0.5 0.5～0.6 — — — — — 碳素钢、合金钢、耐热钢20×30 25×2520 40 60 100 400 0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.7 0.8～1.0 1.2～1.4 — 0.3～0.4 0.5～0.7 0.7～0.9 1.0～1.2 — — 0.4～0.6 0.5～0.7 0.8～1.0 — — — 0.4～0.7 0.6～0.9 — — — — 0.4～0.6 16×254060 100 400 0.4～0.5 0.5～0.8 0.8～1.2 1.0～1.4 — 0.5～0.8 0.7～1.0 1.0～1.2 — 0.4～0.6 0.6～0.8 0.8～1.0 — — 0.5～0.7 0.6～0.8 — — — — 铸铁 铜合金20×30 25×2540 60 100 4000.4～0.5 0.5～0.9 0.9～1.3 1.2～1.8— 0.5～0.8 0.8～1.2 1.2～1.6— 0.4～0.7 0.7～1.0 1.0～1.3— — 0.5～0.8 0.9～1.1— — — 0.7～0.9 注：1. 加工断续表面及有冲击的工件时，表内进给量应乘系数k =0.75～0.85。

绪论【内容提要】本章主要介绍本课程的基本内容、性质、特点和学习本课程的基本要求。

【目的要求】1、明确本课程的基本内容和性质；2、了解本课程的特点；3、掌握学习本课程的基本要求。

【本章内容】一、本课程的内容《金属切学原理与刀具》这门课，原理讨论的是金属切削加工过程中的主要物理现象的变化规律，以及对规律的控制及应用；刀具是要我们学习常用金属切削刀具的选择、使用以及常用非标准刀具的设计，如成形车刀、成形铣刀和拉刀等。

二、本课程的性质根据所学专业的教学计划基本课程的教学大纲的规定，本课程是一门专业基础课，为培养与机制方面有关的应用型人才服务，为本专业的其他专业课如《金属切削机床》、《机械制造工艺学》及《机械加工技术》等提供必要的基础知识。

我国自1949年以来各高等工科院校相继进行了金属切削原理与刀具方面的科学研究。

可见在工科院校与机制有关的专业中本课程占有重要的地位，因此一直列为考试课，在我校的数控、机制、机电等专业自然也是考试课。

三、本课程的特点（1）涉及知识面广本课程是一门专业课。

在学习这门专业课之前，应先掌握《画法几何》、《机械制图》、《金属工艺学》、《机械设计》等基本理论及《公差配合与技术测量》等基础知识。

（2）实验理论多许多公式都是在不同的实验条件下得出的。

如切削力的实验指数公式和单位切削力公式，虽都是计算切削力，但实验条件不同，则得出的结论也不同。

因此说专业课中没有绝对的理论，或许有些还要做近似处理。

（3）实践性强学习理论就是为实践服务，但经过实践又可以提高理论水平。

如果学习了不会用，那就是“纸上谈兵”，因此，一定要做到理论与实践相结合。

四、学习本课程的要求1、具有正确图示和选择刀具合理几何参数的能力。

2、基本掌握切削过程中的主要物理现象的变化规律和应用及控制方法，具有解决实际生产问题的能力。

3、具有根据具体要求选择使用常用刀具，以及设计一般非标准刀具的能力。

4、要求课上认真听讲，抓住重点，做好笔记，课下复习，辅导与自学相结合。

金属加工常用设备介绍金属加工是一项广泛应用于制造业的关键领域，它涵盖了诸多加工工艺和设备。

在这篇文章中，我将为您介绍一些金属加工常用设备，让您对金属加工的技术和工具有更深入的了解。

1. 数控机床数控机床是当今金属加工领域最重要的设备之一。

它通过计算机控制的方式，实现对金属材料的精确加工加工。

数控机床具有高精度、高效率和多功能的特点，适用于各种金属加工工艺，如铣削、车削、钻孔和切割等。

目前，数控机床已经成为各类制造业的主要加工设备。

2. 冲床冲床是一种常见的金属加工设备，它以高速冲击力将金属板材冲压成所需形状。

冲床具有高效率、高精度和批量生产的优势，广泛应用于汽车制造、家电制造和金属制品等行业。

冲床通过模具的使用，能够实现多样化的产品加工。

3. 激光切割机激光切割机是利用激光束对金属材料进行切割的设备。

激光切割具有精度高、速度快、加工效果好的特点。

激光切割广泛应用于金属板材、管材和金属零部件的加工，例如汽车底盘、航空航天部件和电子设备外壳等。

4. 铣床铣床是用铣刀对金属材料进行切削、铣制的设备。

它能够在工件上创造出平面、曲线和各种形状的零件。

铣床具有灵活性高、加工速度快的特点，广泛应用于模具制造、航空航天和船舶制造等领域。

5. 车床车床是一种将金属材料放置在旋转主轴上，通过刀具对其进行切削的设备。

车床通常用于加工长杆状零件、螺纹等工件。

它具有高精度、高效率和加工精细的特点，广泛应用于汽车制造、船舶制造和机械制造等行业。

6. 焊接设备金属加工中常用的焊接设备有电弧焊机、气体保护焊机和激光焊接机等。

焊接是一种将金属材料通过加热并熔化的方式进行连接的工艺。

焊接设备能够实现金属零部件的精密连接，广泛应用于制造业、建筑业和航空航天等领域。

以上是金属加工常用设备的简要介绍。

通过了解这些设备，我们可以更好地理解金属加工技术在现代制造业中的重要性和应用。

随着科技的不断进步，金属加工设备将会越来越精密、高效，为各行各业的发展提供更多可能。