⑴ 如何选用干式切削及所用刀具材料
1高速干式切削最好的涂层是氮铝钛
现今，切削液通常不再必要的重要原因是有了涂层。它们通过抑制从切削区到刀片(刀具)的热传导来减缓温度的冲击。涂层的作用就象一层热屏障，因为它有比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数。因此，这些刀具吸收的热量较少，能承受较高的切削温度。无论是车削还是铣削，涂层刀具都允许采用更高效的切削参数，而不会降低刀具寿命。
涂层厚度在2到18微米之间，它在刀具性能方面起着重要的作用。较薄的涂层比厚的涂层在冲击切削时，经受温度变化的性能要好，这是因为较薄的涂层应力较小，不易产生裂纹。在快速冷却和加热时，厚的涂层就象玻璃杯极快地加热冷却一样，容易碎掉。用薄涂层刀片进行干式切削可以延长刀具寿命高达40%，这就是物理涂层常用来涂圆形刀具和铣刀片的原因。PVD涂层往往涂得比化学涂层要薄，与轮廓结合得较牢固。另外，PVD涂层可以在低得多的温度下沉积在硬质合金上，因此，它们更多地应用于非常锋利的刃口及大的正前角铣刀、车刀。
虽然涂层材料氮化钛，在所有涂层刀具中占有80%。然而在高速干式切削的情况下，最好的PVD涂层是氮铝钛(TiAlN)，它的性能在高温连续切削时，优于氮化钛四倍，例如用于高速车削。TiAlN涂层对于处在较高的热应力条件下的刀具，也胜过其它涂层。象干式铣削及那些小直径孔的深孔钻削切削液难以到达的部位。
TiAlN在切削温度下比TiN更硬，且具有热稳定性，PVD涂层利用了它的抗化学磨损性能，它的硬度高达维氏3500度，它的工作温度高达1470°F。材料科学家推测：这些性质可归功于非结晶的氧化铝薄膜，它是当高温时涂层表面中的一些铝氧化后，在切屑/刀具界面上形成的。
这项研究特意选用超薄多层PVD涂层，这种沉积过程产生的涂层由上百层组成，每一层仅有几个纳米厚。而一般的PVD涂层的沉积物只有几层微米级厚度的涂层。
尽管PVD涂层有很多优点，但是对于加工大多数黑色金属，CVD涂层仍然是更受欢迎。在CVD加工过程中，沉积温度比较高有助于提高结合强度，并且允许基体中有较高的钴含量，这样刀刃的韧性好，提高抗塑性变形的能力。由于CVD涂层比PVD涂层厚，就要求在它们的刃口处进行钝化，以防止涂层剥落，同时也能有助于提高刀具的抗磨损性能。允许采用进给量可达0.035英寸/转。
CVD是在刀具上沉积一层有用的氧化铝的过程，这是人们熟知的最耐热和抗氧化的涂层。氧化铝是不良导体，它把刀具与切削变形而生成的热量隔开，促使热量流到切屑中。这是一种极好的CVD涂层材料，主要用于在干切时使用的硬质合金车刀。它在高速切削时还能保护基体，是最好的抗磨料磨损和月牙洼磨损的涂层。
涂层刀片有较长的刀具寿命，它在干式铣削比湿式铣削更稳定。更高切削速度会使切削温度进一步升高。例如，在14000转/分和1575英寸/分的切削速度下干式切削加工铸铁，能把刀具前面的切削区加热到600°～700℃。其金属切除率就类似于铣削铝，这时在铸铁上产生的温度就高于常规刀具。
2金属陶瓷、陶瓷、CBN、PCD的选用
切削速度越高就要求刀具材料更耐磨，还要求具有较高的热硬性。金属陶瓷、立方氮化硼以及两种适合精细加工需要的陶瓷--氧化铝和氮化硅(现代术语"陶瓷"包含氧化铝和氮化硅，而不象过去单指氧化铝。)，它们的应用日渐普及。聚晶金刚石是另一种干式切削情况下使用的刀具材料。在所有这些材料中，它们都有较高的红硬性和耐磨性，需要权衡考虑的是脆性较大。
(1)金属陶瓷
是一种先进的硬质合金。金属陶瓷比常规硬质合金能承受更高的切削温度，但是缺乏硬质合金的耐冲击性、在中型到重型加工时的韧性、以及在低速大进给时的强度。金属陶瓷在小的和不变的负荷时，也象常规硬质合金那样，有差不多的刀刃强度。但是它在高切削速度下的耐高温和耐磨性能更好，持续时间更长，加工的工件表面更光洁。当用于加工软的和粘性的材料时，它也有较好的抗积屑瘤性能，表面质量很好。
好的高温硬度来自配料时加入的钛的化合物。金属陶瓷是硬质合金的一种型式，它含有坚硬的钛基化合物(碳化钛、碳氮化钛和氮化钛)，粘结剂是镍或镍钼。由于金属型粘结剂的温度局限性，典型的金属陶瓷牌号，在加工的材料硬度超过HRC40时，不具备足够高的热硬性。
金属陶瓷比起涂层和非涂层硬质合金，对断裂和进给引起的压力更加敏感。因此，它最好用于高精度工件和表面质量要求较高时。理想的加工工序是切削那些连续的表面。
车削碳钢时，进给量的上限通常是0.025英寸/转。一般用途的铣削，可以在高的主轴速度、中等进给量的条件下进行。如果满足这些条件，在大量生产时金属陶瓷能长时间地保持锋利的切削刃。如果金属陶瓷是在传统的切削速度和进给量下使用，比起硬质合金刀具能改善了刀具寿命和表面质量，也能提高生产率，对于切削合金钢时其提高幅度为20%，对于切削碳钢、不锈钢和软铁时为50%。
(2)陶瓷
陶瓷刀具类似于金属陶瓷，它比硬质合金有更高的化学稳定性，可在高的切削速度下进行加工并持续较长的时间。纯氧化铝可以耐非常高的温度，但是它的强度和韧性很低，工作条件如果不好，容易破碎。
为了减低陶瓷对破碎的敏感性，在企图改善其韧性、提高耐冲击性能时，加入了氧化锆或加入碳化钛与氮化钛的混合物。尽管加入了这些添加剂，但是陶瓷的韧性比硬质合金还是低得多。
另一个提高氧化铝陶瓷韧性的方法是在材料中加入结晶纹理或碳化硅晶须，通过这些特殊的平均起来仅有1纳米直径，20微米长很结实的晶须，相当程度地增加了陶瓷的韧性、强度和抗热冲击性能。在组成上，晶须可高达30%。
象氧化铝一样，氮化硅比硬质合金有更高的热硬性。它耐高温与机械冲击的性能也比较好。与氧化铝陶瓷相比它的缺点是在加工钢时它的化学稳定性不很好。可是，用氮化硅陶瓷可在1450英尺/分或更高的速度下加工灰铸铁。
虽然使用陶瓷刀加工效率可以很高，但是应用必须正确。例如，陶瓷刀具不能用于加工铝，而对灰铸铁、球墨铸铁、淬硬钢和某些未淬硬钢、耐热合金则特别适合。可是对这些材料而言，应用得成功还有赖于开始切削之前刀具刃口外观的准备、机器和装备的稳定性和选用最佳的加工参数。
(3)CBN
CBN是一种非常硬的刀具材料，通常最好用来加工硬度高于RC48的材料，它有极好的高温硬度--高达2000℃，尽管比硬质合金要脆得多，比陶瓷耐热性和化学的稳定性要差，但是它比陶瓷刀具有较高的冲击强度和抗破碎性能。对于切削淬硬金属时，机床刚性可以稍差。此外，一些特制的CBN刀具能抵御高功率粗加工的切屑负荷，间断切削的冲击以及精加工时的磨损和切削热。
对于要求严格的零件，应对设备进行适当的调整，以提高机器和装备的刚性。刃口倒钝应足够大以防止微观剥落和使刀具基体上有一定厚度的CBN层，这就能使刀具在高速、重负荷、剧烈的间断负荷下工作。这些特点使CBN成为粗加工淬硬钢和珠光体灰铸铁所选用的刀具材料。
刀具带有一薄层CBN是比较脆弱的，但是它用于加工淬硬的铁合金又是比较好的刀具材料。CBN具有低的导热系数和高的压缩强度，经受得了由于高切削速度和负前角产生的切削热。在切削区内由于较高的温度使工件材料软化，有助于切屑的形成。负的几何角度加强了刀具，稳定了切削刃，改善了刀具寿命和允许在小于0.010″的浅切深下进行加工。
在干式车削淬硬工件的情况下，由于CBN刀具可以加工出小于16微英寸的表面质量，并能控制±0.0005″的精度，因此常用它取代磨削工序。CBN刀具很适合淬硬车削和高速铣削加工。而对于这个应用范围，陶瓷和CBN是重叠的。因此，进行成本效益分析是非常必要的，以确定哪一种材料将提供最好的效果。
(4)PCD刀具
聚晶金刚石作为最硬的刀具材料，它是最耐磨的。它的硬度和耐磨性来自各金刚石晶体间无一定方位的粘结，这种晶体方位各异的排列抑制了裂纹的扩展。使用时，将PCD小片粘结到硬质合金刀片上，这可增加它的强度和抗冲击性能，其刀具寿命是硬质合金的100倍。
然而，某些性能限制了它在很多加工工序的使用。其一是PCD对黑色金属中铁的亲和力，引起化学反应，这种刀具材料只能用于加工非铁零件。其二是PCD不能经受切削区超过600℃的高温。因此，它不能切韧性、高延展性材料。
PCD刀具特别适于加工有色金属，特别是对摩擦很厉害的高硅铝合金。采用锋利的切削刃和大正前角高效切削这些材料，使切削压力和积屑瘤达到最小。
⑵ 机床切削各种材料用什么刀
一般使用钨钢刀比较普遍,经济方便,但对于一些要求光洁度高的铝件可以使用合金钢刀具,不过造价比较昂贵一些.
⑶ 机床用什么材料做的
机床材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAL氮化钢。
机床指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。
也有新出现的电主轴，通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限。
⑷ 数控机床精度检验包括哪些内容，采用什么工具检测
数控机床精度检测内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。
(1)数控机床几何精度的检测
数控机床的几何精度检验，又称静态精度检验，摇臂钻床是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。
目前，检测机床几何精度的常用检测工具有精密水平仪、精密方箱、直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪、高精度检验棒及刚性好的千分表杆等。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级，否则测量的结果将是不可信的。
(2)定位精度的检验
数控机床定位精度，数控机床是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。
测量直线运动的检测工具有：测微仪和成组块规、标准刻度尺、光学读数显微镜和双频激光干涉仪等。回转运动检测工具有：360‟齿精确分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅及平行光管等。
(3)切削精度的检验
机床的切削精度，又称动态精度，是一项综合精度，它不仅反映了机床的几何精度和定位精度，同时还包括了试件的材料、环境温度、数控机床刀具性能以及切削条件等各种因素造成的误差和计量误差。切削精度检验可分单项加工精度检验和加工一个标准的综合性试件精度检验两种。被切削加工试件的材料除特殊要求外，一般都采用一级铸铁，使用硬质合金刀具按标准的切削用量切削。
⑸ 车床加工材料通常有哪些
车床加工材料:
通常使用车床加工之材料为易切削用钢及铜，易切削用钢含硫S及含磷P较高之材质，硫与锰在钢材中是以硫化锰的形态存在，而硫化锰在钢材中起了润滑的作用，使钢材更容易切削，从而提高车床的生产进度。东莞车床加工厂
车床加工是机械加工的一部份，主要有两种加工形式:一种是把车刀固定，加工旋转中未成形的工件，另一种是将工件固定，通过工件的高速旋转，车刀(刀架)的横向和纵向移动进行精度加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工。
⑹ 数控车床上常用的刀具材质有哪几种
在数控机床中，常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具这几大类。
高速钢是一种高合金工具钢，是在钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等金属元素合成而得。它具有硬度高、耐热性强等特点，硬度是一般硬质合金的二到三倍，可以承受摄氏650度的高温而不影响切削。常用于有色金属、结构钢、铸铁等材料的加工。
硬质合金是一种粉末冶金制品，它是用高硬度、难熔的金属碳化物与金属粘结剂在高温条件下烧结而成的。它的工作温度可以达到摄氏1000度的高温，虽然强度和韧性低于高速钢，但使用寿命却是后者的几倍，甚至是几十倍。常用于加工淬硬钢等多种材料。
使用陶瓷材料制造的刀具除了具有很高的硬度、耐磨性和良好的高温力学性能之外，最大的优点是化学性质稳定，与金属的亲合力较小，不容易与被加工的金属发生粘结，可用于高速、超高速切削及硬材料切削。钢、铸铁、合金及难加工材料常使用陶瓷刀具来进行切削。
超硬材料指的是人造金刚石、立方氮化硼，以及用这些材料粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石、聚晶立方氮化棚等。众所周知，金刚石是自然界中硬度最高的物质，因此，超硬材料均具有极好的耐磨性，常用于高速切削及难切削材料的加工。
⑺ 机床中进行机械切削加工时的刀具材料是什么
机械加工中，刀具材料以硬质合金和高速钢用得最多，几乎各占一半。硬质合金是用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(碳化钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC,碳化铌NbC等)与金属粘结剂(钴、镍、钼等)在高温下烧结而成的粉末冶金制品.其硬度为HRA8 93,能耐850～1000℃的高温,具有良好的耐磨性,允许使用的切削速度可达100～300m／min,可加工包括淬硬钢在内的多种材料,常用的硬质台金有钨钴类（YG类)比如YG8YG6等、钨钛钴类(YT类)YT5,YT15,YT30等和通用硬质台金(YW类)YW1,YW2等三类.，高速钢的发明和应用，已有整整一个世纪的历史，钨系高速钢是最常用的高速钢，W18Cr4V,W9Cr4V2.硬质合金则已有半个世纪。但二者均研制出许多新品种，其性能不断提高，在机械加工中发挥着重要作用。近年来，随着数控加工技术的迅猛发展以及数控机床的普遍使用，要实现高效率、高稳定性、长寿命加工。超硬刀具的应用也日渐普及起来，同时引入了许多先进的切削加工概念，如高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等。超硬刀具已成为现代切削加工中不可缺少的重要手段。
近几十年有有超硬刀具研制普及，超硬刀具主要包括金刚石刀具和立方氮化硼刀具，其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合(PCBN)刀具占主导地位。
⑻ 在机械加工工艺中，对刀具切削部分的材料都有那些要求
在机械加工工艺中，对刀具切削部分的材料有如下要求：
1、要具有高硬度，一般要求在60HRC以上。同时刀具切削部分的材料硬度要高于工件材料硬度；
2、要具有高耐磨性，以便维持一定的切削时间；
3、要具有足够的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃和折断；
4、要具有高耐热性，以使刀具材料在高温下保持硬度、强度不变；
5、要具有良好的工艺性能，以便制造各种刀具。通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等。
⑼ 数控机床所用刀具都有哪些典型材料
在数控机床中，常用的刀具材料包括：高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具这几大类。
1、高速钢是一种高合金工具钢，是在钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等金属元素合成而得。它具有硬度高、耐热性强等特点，硬度是一般硬质合金的二到三倍，可以承受摄氏650度的高温而不影响切削。常用于有色金属、结构钢、铸铁等材料的加工。
2、硬质合金是一种粉末冶金制品，它是用高硬度、难熔的金属碳化物与金属粘结剂在高温条件下烧结而成的。它的工作温度可以达到摄氏1000度的高温，虽然强度和韧性低于高速钢，但使用寿命却是后者的几倍，甚至是几十倍。常用于加工淬硬钢等多种材料。
3、使用陶瓷材料制造的刀具除了具有很高的硬度、耐磨性和良好的高温力学性能之外，最大的优点是化学性质稳定，与金属的亲合力较小，不容易与被加工的金属发生粘结，可用于高速、超高速切削及硬材料切削。钢、铸铁、合金及难加工材料常使用陶瓷刀具来进行切削。
4、超硬材料指的是人造金刚石、立方氮化硼，以及用这些材料粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石、聚晶立方氮化棚等。众所周知，金刚石是自然界中硬度最高的物质，因此，超硬材料均具有极好的耐磨性，常用于高速切削及难切削材料的加工。