一、高速加工用什么加工中心 隨著加工技術的發(fā)展,，高速加工已經漸漸成為了加工行業(yè)的主流,。高速加工可以簡單的理解為刀具和工件兩者之間相對速度，比傳統(tǒng)的加工技術有更高的加工效率,、加工精度,，降低溫度對工件的影響。的加工中心行業(yè)中也有專門用于高速加工
中國機床消費將持續(xù)增長,，有關人士預計2013年我國機床消費將達到380億美元,。中國機床入口量已位列全球第八位，歐洲成為中國機床入口的重要市場,。預計，中國2013年機床消費將增長12%至380億美元,。目前歐洲市場占中國機床入口總額的24%市場規(guī)模約6億美元,。 我國雖然是機床消費與制造大國，但是眾所周知,，我國機床產業(yè)只能滿足國內低端機床的市場的需求,，在中高端產品線上就有心無力了，而臺灣由于在機床業(yè)的發(fā)展過程中積累了良好的產業(yè)基礎,，兩地聯(lián)手或推動雙方產業(yè)的促進發(fā)展,。 與臺灣機床業(yè)加強合作是抵御德國企業(yè)大規(guī)模入侵的辦法之一。其中,，臺灣機床企業(yè)與大陸市場淵源已久,，大陸市場在臺灣出口額排名中名列第三，而臺灣的機床制造也以較大幅度逐年增長,，未來兩岸間的機床貿易趨勢向好發(fā)展的概率很大,。與臺灣企業(yè)強化合作模式、強調技術往來對于提升大陸企業(yè)的制造能力有著較好的提升作用,。大陸企業(yè)應注意把握機會,、抓住機遇，就技術的引進,、交換提出更多合作項目,。 目前,，全球高端機床市場皆由美,、日、德企業(yè)占領,，我國市場也不例外,。國產機床主要集中在低端市場，雖然我國企業(yè)逐漸往中端市場靠攏,，但中端市場仍然以臺灣,、韓國制造為主。長遠來看,，中端市場是我國企業(yè)未來必須開拓的方向,，在中端市場獲得一席之地并穩(wěn)定擴大市場份額對于我國機床制造業(yè)的發(fā)展至關重要。同時,，也是往高端市場進發(fā)的路上不可避免的一關,。 同時，國家宏觀調控的整體經濟規(guī)劃下,，2014年中國市場對機床市場將增長14.2%至3890億元人民幣,。這種強勁的增長勢頭將鞏固中國目前作為世界******機床消費國和生產國的地位。機床在中國的主要市場有工業(yè)機械與設備,、交通運輸設備,、初級金屬制品和電氣電子設備。其中,，由于工業(yè)機械廣泛應用于各工業(yè)領域,，因而成為機床的******市場。由于中國汽車產業(yè)的爆炸式發(fā)展,，交通運輸設備制造在過去10年一直是機床的第二大市場,。
長度和速度等依賴于英制/公制變換的參數(shù),，在從MDI輸入時，制定輸入時的方式,；從外部I/O設備輸入時,，根據(jù)數(shù)據(jù)前的I或者M之類的關鍵字，制定是英制數(shù)據(jù)還是公制數(shù)據(jù),。改I,、M的關鍵字，在從外部I/O設備輸出參數(shù)時,，也被添加后輸出,。 在公制方式下使用在英制方式下輸入的數(shù)據(jù)等時，在輸入時的方式或關鍵字不同的情形下,，CNC將在自動地變換數(shù)據(jù)后使用,，所以不必根據(jù)方式的改變而改變數(shù)據(jù)。此外,，在參數(shù)顯示中,，也變換為符合顯示時方式的數(shù)據(jù)后予以顯示。但是,，從外部I/O設備輸出數(shù)據(jù)時,，則根據(jù)原來的關鍵字和數(shù)據(jù)予以輸出。
1. 刀具軌跡編輯 對于復雜曲面零件的精工加工來說,，刀具軌跡計算完成之后,，一般需要對刀具軌跡進行定的編輯與修改。這是因為：首先對于恨多復雜曲面零件及模具來說,，為了生成刀具軌跡,，往往需要對待加工表面及其約束面進行一定的延伸，并構造一些輔助曲面,，這時生成的刀具軌跡一般都超出加工表面的范圍,，需要進行適當?shù)牟眉艉途庉嫞黄浯?，曲面造型所用的原始?shù)據(jù)在很多情況下使生成的曲面并不是很光順,，這時生成得到的軌跡可能在某些刀位點處有異常現(xiàn)象,，比如突然出現(xiàn)一個尖點或不連續(xù)等現(xiàn)象,，需要對個別刀位點進行修改；再次,，在刀具軌跡計算中，采用的走刀方式經刀位驗證或實際加工檢驗不合理,，需要改變走刀方式或走刀方向,。一般來說,，刀具軌跡編輯系統(tǒng)允許用戶通過圖形窗口顯示和其他對話窗口對已生成的刀具軌跡進行修正或修改，同事將修改的刀具軌跡顯示出來,。刀具軌跡編輯功能有如下十幾種：刀具軌跡的快速圖形顯示,、刀具軌跡文本顯示和修改、刀具軌跡的刪除,、刀具軌跡的拷貝,、刀具軌跡的粘貼、刀具軌跡的插入,、刀具軌跡的恢復,、刀具軌跡的移動、刀具軌跡的延伸,、刀具軌跡的修剪,、刀具軌跡的轉置、刀具軌跡的反響,、刀具鬼記的幾何變換,、刀具軌跡上刀位點的勻化、刀具軌跡的編排,、刀具軌跡的加載與存儲,、刀具軌跡編輯系統(tǒng)等。2. 刀具軌跡驗證利用及計算機圖形顯示器把加工過程中的零件模型,、刀具軌跡,、刀具外形一起顯示出來用這種方法來模擬零件的加工過程，檢查刀具軌跡計算是否合理,、加工過程中是否發(fā)生過切,，所選用的刀具、走刀線路,、進退刀方式是否合理,、刀具與約束面是否發(fā)生干涉碰撞。這種方法統(tǒng)稱為刀具軌跡驗證,。 刀具軌跡驗證的方法很多,，最簡單最常用的方法是刀具軌跡的顯示驗證，即將刀位數(shù)據(jù)（包括刀心坐標與刀軸的矢量）的線框圖顯示出來,，判斷刀具軌跡是否連續(xù),，檢查刀位計算是否正確；其次是將刀位數(shù)據(jù)連同被加工表面的線框圖一起顯示出來,，來判斷刀具軌跡的正確性,，走刀路線、進退刀方式是否合理,。比較復雜的方式是采用各種截面圖一起顯示在屏幕上,，這樣便可以很直觀地判斷所選擇的刀具是否合理,，檢查刀具與約束面是否發(fā)生干涉與碰撞。
加工中心所用刀具按其結構形式可分為整體式和鑲齒式,。整體式刀具的刀刃和刀體是一體的,，刀具磨損后需要重新刃磨；而鑲齒式刀具一般采用硬質合金刀片,，通過一定的方式固定在刀體上,，磨損后只需更換刀片即可，不僅節(jié)約刀具的材料,，而且能夠避免繁瑣的磨刀工作,，提高了加工效率。加工中心用主要刀具的種類按工藝用途可分為銑削類,、鏜削類,、鉆削類等幾大類。 一,、 加工中心可進行各種曲面的銑削,，銑刀的種類繁多，功能也不盡相同,。如面銑刀（盤銑刀）適合于銑削大面積的平面,；圓柱銑刀、立銑刀既適合于平面加工,，也可以加工輪廓面,，即他除外用其端刃銑削外，還可以用其側刃銑削,；曲面加工用銑刀,，如球刀，適用于加工空間曲面零件,，有時也用于平面類零件中較大的轉接凹圓弧的補加工,。部分銑刀的形狀及使用范圍。除面銑刀外,，加工中心用銑刀一般包括如下幾類,。 1、立銑刀 它主要用于加工平面凹槽,、臺階表面,。國家標準規(guī)定，直徑d=φ2-71mm的立銑刀做成直柄或削平型直柄,；直徑d=φ25-80mm做成7:24錐柄,；直接d=φ40-160mm做成套式銑刀。立銑刀圓柱面上的切削刃是主切削刃，端面上的切削刃沒有通過中心,，是副切削刃,，工作時不宜作軸向進給運動。 2,、圓柱形銑刀它用于加工平面和輪廓面，分為粗齒和細齒兩種,。其直徑d=φ50mm,、φ63mm、φ80mm\φ100mm,。粗齒圓柱形銑刀具有齒數(shù)少,、刀齒強度高、容屑空間大,、重磨次數(shù)多等特點,，適用于粗加工，細齒圓柱形銑刀齒數(shù)多,，工作平穩(wěn),，適用于精加工。 3,、鼓形銑刀鼓形銑刀主要用于對變斜角面的近似加工,。 4、鍵槽銑刀它主要用于加工圓頭封閉鍵槽,。它有兩個刀齒,，圓柱面和端面上都有切削刀，端面切削刃延至中心,，工作時既能沿軸線作進給運動,。按國家標準規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑d=φ2-22mm,，錐柄鍵槽銑刀直徑d=φ14-50mm,，鍵槽銑刀直徑的精度等級有e8和d8兩種，通常分別兩種加工H9和N9鍵槽,。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長度內發(fā)生磨損,。重磨時只需刃磨端面切削刃，銑刀直徑不變,。 5,、模具銑刀用于加工模具型腔或凸膜成形表面，在模具制造中廣泛應用,。它是由立銑刀演變而成,，主要分為圓錐形立銑刀（直徑d=φ6-20mm，半錐角α/2=3°,、5°,、7°或10°）,、圓柱形球頭立銑刀（直接d=°4-63mm）和圓錐形球頭立銑刀（直接d=°6-20mm,半錐角α/2=3°、5°,、7°10°）,。硬質合金模具銑刀可取代金剛石銼刀和磨頭來加工淬火后硬度小于金剛石銼刀和磨頭來加工淬火后硬度小于65HRC的各種模具，它的切削效率可提高幾十倍,。 6,、專用成型銑刀專用成型銑刀一般都是為特定的弓箭或加工內容專門設計制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀（如角度面,、凹槽面等）,，適用于特定形狀孔、槽或臺的加工,。
1,、確定零件在機床工作臺上的******位置 在臥式加工中心上加工零件時，工作臺要帶著工件旋轉,，進行多工位加工,，就要考慮零件（包括夾具）在機床工作臺上的******位置，該位置是在技術準備過程中根據(jù)機床行程,，考慮各種干涉情況,，優(yōu)化匹配各部位刀具長度而確定的。如果考慮不周,，將會造成機床超程,，需要更換刀具，重新試切,，形象加工精度和加工效率,，也增大了出現(xiàn)廢品的可能性。 加工中心具有自動換刀功能決定了其******的弱點是刀具懸臂式加工,，在加工過程中不能設置鏜模,、支架等。因此,，在進行多工位零件的加工時,，應綜合計算各部位的加工表面到機床主軸端面的巨力以選擇******的刀具長度，提高工藝系統(tǒng)的剛性,，從而保證加工精度,。 2,、工件裝夾方案的確定 工件的夾緊方案應注意下列三點,。（1） 力求設計基準,、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和精工編程中的計算工作量,。（2） 設法減少裝夾次數(shù),，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面,，以減少裝夾誤差,，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮加工中心的效率,。（3） 避免采用占機人工調整方案,，以免占機人工調整方案，以免占機時間太多,，影響加工效率,。（4） 在單件生產時或產品研制時，應廣泛采用通用夾具,、組合夾具和可調整夾具，只有在通用夾具,、組合夾具和可調整夾具無法解決工件裝夾時才考慮采用其他夾具,。（5） 小批量生產時可考慮采用簡單的專用夾具（6） 采用成組工藝時應使用成組夾具。
泵蓋零件加工中心加工工藝圖5-1所示的泵蓋零件,，材料為HT200,毛坯尺寸（長X寬X高）為170mm X 110mmX30mm,小批量生產,，下面分析其加工中心加工工藝。A一AB圖5-1泵蓋零件1.零件工藝分析該零件主要由平面,、外輪廓以及孔系組成,。其中衫2H7和2Xji6H8三個內孔的表面粗 糙度要求為iU. 6pm;多12H7內孔的表面粗糙度要求為艮0.8Mm;衫2H7內孔表面對A面 垂直度要求為0.02，上表面對A面平行度要求為0.02,。該零件材料為鑄鐵,，切削加工性能 較好。根據(jù)上述分析,，衫2H7孔,、2X舛H8孔與封2H7孔的粗、精加工應分開進行,，以保 170 證表面粗糙度要求,。同時以底面A定位，提高裝夾剛度以滿足032H7內孔表面的垂直度 要求,。2.選擇加工方法上,、下表面及臺階面的粗糙度要求為K,3. 2pm,可選擇“粗銑一精銑”方案?？准庸し椒ǖ倪x擇,。孔加工前,，為便于鉆頭引正,，先用中心鉆加工中心孔，然后再 鉆孔。對于精度較高,、粗糙度艮值較小的表面,，要劃分加工階段逐步進行。該零件孔系加 工方案確定如下,。婦2H7孔,，表面粗糙度為選擇“鉆一粗鏜一半精鏜一精鏜”方案。糾2H7孔,，表面粗糙度為選擇“鉆一粗鉸一精鉸”方案,。6Xjl7孔，表面粗糙度為無尺寸公差要求,，選擇“鉆一鉸”方案,。2Xi56H8孔，表面粗糙度為i?,l. 6(^11,選擇“鉆一鉸”方案,。08和6X糾0孔,，表面粗糙度為無尺寸公差要求，選擇“鉆孔一鍶孔”方案,。2XM16-7H螺紋孔,，采用先鉆底孔，后攻螺紋的加工方法,。表S-1泵差零件精工加工工序卡片確定裝夾方案該零件毛坯的外形比較規(guī)則,，因此在加工上下表面、臺階面及孔系時,，選用平口虎鉗夾緊; 在銑削外輪廓時,，采用“一面兩孔”的定位方式，即以底面A,、#32H7孔和對2H7孔定位,。確定加工順序及走刀路線按照基面先行、先面后孔,、先粗后精的原則確定加工順序,，詳見表5-1泵蓋零件精工加 工工序卡片。外輪廓加工采用順銑方式,，刀具沿切線方向切入與切出,。刀具選擇零件上、下表面采用端銑刀加工,，根據(jù)側吃刀量選擇端銑刀直徑,，使銑刀工作時有 合理的切人/切出角；且銑刀直徑應盡量包容工件整個加工寬度,，以提髙加工精度和效率,， 并減小相鄰兩次進給之間的接刀痕跡,。臺階面及其輪廓采用立銑刀加工，銑刀半徑i?受輪廓最小曲率半徑限 制,，i? = 6mm,。孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定,。該零件加工所選刀具詳見表5-2泵蓋零件精工加工刀具卡片》切削用量選擇該零件材料切削性能較好,，銑削平面、臺階面及輪麻時,，留0.5mm精加工余量,；孔加 工精鏜余量留0.2mm、精鉸余量留0.1mm,。選擇主軸轉速與進給速度時,，先查切削用童手冊，確定切削速度與每齒進給量,，然后按 式％ = 7^71/1000,、式切=似/,計算主軸轉速與進給速度（計算過程從略）?擬定精工加工工序卡片為更好地指導編程和加工操作，把該零件的加工順序,、所用刀具和切削用量等參數(shù)編人 表5-1所示的泵蓋零件精工加工工序卡片中。
一,、刀柄及選擇加工中心上使用的刀具由刃具部分和連接刀柄兩部分組成,。刃具部分包括銑刀、鉆頭,、鏜刀,、鉸刀等。加工中心有自動換刀裝置,，連接刀柄時要滿足機床主軸自動松開和拉緊定 位,、準確安裝各種切削刃具及適應機械手的夾持和搬運、儲存和識別刀庫中各種刀具的要求,。加工中心刀柄已系列化,、標準化，采用ISO 7388/1 (GB/T 10944—1989)《自動換刀機10床用7 : 24圓錐工具柄部40,、45,、50號圓錐柄》標準。固定在刀柄尾部且與主軸內拉緊機 構相適應的拉釘也標準化,，采用ISO 7388/2 (GB/T 10945—1989)《自動換刀機床用7 > 24 圓錐工具柄部40,、45、50號圓錐柄用拉釘》標準,。圖1-4為各種形式的加工中心刀柄及相 應的彈性套,、拉釘,、裝卸扳手等。現(xiàn)僅就選用加工中心刀柄時的注意事項做一敘述,。 根據(jù)機床上典型零件的加工工藝來選擇刀柄加工中心上使用的鉆,、擴、鉸,、鏜孔及銑削,、攻螺紋等各種用途的刀柄，其規(guī)格數(shù)將達數(shù)百種之多,。具體到某一臺或幾臺機床上,，用戶只能根據(jù)要在這臺機床上加工的典型零件加工工 藝來選取。這樣選擇的結果既能滿足加工需要,，也不至于造成積壓,，是最經濟、最有效的方法,。 刀柄配置數(shù)量刀柄配置數(shù)量與機床所要加工的零件品種,、規(guī)格及數(shù)量有關，也與復雜程度,、機床的負荷有關,。一般是所需刀柄數(shù)量的2?3倍。這是因為要考慮到機床工作的同時,，還有一定數(shù) 量的刀柄正在預調或刀具修磨,。只有當機床負荷不足時，才取2倍或不足2倍,。 刀柄的柄部型式是否正確為了便于換刀,，鏜銑類加工中心及加工中心的主軸孔多選定為不自鎖的7 : 24錐度，但 是刀柄與機床相配的柄部（除錐角以外的部分）并沒有完全統(tǒng)一,。盡管已經有了相應國際標準IS07388,，可在有些國家并未得到貫徹，如有的柄部在7 : 24錐度的小端帶有圓柱頭,，而 另一些就沒有,。對于自動換刀機床用工具柄部，要切實弄清楚選用的機床應配用符合哪個標準的工具柄部,。要求使選擇的刀柄要與機床主軸孔的規(guī)格相一致,。刀柄抓拿部位要 能適應機械手的形態(tài)位置要求，拉釘?shù)男螤?、尺寸要與主軸的拉緊機構相匹配,。 選用模塊式刀柄和復合刀柄要綜合考慮采用模塊式刀柄必須配一個柄部、一個接桿和一個鏜刀頭部,。當?shù)稁烊萘看?、更換刀具頻繁,，可考慮使用模塊式刀柄，若長期反復使用,，不需要反復拼裝,，則可使用普通刀柄。對 于加工批量大又反復生產的典型零件,，為了減少加工時間和換刀次數(shù),，可以考慮采用專門設計的復合刀柄。盡管S合刀柄價格要貴,，但采用一把復合刀柄后,，可大大節(jié)省工時。而且一 般加工中心的主電機功率較大,，機床剛度較好,，能夠承受較大切削力。采用多刀多刃強力切削,，可以充分發(fā)揮機床的性能,，提高生產率，縮短生產周期,。在設計專用的復合刀柄時,，應 盡量采用標準化的刀具模塊，這樣能有效地減少設計與加工的工作量,。 高速切削用刀柄和高速夾頭 高速切削用的刀具,，無論從加工精度，還是操作安全方面考慮,，對它的裝夾技術都有很高的要求。彈簧夾頭,、螺釘?shù)葌鹘y(tǒng)的刀具裝夾方式已經不能滿足高速加工的需要,。刀柄和刀具夾頭是高速刀具技術的重要部分。目前高速加工機床上所采用的HSK刀柄是一種新型的 高速錐型刀柄,，由德國阿亨工業(yè)大學機床研究所研究開發(fā),。HSK刀柄和普通刀柄的外形結 構見圖1-5，它改進常規(guī)刀柄7 > 24錐度的缺陷,，其接口采用錐面和端面兩面同時定位的方 式,，完全消除了軸向定位誤差。刀柄為空心,，有利于換刀輕型化和髙速化,，是髙速加工中心 普遍采用的刀柄。除高速刀柄外,，高速夾頭的合理使用也非常重要,。目前用得較多的是世界著名公司德國雄克（SCHUNK)生產的適應于高速切削的具有夾緊精度髙,、傳遞轉矩大、 結構對稱性好,、外形尺寸小等特點的三棱變形靜壓夾頭,。另外，熱裝夾頭,、高精度彈簧夾頭 等也是應用較廣泛的高速夾頭,。 HSK刀柄HSK雙面定位型空心刀柄是一種典型的1 | 10短誰面刀具系統(tǒng)。HSK 刀柄由錐面（徑向）和法蘭端面（軸向）共同實現(xiàn)與主軸的剛性連接,。由錐面實現(xiàn)刀具與主 軸的同軸度,，錐柄的錐度為1=10，如圖1-6所示,。這種結構的主要特點如下,。 采用錐面、端面過定位的結合形式,，可以有效地提高結合剛度,。 因錐部長度短和采用空心結構后質量較輕，所以自動換刀動作快,，縮短移動時間,，加快刀具移動速度，有利于實現(xiàn)ATC的高速化,。采用1 : 10的錐度,，與7 : 24錐度相比錐部較短，楔形效果好,，可以有較強的抗扭 能力,，且能抑制因振動產生的微童位移。 具有較高的重復安裝精度,。 刀柄與主軸間由擴張爪緊鎖,，轉速越髙，擴張爪的離心力越大,，緊鎖力越大,，所以這種刀柄具有良好的高速性能，即在高速轉動產生的離心力作用下,，刀柄能牢固緊鎖,。(2)三棱變形靜壓夾頭三棱變形靜壓夾頭是利用夾頭本身的變形力來夾緊刀具，其定位精度可 控制在3Mm以內,。圖1-7所示為三棱變形靜壓夾頭 工作原理,。 該夾頭的內孔在自由狀態(tài)下為三棱形，三棱的內切圓直徑小于要裝夾的刀柄直徑,，利用一 個液壓加力裝置,，對夾頭施加外力,，使夾頭內孔變?yōu)閳A孔，孔徑略大于刀柄直徑,，此時插人刀柄,，然后去掉所加的外力，內孔重新收縮成三棱形,，對刀柄實行三點夾緊,。這種夾頭結構緊湊，對稱 性好,，精度高,。與熱裝夾頭相比，刀具裝卸簡單,，且適用于不同膨脹系數(shù)的硬質合金刀柄和高速鋼 刀柄,。目前正逐漸應用于高速加工中。 g 1-7三棱變形靜壓夾頭工作原理,。
直線導軌機床用途本機床可用于航天航天航空,、汽車零件、機械加工,、精密加工與模具制造領域,，適應于中、小型零件與有色金屬的高速度高精度的加工與鉆,、銑,、攻、鏜的自動化加工,。主要結構及特點l 主要部件采用有限元分析進行優(yōu)化,，主要鑄鐵采用高強度鑄鐵金相組織穩(wěn)定，經過時效,、噴砂,、回火等工藝確保機床 長期使用的穩(wěn)定性l A字形跨式結構，結構為三維變徑優(yōu)化處理,，減輕了機床強力切削時的震動,。l 高速高剛性主軸單元結構伺服主軸電機,；X/Y/Z采用大扭矩伺服電機,。l X/Y/Z采用臺灣高精度高強度滾珠絲杠配合日本NSK滾珠絲杠專用對子軸承與高精密進口鎖緊螺母。l X/Y/Z三向導軌采用臺灣上銀直線導軌,，精度高,、速度快耐磨損。l X/Y/Z采用高精度螺距補償,，各傳動軸均采用高精度激光鐳射進行監(jiān)測優(yōu)化補償使各軸定位精確更加準確,，更適合加工高精度的零件,。同時采用先進的球桿儀優(yōu)化分析處理，保證機床在做圓,、曲面加工時的精度l 高效率雙泵自動潤滑系統(tǒng)：導軌潤滑采用容積分配器搭配注油,，定時、定量供給直線導軌,、絲桿與軸承所需用油,，減少潤滑油的浪費，避免環(huán)境污染,。
1. 高速鋼 高速鋼大體上可分為W系和Mo系兩大系。其主要特征有：合金元素含量多結晶顆粒比其他工具鋼細,，淬火溫度極高（1200℃）二淬透性極好,，可使刀具整體的硬度一致?；鼗饡r有明顯的二次硬化現(xiàn)象,，甚至比淬火硬度更高且耐回火軟化性較高，在600℃仍能保持較高的硬度,，較之其他工具剛耐磨性好,，且比硬質合金韌性高，單壓延性較差,，熱加工困難,，耐熱沖擊較弱。因此高速鋼刀具仍是加工中心用刀具的選擇對象之一,。目前國內外應用比較普遍的高速鋼刀具材料以WMo,、WMoAL 、WMoCo為主,，其中WMoAL是我國所特有的品種,。2. 硬質合金 硬質合金是將鎢鈷類（WC），鎢鈦鈷類（WC-TiC）,，鎢鈦鉭（鈮）鈷類（WC-TiC-TaC）等硬質碳化物以Co為結合劑燒結而成的物質,，在鐵系金屬、非鐵金屬盒非金屬的切削中大顯身手,。安IS0標準,，主要以硬質合金的硬度、抗彎強度等指標為依據(jù),，將硬質合金刀具材料為P,、M、K三大類，大致如下,； （1） WC+Co：K類（國際YG類）,； （2） WC+TiC+Co：P（國際YT類）； （3） WC+TiC+ TaC +Co：M（國際YW類）,。 K類：適于加工短切屑的黑色金屬,、有色金屬及非金屬材料。主要成分為碳化鎢和3%--10%的鈷,，有時還含有少量的碳化鉭等添加劑,。 P類：適于加工長切屑的黑色金屬。主要成為為碳化鈦,、碳化鎢和鈷(或鎳),，有時還加入碳化鉭等添加劑。 M類：適于加工長切屑或短切屑的黑色金屬和有色金屬,。成分和性能介于K類和P類之間,，可用來加工鋼和鑄鐵。以上為一般切削工具所用硬質合金的大致分類,。除此之外,，還有超微粒子硬質合金，一般地可以認為其從金屬K類,，但因其燒結性能上要求結合劑Co的含量較高,，故高溫性能較差，大多只適用于鉆,、鉸等低俗切削工具,。 在國際標準（ISO）中通常又分別在K、P,、M三種代號之后附加01,、05、10,、20,、30、40,、50等數(shù)字進行更進一步的細分,。一般來講，數(shù)字越小者,，硬度越高,，但韌性越低；而數(shù)字越大則韌性越高,，但硬度越低,。部分高速鋼,、硬質合金刀具材料的應用范圍,。 普通高速鋼： W18Cr4V,，應用范圍;用于制造麻花鉆、鉸刀,、絲錐,、銑刀、齒輪刀具,、拉刀等,。 W6M05Cr4V2，應用范圍;用于制造要求塑性好的刀具（如軋制麻花鉆）及承受較大沖擊載荷的刀具,。高性能高速鋼： W2M09Cr4VC08和W12M03Cr4V3C05Si,，應用范圍；用于制造加工難加工材料的各種刀具,，不宜用于沖擊載荷及工藝系統(tǒng)剛性不足的條件,。 W6M05Cr4V2AI，應用范圍,；用于制造,，麻花鉆、絲錐,、鉸刀,、銑刀、車刀和刨刀等,，其用于加工鐵基高溫合金的麻花鉆時,，效果顯著，用于制造形狀復雜的刀具,。硬質合金： YG3X,，應用范圍；鑄鐵有色金屬及其合金的精加工,、半精加工,，不能承受沖擊載荷。 YG3,，應用范圍,；鑄鐵、有色金屬及其合金的精加工,、半精加工,、不能承受沖擊載荷。 YG6X,，應用范圍,；普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工,、半精加工,。 YG6，應用范圍,；鑄鐵,、有色金屬及其合金的半精加工和粗加工。 YG8,，應用范圍,；鑄鐵、有色金屬及其合金,、非金屬材料的粗加工,，也可用于斷續(xù)切削。 YG6A,，應用范圍,；冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工,，亦可用于高錳鋼,、淬硬鋼的半精加工的精加工。 YT30,，應用范圍,；硬素鋼、合金鋼的精加工,。 YT15,，應用范圍；碳素鋼,、合金鋼在連續(xù)切削的粗加工,、半精加工，亦可用于連續(xù)切削時的精加工,。 YT14,，應用范圍；同YT15,。 YT5,，應用范圍；碳素鋼,、合金鋼的粗加工,，可用于斷續(xù)切削。 YW1,，應用范圍,；高溫合金,、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料,、鑄鐵,、有色金屬及其合金的半精加工的精加工。 YW2,，應用范圍；高溫合金,、不銹鋼,、高錳鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵,、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工,。3. 陶瓷 從20世紀30年代始人們就開始研究以陶瓷作為切削工具的材料了。陶瓷刀具基本上有兩大類組成：一類為氧化鋁類（白色陶瓷）,；另一類TiCt添加類（黑色陶瓷）,。另外還有在AL2O3中添加SiCW（晶須），ZrO2 (青色陶瓷)來增加韌性的,，以及以SI3N4為主體的陶瓷刀具,。 陶瓷材料具有高硬度、高溫強度好（約2000℃下亦不會熔融）的特性,，化學穩(wěn)定性亦很好,，但韌性很低。最近熱等靜壓技術的普及對改善陶瓷結晶的均勻細密性,、提高陶瓷的各向性能均衡乃至提高韌性都起到很大的作用,，作為切削工具用的陶瓷抗彎強度已經提高到900MPa以上。一般來說,，陶瓷刀具相對硬質合金和高速鋼來說仍是極脆的材料,，因此，多用于高速連續(xù)切削中,，例如鑄鐵的高速加工,。另外，陶瓷的熱導率相對于硬質合金來說非常低,，是現(xiàn)有工具材料最低的一種,，故在切削加工中容易積蓄加工熱，且對于熱沖擊的變化較難承受,。所有,，加工中陶瓷刀具很容易因熱裂紋產生崩刃等損傷，且切削溫度較高,。陶瓷刀具因其材質的化學穩(wěn)定性好,、硬度高,，在耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應用。4. 立方氮化硼（CBN） 立方氮化硼是靠超高壓,、高溫技術人工合成的新型刀具材料,，其結構與金剛石相似，此種工具材料由美國CE公司研制開發(fā),。它的硬度略低于金剛石,，單熱穩(wěn)定性遠高于金剛石，并且與鐵族元素親和力小,，不易產生“積屑瘤”,。CBN粒子硬度高達4500HV，熱導率高,，在大氣中加熱至1300℃仍保持性能穩(wěn)定,，且與鐵的反應性很低，是迄今為止能夠加工鐵族金屬最硬的刀具材料,。它的出現(xiàn)使無法進行正常切削加工的淬火鋼,、耐熱鋼的高速切削變?yōu)榭赡堋?. 聚晶金剛石（PCD） 1975年美國GE公司開發(fā)了用人造金剛石顆粒通過添加Co、硬度合金,、NiCr,、Si-SiC以及陶瓷結構結合劑在高溫（1200℃以上）、高壓下燒結成形的PCD刀具,，并得到了廣泛的應用,。金剛石刀具與鐵系金屬有極強的親和力，切削過程中刀具中的碳元素極易發(fā)生擴散二導致磨損,；但與其他材料的親和力很低,，切削中不易產生粘刀現(xiàn)象，切削刃口可以磨得非常鋒利,。所以它只適用于高效地加工有色金屬盒非金屬材料,，能得到高精度、高光亮的加工面,，金剛石在大氣中溫度超過600℃時將被碳化而失去本來面目,，故金剛石刀具不宜用于可能會產生高溫的切削中。 上述五類刀具材料,，從總體上分析,，材料的硬度、耐磨性以金剛石最高,，依次降低到高速鋼,。而材料的韌性則是高速鋼最高，金剛石最低,。