1、木材切削原理與刀具,授課教師： 吳良奎,主要內(nèi)容 基本概念及理論； 刀具材料； 鋸切及鋸子； 銑削及銑刀； 鉆削、榫槽切削及刀具； 磨削及磨具；,主要參考資料,雜志：林產(chǎn)工業(yè) 木材工業(yè) 林業(yè)機械與木工設備 木材加工機械 木工機床 Wood Science and Technology 書籍：金屬切削原理與刀具 金屬工藝學 機械制造工藝學,第一章 木材切削的基本理論,基本概念 切屑形態(tài) 切削熱 切削力 刀具磨損及耐用度 木質(zhì)材料切削表面粗糙度,本章重點,刀具角度 切削力及其影響因素 刀具耐用度及其影響因素,概述 1、木切的實質(zhì)：木材在刀具作用下切削區(qū)發(fā)生變形的過程 研究問題：切削區(qū)木材的變形（基

2、本問題）、切削力、刀具 2、木切的共性：直角自由切削條件下楔形切刀的切削。,二維切削,第一節(jié) 基本概念,定義：借助于刀具和工件之間的相對運動撇開木材間的聯(lián)系以獲得所需木制品的運動。 切削條件：刀具、工件、切削運動,1、主運動：速度高、功耗大 (4070m/s，最大達120m/s),一、切削運動及切削用量：,2、進給運動： 使多余切削層連續(xù)或逐步被切削的運動,（1） 回轉(zhuǎn)運動：,（2）直線運動,D 最大回轉(zhuǎn)半徑 （mm）,L 最大行程； n 每分鐘往復次數(shù),U Un Uz,注意單位,4、運動的合成： 主運動和進給運動的合成 切削運動形式： 一個直線運動： 刨削、拉削 一個回轉(zhuǎn)運動： 圓盤拉刀 一

3、個直線運動與一個回轉(zhuǎn)運動：銑、鉆、車、圓鋸 兩個回轉(zhuǎn)運動： 銑削回轉(zhuǎn)體 兩個直線運動： 帶鋸,5、切削用量： 切削速度(v)；進給速度(u)；背吃刀量(a),3、輔助運動：機床的調(diào)整、讓刀運動等,切削用量的選擇：,1、考慮機床動力和加工系統(tǒng)剛性的許可下選取apmax，減少走刀次數(shù)； 2、在保證加工精度和表面粗糙度要求下選取umax； 3、保證刀具一定耐用度前提下選取vmax，以提高生產(chǎn)效率。 注：精加工時由于加工余量小，背吃刀量不會太大，進給量受表面粗糙度限制也很小，v 應盡可能大。,二、刀具與工件的各組成部分：,1、工件： 待加工表面 加工表面 已加工表面,2、刀具： 刀桿（刀體） 夾持部分

4、 刀頭 切削部分 前刀面：切屑沿其流出的表面 后刀面：刀具與加工表面相對的表面 切削刃：前、后刀面相交部分,三、刀具角度：,（一）種類：標注角度、 工作角度、切削角度,用于生產(chǎn),用于科研,（二）刀具角度的定義：,1、切削平面：通過切削刃上某一選定點，切于工件加工表面的平面，即合成切削速度向量與切削刃的切線組成的平面。 2、基面：通過切削刃上某一選定點，垂直與切削速度的平面。 基面與切削平面垂直,3、刀具標注角度的參考系：（靜態(tài)） 標注角度：畫刀具圖及磨刀時應掌握的角度，是假定條件下的切削角度。即在切削角度的基礎上，合理地規(guī)定一些條件，使基面、切削平面與刀具刃磨、檢驗的基準面相一致，便于刀具設計

5、制造。 假定運動條件：用主運動代替切削運動； 假定安裝條件：刀具的刃磨和安裝基準面垂直于切削平面或平行于基面，刀桿中心線與進給方向垂直。,測量方向（測量平面）： 垂直于切削刃在基面投影的法向剖面 主剖面（PO） 垂直于切削刃的平面法剖面（PN） 當切削刃水平時，主剖面和法剖面重合。,在主剖面上測量的角度： 前角：前刀面與基面的夾角對切屑的擠壓； 后角：后刀面與切削平面的夾角加工表面質(zhì)量和后刀面磨損； 楔角：前、后刀面的夾角利鈍； 切削角：前刀面與切削平面的夾角派生角度 基面上的角度：主偏角、副偏角等,+= 90 =+= 90-,4、刀具的工作角度：刀具實際工作時的角度,實際工作中由于進給速度遠

6、小于主運動速度，所以用標注角度代替工作角度。,w,m,U,四、切削層尺寸參數(shù)： 切削層：刀具正在切削的木材層。 1、名義寬度b：加工表面的寬度，實際寬度略大于名義寬度； 2、名義長度l：一次切削中切削軌跡的長度，實際長度略小于名義長度； 3、名義厚度a：相鄰兩次切削所形成的兩加工表面間的法向距離，實際略大于名義。 a = Uzsin Uz每齒進給量； 運動遇角（切削速度與進給速度的夾角） 主運動為直線運動時a為常數(shù)；回轉(zhuǎn)運動時a 是變化的。,一般用名義尺寸參數(shù)代替實際尺寸參數(shù),五、切削方向,二維切削（直角自由切削）：刃口與切削方向垂直，切屑在橫向上無變形； 三維切削（斜刃切削）：,1、按刃口與

7、切削方向的作用狀況分：,2、按切削方向與木材纖維方向分： 縱向切削（）： 刀刃垂直于纖維，刀具在纖維平面內(nèi)平行于纖維長度方向的切削。 橫向切削（#）： 刀刃纖維方向，刀具在纖維平面內(nèi)纖維方向運動的切削。 端向切削（）： 刀刃垂直于纖維方向，刀具在垂直于纖維的平面內(nèi)運動的切削,縱向切削,橫向切削,端向切削,六、木材切削的特點： 1、高速切削 2、工件材性不均并有一定的含水率 3、切屑有時就是加工產(chǎn)品 4、刀具楔角小,第二節(jié) 切屑形態(tài),一、切屑的類型 （一）縱向切削 縱型切屑（折斷型切屑） 縱型切屑（流線型切屑） 縱型切屑（壓縮型切屑） （二）橫向切削 橫型切屑 橫型切屑 （三）端向切削： 型、型

8、,二、流線型切屑 切削力變化穩(wěn)定；切削過程連續(xù)，光滑的螺旋狀切屑； 形成條件：薄切削，小切削角，含水率高； 形成機理：縱向切削時產(chǎn)生超越裂縫（先行于刃口的開口破壞 ），超越裂縫隨著刀具刃口的前進而前進形成連續(xù)的帶狀切屑；,特點：加工質(zhì)量好（切削厚度很小時不容易產(chǎn)生超越裂縫，此時加工表面比較好），刀具磨損大；,三、折斷型切屑 產(chǎn)生條件：抗劈裂強度低，抗彎強度大，韌性好；含水率低；厚切削（0.1mm）；切削角中等（70）切屑與刀面摩擦系數(shù)小。 3、切削力：瞬時值大，平均值小。 4、特點：刀具磨損小，加工質(zhì)量較好。 順紋：表面質(zhì)量好 逆紋：劈裂木材過深，表面產(chǎn)生凹坑,四、壓縮型切屑 產(chǎn)生條件：小前角

9、（ 20）、負前角；鈍切削刃，切屑和刀面間的摩擦系數(shù)大 切削力：切屑形成周期開始，切削力較小，前刀面完全切入木材后切削力加大。 特點：加工質(zhì)量差。,五、剪切型切屑 產(chǎn)生條件：纖維傾斜角比較大的順紋切削 特點：切削力變化較小，加工質(zhì)量比較好,六、撕裂型切屑 產(chǎn)生條件：端向切削或逆紋切削，鈍切削刃，切削角和切削深度比較大 特點：切削力變化很大，加工質(zhì)量差,七、復合型切屑 產(chǎn)生于橫向切削 當切削角和切削用量都較小時，接近為流線型切屑，加工質(zhì)量較好（刨切單板）；切削用量增加，切屑在前刀面發(fā)生壓縮變形并產(chǎn)生裂紋，為折斷型切屑 特點：表面質(zhì)量比較差 為獲得較好的單板應采用小切削角、小楔角、刃口上加壓緊裝置

10、（壓尺）、對木材進行水熱處理等,第三節(jié) 切削熱,切削熱的產(chǎn)生：摩擦 切削熱的影響：刀具溫度升高、切屑和工件溫度升高,刀具溫度： 1、刀具溫度升高的影響：磨損加劇、刀具穩(wěn)定性下降 2、刀具溫度的測定：細熱電偶、遠紅外線溫度測量儀,第四節(jié) 切削力,一、切削力的來源： 1、抵制木材變形（切屑及附近的木材）的變形阻力變形力； 影響因素：切削角、切削厚度，與切削刃的鋒利程度無關 2、抵制切屑從工件分離的分離阻力分離力； 受切削刃的鋒利程度影響 3、克服切屑及工件與刀具的摩擦摩擦力 變形力 分離力 對于木材切削來講，分離力占的比例相對較大，因此保持切削刃的鋒利程度很重要,二、切削力的合力與分力：,取向下為

11、正，向上為負,斜角切削時，還有一個在切削平面內(nèi)與切削方向垂直的橫向分力Fz，F(xiàn)x最大，F(xiàn)y和Fz不到1/3Fx。,三、切削功率,基本切削條件下：,電機功率：,四、切削阻力,切削阻力是評價材料切削性能的基礎，是確定機床所需動力、刀具夾具設計和確定最佳切削條件的基礎。,切削阻力的測定：動力傳感器 對傳感器的基本要求：高靈敏度；靜態(tài)剛性和動態(tài)剛性好；線性度高；對時間、溫度等的變化有較好的穩(wěn)定性；測定各分力時相互干涉小。 類型：1、電阻應變片傳感器 2、壓電晶體式傳感器：利用晶體的壓電效應 3、功率傳感器,五、切削力的計算（經(jīng)驗公式）：,1、薄切削： （a 0.1 mm）,過渡切削：,式中： p單位切

12、削力；f、A、B、C、c系數(shù)（表2-1；2-2） 切削角； v 切削速度； a 切削厚度,A- = A+(A-A) A#- = A#+(A-A#) A#- = A#+(A-A#)(1- ) 其它各系數(shù)計算同上。,2、厚切削： （a 0.1 mm）,過渡切削：,式中各參數(shù)意義同上。, 纖維傾斜角,3、切削力： Fx = p.a.b9.81 a：切削深度 b：切削寬度,對經(jīng)驗公式的討論： 1、當較?。?5或30）、切削速度較低時，用經(jīng)驗公式計算出現(xiàn)負值，因此較小時不適用； 2、考慮的樹種太少，只有三種； 3、從式中看出切削速度對切削力的影響很大，但有些研究表明在常用的切削速度范圍內(nèi)切削速度的影響不

13、大。,六、影響切削力的因素：,1、切削厚度：, a 0.1mm a Fx a 0 a Fx a = - Fx = 0,注意：切削厚度減小，單位切削力增加，尤其是當切削厚度很小時單位切削力急劇增加（力的尺寸效應）,切削厚度小于0.1mm時切削角的變化,不同微切削厚度的變化,a2,a1,a3,a,1 2 3 ,2、刀具鋒利程度：,隨刀具變鈍，切削力增加（刀具變鈍影響后刀面作用力） 用變鈍系數(shù)c修正 變鈍系數(shù)c與后刀面摩擦系數(shù)有關,切削力隨刃口變鈍而增大的原因： 切削刃變鈍，刃口與木材的接觸面積增大，刃口上的壓力增加； 切削刃變鈍，刃口壓入分開線以下木材深度加大，壓縮木材所消耗的力增大，同時由于刃口

14、與分開線以下木材的壓力增加導致刃口與木材間的摩擦力增大； 刃口壓入木材深度增大，木材纖維彈性回復量增大，木材對后刀面的壓力增大使后刀面上的摩擦力增大,注：隨著刀具變鈍，后刀面摩擦系數(shù)下降（Fy的增量大于Fx的增量）,3、切削方向：,端向 縱向 橫向 過渡切削時，切削力與有關 纖維傾斜角,縱端向切削,切削力與年輪方向有關,方向3的縱向切削受年輪影響小，一般縱向切削試驗往往采用此方向,4、刀具角度：,： F 增大，切屑形狀發(fā)生變化，縱向切削時從流線型變?yōu)檎蹟嘈突驂嚎s型；端向切削時由剪切型向撕裂型轉(zhuǎn)變。,端向切削時切削角為3040時切削力最小，因為切削角過小，刀尖強度和剛度下降，使實際切削角和切削深

15、度增加。,：015 F 15 F 因為過小，刃口穩(wěn)定性下降使實際切削角和切削厚度加大。,最佳后角： 刨削：5 鋸、回轉(zhuǎn)切削：1015,5、木材：, 材性：強度大，切削力大；比重大，切削力大 （麻櫟 樺木 松木） 含水率：10% 時最大（通常） 溫度：溫度升高，材性軟化，切削力下降 0時切削力突變，因為切削凍結(jié)材和融冰材所需切削力不同 橫向切削時，切削力隨溫度變化大（旋切單板時應加熱）,6、切削速度：,當切削深度、切削角比較小時，切削力與切削速度基本無關； 當切削深度和切削角比較大時，切削速度增加，切削力明顯下降,第五節(jié) 刀具的磨損及耐用度,一、衡量磨損的指標：,1、刃口的縱向微觀幾何形狀前后刀

16、面的粗糙度、 2、刃口的橫向微觀幾何形狀磨損特性、磨損強度 刃口圓半徑；后刀面棱長 ；刃口收縮量A,二、正常磨損： 前刀面磨損：切屑與前刀面間的摩擦 后刀面磨損：切削表面的纖維彈性恢復量對后刀面的摩擦,1、前后刀面同時磨損，后刀面磨損量大于前刀面 v小，進給量小，薄切削后刀面磨損； v大，進給量大前后刀面同時磨損，前刀面可能產(chǎn)生月牙洼 端向切削時后刀面磨損大（纖維彈性恢復大） 橫向切削時后刀面磨損小，主要是刃口磨損,2、后刀面磨損，變化小 加工人造板時易產(chǎn)生 （人造板中硬質(zhì)點多）,三、非正常磨損（刀具破損）：,原因：1、刀具材料的韌性或硬度太低； 2、刀具的幾何參數(shù)不合理，使切削力過大，刃口脆

17、弱； 3、切削用量選擇不合理，使切削力過大，切削溫度過高； 4、刀片在焊接或刃磨時因驟冷驟熱使熱應力過大，產(chǎn)生裂紋； 5、操作不當，加工情況不正常,破損的形式： 刀具破損比例較高，硬質(zhì)合金刀具有5060是破損。特別是用脆性大的刀具連續(xù)切削或加工高硬度材料時，破損較嚴重。它又分為以下幾種形式： 崩刃 特點是在切削刃產(chǎn)生小的缺口，尺寸與進給量相當。硬質(zhì)合金刀具連續(xù)切削時容易產(chǎn)生。 剝落 特點是前后刀面上平行于切削刃剝落一層碎片，常與切削刃一起剝落。陶瓷刀具端銑常發(fā)生剝落，另外硬質(zhì)合金刀具連續(xù)切削也發(fā)生。 裂紋 特點是垂直或傾斜于切削刃有熱裂紋。由于長時間連續(xù)切削，刀具疲勞而引起。 塑性破損 特點是

18、刀刃發(fā)生塌陷。是由于切削時高溫高壓作用引起的。,四、磨損原因（正常）：,1、磨料磨損： 原因：切屑與工件表面有微小的硬質(zhì)點，在刀具表面劃出溝紋 產(chǎn)生條件：切削速度小，切削溫度低，磨損速度慢,2、粘結(jié)磨損（冷焊）：由摩擦副新鮮表面分子間的吸附力造成的,軸與軸瓦間因潤滑不良而產(chǎn)生的“咬死”現(xiàn)象屬于冷焊 原因：切削溫度高，摩擦副表面上微觀高低不平的接觸點彼此粘結(jié)，兩摩擦表面間相對運動，粘結(jié)點被對方帶走造成磨損。 若刀具材料硬度高于工件時，粘結(jié)處的破裂一般發(fā)生在工件上，但由于疲勞、熱應力及刀具表面缺陷等也可能導致破裂發(fā)生在刀具上，將刀具材料的顆粒帶走，造成刀具磨損。 產(chǎn)生條件：切削速度中等，磨損程度取

19、決于工件與刀具材料間的親和力、刀具材料與工件的硬度比、切削速度（切削溫度）等。,3、擴散磨損：,原因：高溫下摩擦副中的某些元素在固態(tài)下互相擴散到對方中去，改變刀具材料的結(jié)構(gòu)，使刀具材料變脆，加速磨損。 擴散磨損一般與粘結(jié)磨損同時發(fā)生（硬質(zhì)合金刀具前刀面上的月牙洼） 影響因素：刀具材料的化學成分。如Ti比C、Co、W等擴散慢，一般YT類（鎢、鈦、鈷類）刀具的耐磨性大于YG類（鎢鈷類）； 溫度高，擴散快，磨損快，高溫下刀具磨損加快。高速鋼刀具一般切削溫度較低，在400500時由于塑性變形使切屑與刀具表面發(fā)生原子級的接觸，產(chǎn)生擴散磨損。,切削時由于刀具與工件材料不同，接觸區(qū)產(chǎn)生熱電勢促進擴散磨損，稱

20、為熱電磨損,4、氧化磨損： 切削溫度達到700800時發(fā)生，其磨損強度取決于氧化膜的粘附強度。 5、熱磨損： 周期性熱應力作用，因疲勞而產(chǎn)生磨損。切削速度越高，磨損越快 6、塑性變形： 高溫下高速鋼刀具退火卷刃，硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生表層塑性流動使切削刃或刀尖塌陷。,總的來說，刀具磨損可能是其中的一種或幾種。對一定的刀具和工件材料，起主導作用的是切削溫度。在低溫區(qū)，一般以硬質(zhì)點磨損（磨料磨損）為主；在高溫區(qū)以粘結(jié)磨損、擴散磨損、氧化磨損等為主。,五、磨損過程及磨損限度：,刀具磨損限度： 經(jīng)濟磨損限度：根據(jù)刀具的最長壽命為原則制定 工藝磨損限度：能達到的加工精度和粗糙度為原則制定,1、初期磨損：由于切

21、削刃上應力集中，刀具材料缺陷等。磨損量取決于刃磨質(zhì)量。刀具經(jīng)研磨后可減小磨損量。 特點：加工表面質(zhì)量不穩(wěn)定，切削力劇增 2、正常磨損： 磨損面積隨時間均勻增加 3、急劇磨損 刀具變鈍，切削力陡增，切削溫度急劇升高，喪失切削性能,六、刀具的耐用度： 耐用度：刀具從開始切削至磨損量達到磨鈍標準為止的總切削時間，即兩次刃磨間總的切削時間（T） 壽命：新刃從投入切削到報廢為止的總切削時間,影響刀具耐用度的因素：,（一）刀具幾何形狀對耐用度的影響：,1、楔角（取為磨損限度）,式中：L切削行程； W磨損強度,討論：當W一定時， L 即楔角小，耐用度高,2、后角：,取后刀面棱長 為磨損限度（以后刀面磨損為主

22、）,討論： 不變時， A，耐用度提高。一般=2025,（二）工件與刀具材料：,1、工件比重大，耐用度低；木材中含礦物質(zhì)沉積物，耐用度低；凍結(jié)材耐用度低；含水率高，耐用度高； 2、 端向切削時，切削力大，刀具易變鈍；縱型切削時刀具磨損??； 3、刀具材料硬度、強度高，耐磨性好； （硬質(zhì)合金 高速鋼 合金工具 鋼碳素工具鋼，直刃時硬質(zhì)合金刀具的耐用度是高速鋼的60倍，曲線時是30倍）,（三）切削用量：,切削速度（v） 進給量 切削深度 在生產(chǎn)中，首先選擇大的切削深度ap ，然后根據(jù)加工條件及要求選擇最大的進給量f；最后根據(jù)刀具耐用度和機床功率選擇最大的切削速度v 。 ap 很小時， p很大，并且集中

23、在切削刃上， T； ap ，切屑變?yōu)檎蹟嘈?，T（超越裂縫存在），隨著ap 進一步增大，切屑變?yōu)閴嚎s型，切削阻力增大，T（ap = 0.1mm時，耐用度最大）。,（四）切削方式： 閉式切削產(chǎn)生更多的切削熱，刀具磨損快。,第六節(jié) 木工刀具材料及選擇,一、木工刀具分類： 1、鋸：用鋸切方式分開木材； 2、刀片：加工光面或切開木材，刀體呈片狀，如刨刀、旋刀等； 3、銑刀：用于成形加工、平面加工或銑削槽孔，刀具作回轉(zhuǎn)； 4、鉆頭：用于加工通孔或盲孔，刀體呈桿狀； 5、打眼刀：加工非圓孔和切槽，如鏈式打眼刀、方鑿打眼刀等； 6、車刀：用于加工旋轉(zhuǎn)體，刀具直線進給； 7、磨具：用于磨光木制品表面，如砂紙、砂

24、輪等,二、木工刀具對材料的要求： 1、足夠的強度和韌性。高強度能承受大切削力，用抗彎強度衡量；韌性表明了刀具承受沖擊載荷和振動的能力，用沖擊值衡量。 2、高硬度： HRC50 3、熱硬性好：高溫下保持高硬度（木材加工中通常不用冷卻液） 4、導熱性好：降低切削溫度，提高刀具耐用度 5、耐磨性好：材料抵抗磨損的能力 6、工藝性好：良好的可加工性、可磨削性、熱處理下不脫碳,三、木工刀具常用材料：,1、碳素工具鋼：（T8、T8A、T10、T10A等） 含碳量0.651.2%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼。C%，韌性，淬火后硬度 優(yōu)點：刃口鋒利，塑性好，切削加工性好，淬火后HRC(6165)，價格低。 缺點：熱硬性差（熱

25、硬性溫度200250）；淬火后易變形，淬透性差 應用：切削速度小，負荷小的機用或手工刀具，不適合作整體刀具,注：普通鋼 含磷量0.045%、含硫量0.055%； 或磷、硫含量均0.050%。 優(yōu)質(zhì)鋼 磷、硫含量均0.040%。,2、合金工具鋼：（65Mn、Cr15、Cr12等） 碳素鋼中加入少量合金元素（鎢、鉻、鈷等） 特點：熱硬性好于碳素工具鋼（350400）；淬火時變形小，淬透性好。適用于機用刀具,3、高速鋼： 合金鋼中提高某些合金元素的含量成為高速鋼。含鎢量920%，含鉻量35% 特點：熱硬性好（500600）；熱處理變形??；易磨銳；抗彎強度、沖擊韌性、可鍛性好；價格低 普通高速鋼（W1

26、8Cr4V、W6Mo5Cr4V2）：可鍛性、淬透性等差,優(yōu)點：無碳化物偏析，提高鋼的強度、韌性和硬度，硬度值達6970HRC； 保證材料各向同性，減小熱處理內(nèi)應力和變形； 磨削加工性好，磨削效率比熔煉高速鋼提高23倍； 耐磨性好。 適于制造切削難加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滾刀和插齒刀），精密刀具和磨加工量大的復雜刀具。,粉末冶金高速鋼,4、硬質(zhì)合金： 由難熔的金屬硬質(zhì)化合物（硬質(zhì)相）和金屬粘結(jié)劑（粘結(jié)相）經(jīng)粉末冶金方法制成。硬質(zhì)化合物：碳化鎢(WC)；碳化鈦(TiC)；碳化鉭(TaC)；碳化鈉（NaC） 粘結(jié)劑：鈷（Co） 硬質(zhì)合金強度主要取決于Co的含量。 特點：硬度高（HRC8794）

27、；耐高溫（8001000）；熱硬性好（600下的熱硬性超過常溫下的高速鋼）；脆性大，耐沖擊性差；抗彎強度及韌性低；刀具楔角大（5060）不易磨銳；加工工藝性差。,類型： 按用途： P用于加工長屑黑色金屬，以藍色標記； M用于加工短屑黑色或有色金屬，以黃色標記； K用于加工短屑黑色金屬和非金屬，以紅色標記 如：P01、P10M20K40，每類中數(shù)字越大，耐磨性低，韌性好。 K10K40適合于切削木材 按化學成分：鎢鈷類（YG）；鎢鈦鈷類（YT）；鎢鈦鉭類(YW) K類 P類 M類,牌號示例：YG6 (K10)、 YG8 (K30) 數(shù)字表示鈷含量（%），含量高，材料耐 沖擊性好，耐磨性差,不能切

28、削含水率高（15%）的材料,5、特殊刀具材料： 金剛石：硬度、乃磨性、導熱性好；熱膨脹系數(shù)小，韌性差，對振動敏感，易與鐵發(fā)生反應。主要用于制造磨具。 復合金剛石刀具（金剛石壓層刀片）：在硬質(zhì)合金基體表面經(jīng)高溫高壓燒結(jié)一層聚金剛石（0.5mm厚），形成金剛石與硬質(zhì)合金的復合刀片，韌性好，材質(zhì)穩(wěn)定，可多次重磨。 氮化硼（BN）：熔點高（2730），是一種與石墨相似、呈白色的軟材料，在高溫下加入催化劑轉(zhuǎn)化為立方氮化硼(CBN)。 特點：硬度、耐磨性僅次于金剛石；耐熱性高（10001300），導熱性好；摩擦系數(shù)小，化學惰性大，用一般金剛石可磨削。韌性差，熱膨脹系數(shù)小，耐沖擊性差。 注：金剛石和立方氮化

29、硼(CBN)的熱膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金小，與鋼質(zhì)刀體焊接后焊接應力大。, 陶瓷 （1）材料組成：主要由硬度和熔點都很高的Al2O3、Si3N4等氧化物、氮化物組成，另外還有少量的金屬碳化物、氧化物等添加劑，通過粉末冶金工藝方法制粉，再壓制燒結(jié)而成。 （2）常用種類：Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷 （3）優(yōu)點：有很高的硬度和耐磨性，刀具壽命比硬質(zhì)合金高；具有很好的熱硬性，摩擦系數(shù)低，切削力比硬質(zhì)合金小，用該類刀具加工時能提高表面光潔度。 （4）缺點：強度和韌性差，熱導率低。陶瓷最大缺點是脆性大，抗沖擊性能很差。 （5）適用范圍：高速精細加工硬材料。,四、刀具材料的選擇：,（一）鋸片： 1、鋸切特

30、點：閉式切削，切削熱高，負荷大（制材時更大），要求高強度、高硬度、耐磨性好；帶鋸條周期性彎曲變形，又要張緊，鋸片需錘鍛碾壓和撥（壓）料，要求高韌性。 2、選材：中碳碳素工具鋼和低合金工具鋼（韌性好），如T8A、65Mn 加工硬材或人造板時也可用高硬材料強化鋸齒。,我國大部分硬質(zhì)合金圓鋸片的基體用65Mn制造，國外有用80CrV2的，但這類材料的熱膨脹率還是太高，對保持鋸片穩(wěn)定性和平整性非常不利。美國威斯康辛大學針對這一問題，曾開發(fā)出一種熱膨脹系數(shù)很低的因瓦合金(Invar type alloys)，據(jù)說對消除因切削熱而造成的負效應效果良好。日本京都大學曾利用一種叫“靜音合金”(Silent alloy)的高阻尼工具鋼做鋸片，據(jù)報道這種材料可有效抑制圓鋸片空轉(zhuǎn)時的嘯叫聲，同時其熱膨脹率也較低，對保持鋸片穩(wěn)定性也很有利。,（二）銑刀： 1、特點：轉(zhuǎn)速高，刀齒間斷切削，受沖擊載荷，要求韌性好，強度、耐磨性高。 2、選材：刀體低、中碳結(jié)構(gòu)鋼（節(jié)省貴重