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    高性能高速钢刀具
    高性能高速钢是指在通用型高速钢成分中再增加一些含碳量、含钒量及添加Co、Al等合金元素的新钢种,从而可提高它的耐热性和耐磨性。主要有以下几大类:① 高碳高速钢。高碳高速钢(如95W18Cr4V),常温和高温硬度较高,适于制造加工普通钢和铸铁、耐磨性要求较高的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工较硬材料的刀具,不宜承受大的冲击。② 高钒高速钢。典型牌号,如,W12Cr4V4Mo,含V提高到3%一5%,耐磨性好,适合切削对刀具破损极大的材料,如纤维、硬橡胶、塑料等,也可用于加工不锈钢、高强度钢和高温合金等材料。③ 钴高速钢。属含钴超硬高速钢,典型牌号,如,W2Mo9Cr4VCo8 ,有很高的硬度,其硬度可达69-70HRC,适合于加工高强度耐热钢、高温合金、钛合金等难加工材料,M42可磨削性好,适于制作精密复杂刀具,但不宜在冲击切削条件下工作。④ 铝高速钢。属含铝超硬高速钢,典型牌号,如,W6Mo5Cr4V2Al,6000C时的高温硬度也达到54HRC,切削性能相当于M42,适宜制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具、拉刀等,用于加工合金钢、不锈钢、高强度钢和高温合金等材料。⑤ 氮超硬高速钢。典型牌号,如,W12M03Cr4V3N,属含氮超硬高速钢,硬度、强度、韧性与M42相当,可作为含钴高速钢的替代品,用于低速切削难加工材料和低速高精加工。
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    涂层刀具材料
    对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一。涂层刀具的出现,使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具是在韧性较好刀体上,涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物,它将刀具基体与硬质涂层相结合,从而使刀具性能大大提高。涂层刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。⑴ 涂层刀具的种类根据涂层方法不同,涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。涂层硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法,沉积温度在1000℃左右。根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和 ‘软”涂层刀具。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性,其主要优点是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂层。⑵ 涂层刀具的特点① 力学和切削性能好:涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来,既保持了基体良好的韧性和较高的强度,又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。因此,涂层刀具的切削速度比未涂层刀具可提高2倍以上,并允许有较高的进给量。涂层刀具的寿命也得到提高。② 通用性强:涂层刀具通用性广,加工范围显著扩大,一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。③ 涂层厚度:随涂层厚度的增加刀具寿命也会增加,但当涂层厚度达到饱和,刀具寿命不再明显增加。涂层太厚时,易引起剥离;涂层太薄时,则耐磨性能差。④ 重磨性:涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间长。⑤ 涂层材料:不同涂层材料的刀具,切削性能不一样。如:低速切削时,TiC涂层占有优势;高速切削时,TiN 较合适。⑶ 涂层刀具的应用涂层刀具在数控加工领域有巨大潜力,将是今后数控加工领域中*重要的刀具品种。涂层技术已应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工各种钢和铸铁、耐热合金和有色金属等材料的需要。
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    深孔加工中导致刀具寿命短的有5个原因
    要想刀具的使用寿命长,那么刀具的制作材料需要既具备耐腐蚀性不生锈,也要具备耐磨性,不会轻易卷刃,BG42钢材就是具有这两种性质,用它来制刀,刀具能使用很久。深孔加工中导致刀具寿命短的有5个原因,分别是:1、 钻削条件不合理,处理的方法:检查钻削速度是否过高;适当设定进给速度2、 机床原因,处理的方法:主轴偏摆是否过大;检查主轴和导向套是否同心;导向套和钻柄的间隙是否太大;防止偏摆,套筒的安装是否正确。3、 刀具原因,处理的方法:钻尖角和导向块选择是否正确;钻头长度是否比需要长度长太多;重磨是否符合要求(砂轮粒度是否太粗、崩刃未磨掉)。4、 切削液原因,处理的方法:切削液的选择是否正确(添加剂、黏度等) :切削液的过滤是否良好;油温太高时应增加油箱容积。5、 被加工材料,处理的方法:材质性能是否均匀。
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    切削加工中产生的热量,对刀具寿命有多大影响?
    影响切削区热量的因素:刀片和工件材料的导热性、切削速度和进给量、切削刃槽型、温度水平和梯度在很大程度上决定了刀具磨损的类型和程度,以及相应的刀具寿命在以铣削加工为主的断续切削工况中,刀具的啮合弧度、进给量、切削速度、切削刃槽型的选择对热量的产生、吸取和控制都有影响。01啮合弧度由于铣削过程的间歇性质,切削齿只在部分加工时间内产生热量。切削齿的切削时间百分比由铣刀的啮合弧决定,而啮合弧则受到径向切削深度和刀具直径的影响。不同铣削工艺的啮合弧也不同。在槽铣中,工件材料包围一半的刀具,啮合弧是刀具直径的 100%。切削刃一半的加工时间都花在切削上,因此热量迅速积聚。02切削速度为了保持切削区内的切屑厚度和温度与刀具在满刀切削时的值相等,刀具供应商制定了补偿系数,用于在刀具啮合量百分比减小时增加切削速度。从热负荷角度来看,啮合弧小,切削时间可能不足以产生*大刀具寿命所需的*低温度。增加切削速度通常会产生更多的热量,将小啮合弧与更高的切削速度相结合有助于将切削温度提升至所需的水平。03切削厚度切屑厚度会对热量和刀具寿命产生极大的影响。切屑厚度过大,造成的重负荷会产生过多的热量和切屑,甚至导致切削刃断裂。切屑厚度过小,切削过程只在切削刃的较小部分上进行,而增加的摩擦和热量会导致迅速的磨损。铣削中产生的切屑的厚度会随着切削刃进出工件而不断变化。确定正确的进给量所涉及的因素包括:刀具的啮合弧或径向切削深度以及切削刃的主偏角。啮合弧越大,产生理想平均切屑厚度所要求的进给量就越小。
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    刀具磨损快的解决方法
      1、选择合适的刀具材料  硬质合金是由碳化钛、碳化钨以及钴等材料用粉末冶金方法制造而成的,也是目前主要的刀具材料之一,通常是将硬质合金刀片固定在刀体上使用,适用于切削铸铁、钢材以及不锈钢等工件材料。高速钢具有较高的硬度和耐磨性,被广泛用于制造车刀、铣刀以及拉刀等。    合金钢是由碳、铁以及加入其它合金元素组成的,在硬度和耐磨性上不如高速钢,但价格比较便宜,用于制造复杂形状的低速刀具。  2、选择专用切削液  专用切削液里含有硫化极压抗磨添加剂,添加剂的释放可以有效保护刀具,减少刀具磨损,提高加工精度。这种切削液在粘度和导热系数等方面都通过了严格的测试,可以满足各种切削工艺要求。  3、考虑刀具性能  刀具的性能要求通常会涉及到耐磨性、抗冲击性以及使用寿命等方面。现在所用的金属切削刀具材料种类繁多,包括从切削速度低、耐磨性差的高速钢刀具到切削速度高、耐磨性好的金刚石刀具,而刀具硬度越高,耐磨性也就越好。     涂层材料具有较好的耐热性、较高的硬度以及多层涂层技术,使涂层硬质合金刀具具有较大的工作范围和较长的使用寿命。
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