机械制造技术2.ppt

机械制造技术是工业生产中的核心领域，涉及到众多的工艺过程，其中刀具材料的选择和特性对制造效率和产品质量起着至关重要的作用。本篇主要探讨了刀具材料的发展及其重要性能，以及常见的几种刀具材料类型。 刀具材料的发展与机床的进步紧密相连，金属切削的历史可以看作是刀具材料不断演进的历史。刀具应具备的基本性能包括硬度和耐磨性、强度和韧性、耐热性、热物理性能、耐热冲击性能、工艺性和经济性。这些性能之间往往存在矛盾，例如硬度越高，材料的韧性通常会降低，耐热性好的材料可能韧性较差。 常见的刀具材料主要包括： 1. 工具钢：碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。碳素工具钢硬度适中，价格低廉，但耐热性差，适用于制造手动工具和低速刀具。合金工具钢通过添加合金元素提高了耐热性和强度，但依然不适合高温切削。 2. 硬质合金：包括普通、细颗粒和微颗粒硬质合金，如钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）类。硬质合金具有极高的硬度、耐磨性和耐热性，但韧性较低，适用于高速切削和大量生产的场合。 3. 陶瓷：如氧化物陶瓷和氮化物陶瓷，具有优异的硬度和耐热性，但韧性较差，适用于高速切削某些难加工材料。 4. 超硬材料：如立方氮化硼和金刚石，具有极高的硬度和耐磨性，主要用于高精度和高效率的切削应用。 高速钢是一种常用的刀具材料，尤其是钨系高速钢如W18Cr4V和钨钼系高速钢如W6Mo5Cr4V2，它们具有良好的热稳定性和耐磨性，适用于制造复杂刀具，如车刀、铣刀、钻头等。粉末冶金高速钢通过特殊工艺，解决了传统高速钢的碳化物偏析问题，提高了强度和韧性，适用于制造精密和大尺寸刀具。 硬质合金根据其性能特点，被分为P类、K类和M类，分别适用于不同的切削条件和工件材料。例如，P类适合切削塑性材料，K类适合切削韧性材料，M类则介于两者之间。 机械制造技术中的刀具材料选择需根据切削条件、工件材质和加工需求来平衡各项性能指标，以实现高效、精确和经济的生产。随着科技的进步，新型刀具材料如纳米复合材料和涂层技术的发展，将进一步推动机械制造技术的创新和提升。