刀具材料大致分如下幾類:高速鋼、硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
這里主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的時(shí)間比硬質(zhì)合金早,但由于其脆性,發(fā)展很慢。但自上世紀(jì)70年代以后,還是得到了比較快的發(fā)展。陶瓷刀具材料主要有兩大系,即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具,具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優(yōu)點(diǎn),有很好的前景。
為了實(shí)現(xiàn)切削加工,刀具相對(duì)于工件要有一定的切削深度,并沿工件待加工表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)有時(shí)是直線的,有時(shí)是旋轉(zhuǎn)的,通常由機(jī)床實(shí)現(xiàn)。上述刀具及工件的運(yùn)動(dòng)速度以及刀具切人工件內(nèi)部的深度被統(tǒng)稱為切削用量。“切削加工”這一概念在有些場(chǎng)合被廣義解釋,這時(shí)它不僅包括上述內(nèi)容,而且還包括磨削加工。本章對(duì)切削加工不作廣義解釋。按照刀具與工件的運(yùn)動(dòng)方式以及刀具的形狀可將切削加工劃分為:車削、銑削、刨削、鉆削、鏜削、拉削、鉸削、攻絲、插齒、滾齒等。
高速鋼刀具是一種比普通刀具要堅(jiān)韌,更容易切割的刀具,是一種新產(chǎn)品。在機(jī)械制造中用于切削加工,絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的,也有手用的。數(shù)控刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具,又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具;同時(shí)“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外,還包括刀桿和刀柄等附件!
一種衡量紅硬性的方法是先把鋼加熱至580~650℃,保溫1小時(shí),然后冷卻,這樣反復(fù)4次后測(cè)量其硬度值。高速鋼的淬火溫度一般均接近鋼的熔點(diǎn),如鎢系高速鋼為1210~1240℃,高鉬系高速鋼為1180~1210℃。淬火后一般需在 540~560℃之間回火3次。提高淬火溫度可以增加鋼的紅硬性。為了提高高速鋼刀具的使用壽命,可對(duì)其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,如低溫氰化、氮化、硫氮共滲等。