刀具材质及加工参数PPT：刀具材料的4大分类+12种硬质合金牌号+刀具材料6大性能

刀具材料是决定其性能的基础，需具备高硬度、耐磨性、足够的强度和韧性，以及良好的高温稳定性（红硬性）。
一、刀具材质①高速钢（HSS），其综合性能好，尤其适用于制造形状复杂的刀具；②硬质合金，由碳化钨等制成，在耐磨性与加工效率间取得最佳平衡，是目前市场份额最高的刀具材料，占比超过50%；③陶瓷刀具，耐高温性能突出，适用于高速切削淬火钢等材料；④超硬材料，主要包括聚晶金刚石（PCD）和聚晶立方氮化硼（PCBN），用于高硬度、难加工材料的精密加工，其切削速度可达传统刀具的5-10倍。其中，PCD擅长加工有色金属及非金属，PCBN则专用于高硬度黑色金属。

二、涂层技术

涂层技术已成为现代切削刀具的三大核心技术之一。通过在刀具基体上涂覆TiN、TiAlN、金刚石等硬质薄膜，能显著提高刀具寿命（通常提升1-3倍以上）、切削速度和加工质量。

涂层作为阻碍化学扩散和热传导的屏障，使刀具磨损速度减慢。现代涂层技术正向膜系材料多元化、工艺组合多样化及显微组织纳米化发展，例如TiAlN、CrSiN等多元复合涂层和多层涂层，赋予了刀具高耐磨、低摩擦、热稳定性好等综合性能。

三、切削三要素

切削参数是控制加工过程的关键工艺变量，主要包括切削速度（Vc）、进给量（f）和切削深度（ap）。

①切削速度指刀具切削刃相对于工件主运动的瞬时线速度，单位通常为m/min，它直接影响切削温度和刀具磨损速率。

②进给量是刀具每转或每齿的移动距离，单位是mm/r或mm/齿，它主要影响表面粗糙度和切屑形态。

③切削深度（也称背吃刀量）是待加工表面与已加工表面的垂直距离，单位是mm，它决定了单次材料切除量。

四、参数选择的基本原则

参数选择需根据工件材料、刀具类型、加工阶段（粗/精加工）及工艺系统刚性综合决定。材料匹配是首要原则：

①加工铝合金时，可大幅提高切削速度（300-800 m/min）并采用大进给；

②而加工高硬度的钛合金时，则需降低切削速度20%-30%并加强冷却。

加工阶段优化：

①粗加工追求效率，通常采用大切削深度、中等进给量和较低的切削速度；

②精加工追求质量，则采用小切削深度、小进给量和较高的切削速度。此外，还需考虑系统约束，如机床刚性不足时，需减小切削深度以防止振动。

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