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硬质合金刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：

(1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

(2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。(3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度。(4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，v可采用8m/分钟左右。磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。

硬质合金刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响，正确选择刀具，对减少零件加工变形至关重要。

（1）合理选择刀具几何参数。①前角：在保持刀刃强度的条件下，前角适当选择大一些，一方面可以磨出锋利的刃口，另外可以减少切削变形，使排屑顺利，进而降低切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。②后角：后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削厚度是选择后角的重要条件。粗铣时，由于进给量大，切削负荷重，发热量大，要求刀具散热条件好，因此，后角应选择小一些。精铣时，要求刃口锋利，减轻后刀面与加工表面的摩擦，减小弹性变形，因此，后角应选择大一些。③螺旋角：为使铣削平稳，降低铣削力，螺旋角应尽可能选择大一些。④主偏角：适当减小主偏角可以改善散热条件，使加工区的平均温度下降。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

（2）改善刀具结构。

①减少铣刀齿数，加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大，加工中切削变形较大，需要较大的容屑空间，因此容屑槽底半径应该较大、铣刀齿数较少为好。②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下，以消除刃磨刀齿时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样，不但可以降低切削热而且切削变形也比较小。③严格控制刀具的磨损标准。刀具磨损后，工件表面粗糙度值增加，切削温度上升，工件变形随之增加。因此，除选用耐磨性好的刀具材料外，刀具磨损标准不应该大于0.2mm，否则容易产生积屑瘤。切削时，工件的温度一般不要超过100℃，以防止变形。当刀片达到要求的厚度后，对其进行进一步磨削加工以获得准确的几何形状和尺寸。

机械刀具在车削和铣削加工中的应用

机械刀具在车削和铣削加工中的应用

在车削钢件材料加工时，对于淬硬钢的加工，超硬材料刀具能够在很大程度上实现以车代磨的加工效果。在切削加工过程中，由于其切削深度要远远高于磨削，极大程度上提高了以车代磨的工作效率，从而降低了加工制造的成本。需要注意的是，在进行高硬度机械部件加工时，要采取低速或中低速的切削方式，防止超硬材料刀具偏离切割轨道。PCBN特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料，能获得较好的工件表面质量。

   在车削铸铁件时，对于发动机缸盖的排气阀座，可以选择铜、钼高铬合金铸铁，这种材料的加工一般有车削和铣削2 种工艺。用PCBN 材料所制的刀具加工灰铸铁刹车盘时，其切削速度一般在700～2000m/min 适宜。

用PCD 材料制成的刀具铣削铝合金时， 其速度可达到300～4000m/min；执行刀具半径补偿后，数控系统自动计算，并使刀具按照计算结果自动补偿。用PCBN 制成的刀具铣削灰铸铁时，其速度一般在1000～2000m/min 范围内。目前， 我国加工铝合金缸盖的PCD 面铣刀切削速度已达到了4021m/min， 其进给速度为5670mm/min，这种效率是我国20 世纪90 年代初期引进外国设备的2 倍。精加工灰铸铁缸体的CBN 面铣刀铣削速度也达到了2000m/min，其效率是硬质合金面铣刀的10 倍之多。在玻璃深加工中，铣削玻璃的PCD 螺旋内排液面铣刀应用为广泛。