金切基础：刀具材料及刀具构造（一）

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　　刀具是由切削部分和夹持部分组成。

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　　夹持部分是用来将刀具夹持在机床上的部分，要求它能保证刀具正确的工作位置，传递所需要的运动和动力，并且夹固可靠，装卸方便。

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　　切削部分是刀具上直接参加切削工作的部分，刀具切削性的优劣，取决于切削部分的材料、角度和结构。

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　　一.刀具材料

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　　1.对刀具材料的基本要求

　　刀具材料是指切削部分的材料。它在高温下工作，并要承受较大的压力、摩擦、冲击和振动等，因此应具备以下基本性能。

　　(1)较高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一般在60HRC以上。(2)有足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动。(3)有较好的耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间。(4)较高的耐热性，以便在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。(5)有较好的工艺性，以便于制造各种刀具。工艺性包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。

　　目前尚没有一种刀具材料能全面满足上述要求。因此，必须了解常用刀具材料的性能和特点，以便根据工件材料的性能和切削要求，选用合适的刀具材料。

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　　2.常用的刀具材料

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　　目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。

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　　(1)碳素工具钢

　　含碳量较高的优质钢，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差。

　　(2)合金工具钢

　　在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素，形成合金工具钢。常用来制造一些切削速度不高或手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等。

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　　目前生产中应用最广的刀具材料是高速钢和硬质合金。

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　　(3)高速钢

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　　它是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。它的耐热性、硬度和耐磨性虽低于硬质合金，但强度和韧度却高于硬质合金，工艺性较硬质合金好，而且价格也比硬质合金低。

　　W18Cr4V是国内使用最为普遍的刀具材料，广泛地用于制造各种形状较为复杂的刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具等。

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　　(4)硬质合金

　　它是以高硬度、高熔点的金属碳化物(WC、TiC等)作基体，以金属Co等作粘结剂，用粉末冶金的方法而制成的一种合金。

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　　特点：它的硬度高，耐磨性好，耐热性高，允许的切削速度比高速钢高数倍，但其强度和韧度均较高速钢低，工艺性也不如高速钢。

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　　用途：常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等的刀体(刀杆)使用。