1.4 金属切削刀具（课件）《金属切削加工基础》上好课（苏教版·凤凰职教）

《金属切削加工基础》苏教版·凤凰职教 上好课—中职专业课 模块一 金属切削加工概述 1.4 金属切削刀具 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 知识目标 掌握金属切削刀具材料的基本性能要求，记住常见刀具材料及新型刀具材料的种类 能根据加工需求，正确选用常见刀具材料，初步判断材料适用场景 了解刀具材料发展趋势，树立安全、规范、高效的切削加工职业意识 能力目标 情感目标 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 硬度是刀具材料最基本的性能 1.高硬度 刀具材料的硬度 以便刀具切入工件 一、刀具材料性能要求 工件材料的硬度 高于 在常温下刀具材料的硬度一般应在60HRC以上 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 2.足够的强度和韧性 以承受较大的切削力和冲击力 防止刀具断裂或崩刃 3.高耐磨性 以承受切削过程中的剧烈摩擦 减小磨损 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 在高温时仍能保持高硬度、强度、韧性和耐磨性的特性 4.高耐热性 耐热性 是衡量刀具材料性能的主要指标 刀具允许的切削速度 越好 越高 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 5.良好的工艺性 热处理性能 焊接性能 磨削性能 切削性能 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 中应用较广的刀具材料 高速钢 硬质合金 二、常见刀具材料 超硬刀具材料 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 常称为“锋钢” 热处理后硬度为62~67HRC 1.高速钢 以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢 在550°C~600°C时仍能保持常温下的硬度和耐磨性 有较高的抗弯强度和冲击韧性，并易磨出锋利的刀刃 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 高速钢特别适宜制造形状复杂的切削刀具 一般其允许切削速度v0 ≤ 30 m/min 钻头 丝锥 铣刀 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 W18Cr4V 温度达到600°C~650°C 常用的牌号 在此基础上提高含碳量，再添加一些其他合金元素，其硬度可达68~70HRC W6Mo5Cr4V2 仍能保持正常的切削性能 耐用度 可提高1.3~3倍 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 金属黏结剂 高压下成形并在高温下烧结而成 一种或几种难熔的金属碳化物 粉末冶金材料 2.硬质合金 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 硬质合金优点 高硬度 高耐磨性 高热硬性 可达86~93HRA 可达800°C~1000°C 用硬质合金制成的刀具，切削速度比高速钢高4~7倍，刀具寿命可提高几倍到几十倍 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 硬质合金 的缺点 抗弯强度低 韧性差 抗振动差 抗冲击性能差 复杂结构零部件的轻量化生产 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 P、M、K、N、S、H六类 切削工具用硬质合金牌号按使用领域的不同分成 满足不同的使用要求 分成若干个组 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 切削工具用硬质合金牌号组成 类别代码 分组号 细分号 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 ①金刚石 高温下与铁有很大的亲和力 有极高的硬度，是自然界中最硬的材料 显微硬度可达10000HV 不能用于切削含铁金属 脆性极大 3.超硬刀具材料 有极高的耐磨性 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 天然 金刚石分类 价格昂贵，用得较少 人造 石墨在高温、高压及金属触媒的作用下转化而成，主要用作磨料 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 金刚石刀具还可用于陶瓷、硬质合金等高硬度材料的加工 金刚石 立方氮化硼颗粒 立方氮化硼刀片 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 是在高温高压下由六方晶体的氮化硼转化而成的 显微硬度 为8000~9000HV，耐磨性仅次于金刚石 ②立方氮化硼 耐热性 1400°C~1500°C，且不与铁族金属发生反应 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 立方氮化硼可用作砂轮材料,或制成以硬质合金为基本的复合刀片 淬硬钢 用来精加工 冷硬铸铁 高温合金 硬质合金 其他难加工材料 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 改善现有刀具材料性能 研制发展新型刀具材料的目的 使其具有更广泛的应用范围 满足新的难加工材料切削加工要求 三、新型刀具材料及发展方向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (1)开发加入增强纤维须的陶瓷材料，进一步提高陶瓷刀具材料的性能 可以提高 与铁金属相容的增强纤维 实现直接压制成形带有正前角及断屑槽的陶瓷刀片 使陶瓷刀片能更好地控制切屑，大幅度地提高切削用量 陶瓷刀片韧性 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (2)改进碳化钛、氮化钛基硬质合金材料 提高其韧性 刃口的可靠性 使其能用于半精加工或粗加工 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (3)开发应用新的涂层材料 新的涂层材料 用更韧的基体与更硬的刃口组合 采用更细颗粒和改进涂层与基体的黏合性 以提高刀具的可靠性 扩大TiC、TiN、TiCN、TiAIN等多层高速钢涂层刀具的应用 目前涂层硬质合金已普遍用于车、铣刀具 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 扩大其应用范围，开发挤压复合材料 (4)进一步改进粉末冶金高速钢的制造工艺 生产率是传统高速钢立铣刀的三倍 适合加工硬度达40HRC的 淬硬钢 钛合金 铣键槽特别有效 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 挤压复合材料所制成的整体立刀由两层组成 外层 分布于钢母体中的50%氮化硅 内心 高速钢 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 (5)推广应用金刚石涂层刀具，扩大超硬刀具材料在机械制造业中应用 硬质合金基体 金刚石薄膜 金刚石的抗磨性 最佳刀具形状和高的抗震性能 能在非铁金属加工中兼备高速切削能力和最佳的刀具形状 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 常见刀具材料 刀具材料性能要求 新型刀具材料及发展方向 划重点！ 单项选择题 1.硬质合金刀具的主要缺点是（） A. 硬度低 B. 韧性差、脆性大 C. 不耐高温 D. 不耐磨 答案：B 解析：硬质合金硬度高、耐磨，但脆性大，承受冲击能力较差。 课后练习 单项选择题 2.未来刀具材料的发展方向不包括（） A. 超硬化 B. 高韧性 C. 单一化 D. 涂层化 答案：C 解析：刀具材料正向超硬、高强、高韧、涂层、复合化发展，而非单一化。 课后练习 认知题 1.这类刀具通常选用哪种刀具材料？ 课后练习 答案：这类刀具结构复杂、刃口形状多，通常选用高速钢。高速钢韧性好、易刃磨、成型性优良，适合制造各类复杂成形刀具。 认知题 2.这类刀片主要使用什么材料？ 课后练习 答案：这类刀片主要使用硬质合金（涂层硬质合金）。其硬度高、耐热性好，适合高速切削，广泛用于车削、铣削等高效加工场合。 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 正向 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 1.简述金属切削刀具材料必须具备的基本性能要求。 2.高速钢和硬质合金在性能与用途上有什么区别？ 3.金刚石刀具的特点、适用范围及局限性是什么？ 感谢观看 $