蘇州硬質合金刀具規格擇優推薦

Inconel 718特性及應用領域概述：

該合金在-253～700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，并具有良好的、輻射、氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠制造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業及擠壓模具中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。

Inconel 718相近牌號：

中國

GB/T 14992-2005

GH4169(原GH169)

美國

SPECIAL metaLS

INCONEL? ALLOY 718

ASTM B637

UNS  N07718

歐洲

EN 10088-1

NiCr19Fe19Nb5

2.4668

Inconel 718 化學成份（百分比%）：

牌號

N07718

GH4169

C

≤0.08

0.02~0.08

Si

≤0.35

Mn

P

≤0.015

S

Cr

17.00~21.00

Ni

50.00~55.00

Mo

2.80~3.30

Co

≤1.00

Nb Ta

4.75~5.50

4.70~5.50

Nb:4.75~5.50

Al

0.20~0.80

0.30~0.70

Ti

0.65~1.15

0.60~1.20

B

≤0.006

0.002~0.006

Mg

—

≤0.010

Cu

≤0.30

Fe

余量

Inconel 718物理性能：

密度

g/cm3

熔點

℃

熱導率

λ/(W/m?℃)

比熱容

J/kg?℃

彈性模量

  GPa

8.24

1260

1320

14.7(100℃)

435

199.9

剪切模量

電阻率

μΩ?m

泊松比

線膨脹系數

a/10-6℃-1

77.2

1.15

0.3

11.8(20~100℃)

Inconel 718力學性能：(在20℃檢測機械性能的小值)

熱處理方式

拉強度

σb/MPa

屈服強度

σp0.2/MPa

延伸率

σ5 /%

布氏硬度

HBS

固溶處理

965

550

30

≥363

Inconel 718生產執行標準：

標準

棒材

鍛件

板(帶)材

絲材

管材

ASTM

ASTM B670

ASTM B906

AMS

AMS 5662

AMS 5663

AMS 5664

AMS 5596

AMS 5597

5832

AMS 5589

AMS 5590

ASME

ASME SB637

Inconel 718 金相組織結構：

該合金標準熱處理狀態的組織由γ基體γ'、γ"、δ、NbC相組成。

Inconel 718工藝性能與要求：

1、因Inconel718合金中鈮含量高，合金中的鈮偏析程度與治金工藝直接有關。

2、為避免鋼錠中的元素偏析過重，采用的鋼錠直徑不大于508mm。

3、經均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。

4、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。

5、合金具有滿意的焊接性能，可用弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。

6、合金不同的固溶處理和時效處理工藝會得到不同的材料性能。由于γ"相的擴散速率較低，所以通過長時間的時效處理能使Inconel718合金獲得佳的機械性能。

木匠刀具涂層技能研討

“木匠刀具涂層技能研討”

化學氣相堆積法（CVD)和物理氣相堆積法 (PVD)將較硬的資料涂到硬質合金、髙速剛刀具外表，提髙刀具耐磨性、化學穩定性等性能已在金屬

切削刀具中得到了充分的證實。現在在發達國家，涂層高速剛刀具的使用率已占金屬切削髙速剛刀具的50p%，涂層硬度合金刀片已占硬質合金

轉位刀片的60p%。我國從八十年代初開端研 究涂層技能，八十年代中期涂層逐漸在工業生產中得到了使用，并開端從工業發達國家引入先進的涂層設備和技能。

1.涂層高速鋼

由于CVD是一種高溫工藝，高速剛刀具經涂層后需求從頭熱處理，這樣就會發作變形，降低刀具的精度。因此.高速鋼涂層常選用PVD涂層。

PVD法的堆積溫度低于髙速鋼回火溫度，可使預先經熱處理的髙速剛刀具機械性能不受影響，還可防止刀具變形。高速剛刀具選用的PVD涂層辦法

包括多弧離子涂、空心陰極離子涂和陰極等離子涂技能。

髙速剛刀具常用涂層資料有TiN和TiC，實際使用證實TiN涂層性能較為明顯，而TiC是金屬成型東西、螺紋滾壓成型模具等作業外表的理想涂層。除此之外，還在研討開發TiCN、CrCN涂層材

料及TiC-TiCN、Ti-TiC-TiN等復合涂層。我國開

發研討的（Ti，Ai)N新型涂層資料，其硬度和耐磨 性均高于TiN涂層，由于（Ti,Ai)N與基體之間有一過渡層（a —Ti FeTD,因此使涂層與基體之間具有較強的結合強度，提髙了涂層的耐磨性。

髙速剛刀具涂層目的是提髙刀具耐磨性和化學穩定性。但TiN和TiC化學穩定性并不令人滿意，TiC涂層在300400C時就開端氧化，TiN涂層在450 C以上時也開端氧化。

2.涂層硬質合金

硬質合金是由硬度和熔點都很髙的碳化物和金屬粘結劑組成，用粉末冶金工藝制成的。硬質合 金的硬度很高，可達HRC7482，耐磨性也較好，

特別是耐熱性，它所答應的作業溫度可達800‰1000C。因此，硬質合金涂層既可選用CVD技能，也可選用PVD技能。等離子輔佐化學氣相堆積

(PCVD)利用CVD和PVD的利益，成功地用于硬質合金涂層。由于涂層溫度（450650 C)低，在硬

質合金基體與涂層資料之間不會發作分散、相變或 交流反響，因此基本上堅持了刀片原有的韌性，具有良好的切削性能。此外，硬質合金刀具還可以采 用CVD和PVD聯合涂層辦法：經CVD涂層后又

進行PVD涂層。其間CVD涂層資料為TiC和TiN,主要目的是提髙刀片刃口的尖利性。

3.涂層木匠刀具

近來研討標明TiN涂層高速剛刀具在切削山毛櫸、棟木、云杉和翠柏時，刀具耐磨性都有不同程 度的提高。但是，關于硬質合金刀具而言，涂層后的

耐磨性，其成果比較復雜。在用TiN涂層硬質合金鋸齒時，鋸齒的耐磨性僅有輕微的改進。用A12Os- TiC復合涂層（CVD法）時，也只有輕微的提髙（涂在鋸齒的前刀面，切削柏樹）。另一研討發現，在銑

削刨花板時，TiN涂層硬質合金刀具（CVD法）的耐磨性改進甚微；TiN涂層鋸齒前刀面，耐磨性有

些改進。以上研討顯示?木匠刀具耐磨性和涂層的 關系并不能闡明涂層的真實價值。

在用PVD法涂層木匠刀具進行切削試驗時，發現T!N涂層的碳化鎢硬質合金鋸片（涂覆前齒面）鋸切硬質纖維板時，鋸齒磨損量降低了，但鋸切

刨花板、膠合板時，卻沒有明顯的優越性。

硬質合金刀具通過涂層后，耐磨性之所以改進不明顯，是因為刀具刃口鄰近的涂層資料過早地脫落。CVD法涂層溫度較髙，導致在基體和涂層之間

構成脆性的粘結相。在涂層剩余應力及切削熱、切削力作用下，刃口上的涂層很快地脫落。和CVD法相比，PVD法涂層溫度低得多。因此，PVD法涂層的刀具，可獲得較好涂層結構和髙的涂層硬度，刀具刃口尖利度也改進了。此外，PVD法涂層刀具有較好抗龜裂的能力。

九十年代中期，研討人員在用PVD法涂層木匠刀具方面進行了一些研討，從硬質合金碳化物尺寸、粘結劑含量和涂層資料等方面進行研討。碳化

物顆粒尺寸分別為0.8pm，1.7;im和1.7fxm,對應的鈷含量分別為3%,4%,6%和10%。涂層資料為TiN，TiN-TiCN-TiN和TiAlN2，對應的涂層厚度為3. 5/xm，5.5pm和3/im。涂在刀具的前刀面上。試驗成果標明三種涂層資料均出現涂層剝落，

但TiN和TKN、CN)要比TiAlN2小得多，并且細顆粒和低含鈷量的刀具，耐磨性提髙了10%至30%。但關于含鈷量髙的刀具，涂層反而降低了耐磨性。研討還指出涂層粘結強度是涂層脫落的致命因素。

合理選擇與數控機床匹配的刀具

數控車床是一種、率的主動化機床裝備多工位刀塔或動力刀塔，具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等雜亂工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功用，并能在批量出產中發揮杰出的作用。它集通用性好的全能型車床、加工精度高的精密型車床和加工的專用型一般車床的特色于一身，能很好地滿意企業進步產品質量、下降出產本錢、進步經濟效益的要求。所以數控車床是國內運用量蕞大、覆蓋面廣的一種機床。在數控車床加工中，產品質量和勞動出產率在很大程度上遭到刀具的限制，盡管其車刀的切削原理與一般車床根本相同，可是如何依據加工零件的實際情況，合理選擇和運用與數控車床匹配的刀具，是充分發揮數控車床功用和優勢、確保加工精度、進步勞動效率以及操控加工本錢的關鍵。

1.零件剖析

 客戶要求加工的產品是輪軸蓋（見圖1），外形A、B兩處現已加工好，內孔粗加工至90mm，產品的精度要求不是很高，形狀也不太雜亂，但批量較大（每月8 000件）。材料為灰鑄鐵HT200，毛坯直徑150mm，長40mm。技能要求：未注倒角為1×45°，未注公役按GB/T

1804―2000中m級加工。設備是用廣州機床廠的GSK980T經濟型數控車床，共6臺。

2.原加工中存在的問題

 原出產加工選用兩把焊接式合金車刀，分別進行粗車、精車外圓、端面、內孔的加工。焊接式合金刀易磨損，一般適合于粗車，輪軸蓋零件用的材料是鑄鐵，表皮較硬，刀具易磨損。刃磨精度得不到確保，且占用時刻長，還會使被加工輪軸蓋零件的外表精度大大下降。換刀需求整刀換，添加了刀具本錢。GSK98T刀架不能按加工要求主動裝、卸刀，需求人工換刀。因定位銷釘受力不均勻等原因，螺紋也簡單損壞，并且是用兩把刀，精度得不到確保，費時較多。加工過程中需求頻頻旋轉刀架換刀，導致刀架很簡單磨損，定位精度出現差錯，還簡單出現毛病（均勻4天一臺）。機床廠的修理人員多次上門修理也不能處理問題，造成停產及修理費用添加。由于換刀后需從頭對刀、試車、調試的輔助時刻添加，且兩把刀加工、刀架主動換刀和空運行行程時刻也較長，對加工效率造成很大的影響。硬質合金刀具規格

3.改善刀具的依據

 經過剖析、研討刀具結構、工藝規劃、程序編寫等方面問題，以為本來所運用的刀具非常需求改善，具體考慮如下。

（1）選用標準化刀具，改為機夾可轉位車刀。由于輪軸蓋是批量出產，數控車刀應選用機夾可轉位車刀，原因在于：①精度高。確保刀片重復定位精度高，便利定位，確保刀尖方位精度，這樣刀尖磨損不需求換整刀而只需換刀片就行。②可靠性高。結構可靠的車刀，選用復合式夾緊結構以習慣刀架快速移動和換位以及整個主動切削過程中不會松動。迅速替換不同形式的切削部件，完結多種切削加工，進步出產效率。③刀具本錢低。由于是批量出產，且刀片可替換，盡管機夾刀可轉位刀片貴一些，但刀具的本錢不會添加，反而下降，并且更經用。

 （2）優化刀具結構。盡可能用少的刀具加工出工件上部分或大部分待加工外表，以減少裝夾差錯，進步加工外表的相互方位精度。在刀的結構上假如能把加工輪軸蓋的兩把刀合并成裝在“一把刀”把上進行加工，則①不旋轉刀架。只要“一把刀”在加工，那就不需求旋轉刀架，刀架就不會由于磨損而影響精度，更不會引發停產、修理等問題。②維護定位銷釘。“一把刀”定位只需求一組定位銷釘，并且假如用了標準化刀具，換刀只松、緊刀尖的定位螺絲，不必松、緊刀架的定位銷釘裝、拆刀桿，刀架的定位銷釘不會被損壞。

 （3）若將選用標準化刀具和優化刀具結構合二為一，則不會存在占機時刻長的問題。由于：①選用標準化機夾可轉位刀具，當刀片上的一個切削刃磨鈍后，其刀片的裝拆和轉位都很便利、快捷，不需刃磨即可用新的切削刃持續加工，還大大進步了刀桿的利用率。只需快速做簡單的對刀，編制程序時作恰當的處理就能夠了。②選用優化刀具結構方案，兩個刀尖相隔必定比本來兩把刀刀尖的距離近，換刀和空運行的時刻大大縮短，再結合加工工藝、程序編寫，規劃短的空行、切削進給道路，可有用進步出產效率，下降刀具損耗。

4.改善后的刀具

 自己經過以上剖析、研討，依據現有的認識和加工條件，從刀具結構的規劃、工藝處理、程序的編制等方面去處理了輪軸蓋零件加工中存在的問題，具體方法如下。

 （1）將兩把機加刀合為一把機夾刀。刀桿經熱處理，用螺絲固定刀尖A、B，這樣“一把刀”相同能夠完結本來兩把刀的工作，并且裝、卸“一把刀”比本來兩把刀省時一半。

 （2）用改善后的刀具加工時無須轉化刀架，很好地處理了由于要頻頻旋轉刀架換刀所帶來的毛病和修理問題。

 （3）刀具磨損后只需求松開螺絲將不重磨刀片轉過恰當視點或替換，做簡單的刀補行程修正即可持續加工，大大進步了效率。

5.加工中的注意事項

 （1）將不重磨刀片A、B用螺絲固定在左、右兩邊，要確保兩刀片尖在同一平面上。

 （2）編寫程序時有必要要以A、B兩個刀尖為兩個獨立刀位點設兩組刀補（01、02），在轉化刀尖執行時刀具要離開工件必定距離，避免刀具和工件發生碰撞。

 （3）刀具每班要轉動一次，以確保刀架的鎖緊力。

6.程序的編寫

 編寫的程序及說明如附表所示。

 程序內容及說明

程序內容 程序說明

O1212     程序名

G00x100Z100 定位到起刀點

T0101M3S200 調用地一組刀補A號刀尖

G00x150Z0

加工端面

G01X80F80

G00x150Z5 定位到（150，5）

G71U1R0.5 加工φ145mm外圓及倒角

G71P1Q2U0W0F100

N1G00x143

G01Z0

X145Z-1

Z-16

G00x100Z100T0101 回到起刀點取消地一組刀補

T0102M3S250     調用第二組刀補B號刀尖

G00x80Z5

G71U1R0.5     粗加工φ112mm與φ98mm內孔與倒角

G71P3Q4U-0.5W0F80

N3G00x114

G01Z0F50

X112Z-1

Z-11

X100

X98Z-11

N4Z-48

G70P3Q4         精加工N3-N4段內容

G00x100Z100T0102 回到起刀點取消第二組刀補

M30         程序完畢

刀具刃口鈍化是一個不被普遍重視，而又十分重要的問題。它之所以重要就在于：經鈍化后的刀具能有用進步刃口強度、進步刀具壽數和切削進程的穩定性。

大家知道刀具是機床的“牙齒”，影響刀具切削功能和刀具壽數的首要因素，除了刀具資料、刀具幾許參數、刀具結構、切削用量優化等，通過很多的刀具刃口鈍化試驗顯現：一個好的刃口型式和刃口鈍化質量也是刀具能否多快好省進行切削加工的條件。

何謂刀具刃口鈍化？

刀具鈍化是指刀具或刀片在精磨之后，涂層之前的一道工序，通過對刀具進行去毛刺、平整、拋光的處理，從而進步刀具質量和延伸使用壽數。其名稱現在國內外尚不一致，有稱“刃口鈍化”、“刃口強化”、“刃口珩磨”、“刃口準備”或“ER（Edge

Radiusing）處理”等。

為什么要進行刀具刃口鈍化？

經一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即細小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和一般放大鏡觀察到，后者用100倍(帶0.010mm刻線)顯微鏡能夠觀察到，其微觀缺口一般在0.01-0.05mm，嚴重者高達0.1mm以上。在切削進程中刀具刃口微觀缺口極易擴展，加快刀具磨損和損壞。

現代高速切削加工和自動化機床對刀具功能和穩定性提出了更高的要求，特別是涂層刀具在涂層前必須通過刀口的鈍化處理，才干保證涂層的牢固性和使用壽數。  

刀具鈍化的意圖

刃口鈍化技術，其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺點，使其鋒值削減或消除，到達圓滑平整，既尖利堅固又經用的意圖。

常見刃口方式

銳刃

【銳刃】刃磨前、后刀面相交而自然構成的稅刃，其刃口尖利、強度差、易磨損。一般用于精加工刀具。  

倒棱刃

【倒棱刃】在刃口鄰近前刀面上，刃磨出很窄的負前角棱邊，大大進步了刃口的強度。用于粗加工和半精加工等刀具。

消振棱刃

【消振棱刃】在刃口鄰近的后刀面上磨出一條很窄的負后角棱邊，切削時增大刀具與工件的觸摸面積，消除切削進程振蕩。用于工藝體系剛性不足時所用的單刃刀具。

百刃

【百刃】在刃口鄰近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶，可起到支撐導向和擠壓光整作用，用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。

倒圓刃

【倒圓刃】在對口上刃磨或鈍化成必定參數的圓角，添加刃口強度，進步刀具壽數，用于各種粗加工和半精加工的可轉位刀具。

刃口鈍化形狀

刃口鈍化幾許形狀，對刀具壽數有很大影響：一種為圓弧刃，一種為瀑布型刃。

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圓弧形刃口

瀑布型刃口

【圓弧型刃口】在刃口轉角處構成對稱圓弧，占80%以上的刀具所采用，適用于粗精加工。

【瀑布型刃口】在刃口轉角處的頂面與側面比率一般為2:1，為不對稱圓弧，適用于惡劣的沖擊性加工。

刀具鈍化的首要效果

刃口的圓化：去除刃口毛刺、到達準確一致的倒圓加工。

刃口毛刺導致刀具磨損，加工工件的表面也會變得粗糙，經鈍化處理后，刃口變得很潤滑，極大削減崩刃，工件表面光潔度也會進步。

對刀具凹槽均勻的拋光，進步表面質量和排削功能。

槽表面越平整潤滑，排屑就越好，就可完成更高速度的切削。一起表面質量進步后,也減小了刀具與加工資料咬死的危險性。并可削減40%的切削力，切削更流通。

鈍化參數的選擇

通過刀片刃口鈍化機的研制和生產使用實踐，開始掌握了一些規則。針對不同加工條件，選擇刃口型式和鈍化參數十分重要。由于刀片材質不同，加工條件不同，所選用的刃口型式和刃口鈍化形狀的參數也不同，否則達不到延伸刀具壽數的預期效果。見如下參數推薦表：

與國外刃口鈍化參數相對照，占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。蕞大值：0.127-0.2032mm。蕞小值： 0.0127mm。即使鈍化那么小，也明顯地強化了刀具刃口。

從很多的刃口鈍化實踐經驗證實：

1）刃口不必定越尖利越好，也不必定是越鈍越好。針對不同加工條件確定不同鈍化值才是蕞好。

2）刃口鈍化與刃口型式相結合，是普遍有用進步刃口強度和進步刀具壽數下降刀具費用的辦法。

3）用微粉砂輪刃磨負倒棱，其微觀缺口小(可達0.005-0.010mm)，加上小鈍化參數(0.010-0.030mm),使刃口即尖利堅固又經用。

涂層的拋光

去除刀具涂層后發生的杰出小滴，進步表面光潔度、添加潤滑油的吸附。

涂層后的刀具表面會發生一些細小的杰出小滴，進步了表面粗糙度，使得刀具在切削進程簡單發生較大的摩擦熱，下降切削速度。通過鈍化拋光后，小滴被去除，一起留下了許多小孔，在加工時可以吸附更多的切削液，使得切削時發生的熱量大大削減，可以極大得進步切削加工的速度。