在車床加工中,刀具的使用直接關系到加工精度的高低、表面加工質量的優劣和加工效率高低。同普通機床上使用的刀具相比,數控機床上使用的刀具剛性好、精度高、抗振及熱變形使用壽命長,切削速度高,切削過程穩定、可靠,結構上互換性好,便于快速換刀,刀片、刀柄等規格化、系列化、標準化。
刀具材料的常溫硬度一般不低于62HRC,刀具材料在高溫時會降低硬度而導致失效。各類刀具材料可承受的切削溫度:高速鋼為600℃,硬質合金為800℃~1000℃,陶瓷刀具為1200℃。
高速鋼抗彎強度最高,硬質合金次之,陶瓷刀具最低。耐磨性是刀具抵抗摩擦與磨損的能力,通常刀具材料的硬度越高,硬性越好。在加工余量不均勻、斷續切削、承受沖擊與振動的切削加工條件下,刀具有一定的韌性。硬質合金比高速鋼的沖擊韌性低,陶瓷刀具更低。繼續切削時刀具承受熱沖擊和機械振動,反復作用的熱沖擊和機械振動會導致刀具出現裂紋。彈性模量和熱膨脹系數小、導熱系數和抗彎強度大時,刀具材料的抗熱振性增加。
精密五金加工切削時,潔凈的工件金屬表面材料化學活潑性強,車床加工工件易與刀具材料相互擴散??諝庵械难?、切削液中的氯、硫等易與刀具材料中的Co、WC、TiC等起化學作用,產生機械磨損、化學磨損和氧化磨損。刀具材料應考慮自然資源情況、刀具成本等因素,以降低工件的制造成本。車床加工刀具材料應具有良好的鍛造、焊接、切削和磨削性能,容易制造形狀和結構復雜的刀具。刀具材料的導熱系數越大,熱導性越好,切削熱容易傳出,有利于降低切削溫度。
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