新旧粗糙度标准对照表

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机械加工工艺中基准及其选择

在零件的设计和加工过程中，经常要用到某些点、线、面来确定其要素间的几何关系，这些作为依据的点、线、面称为基准。 基准按作用不同分为设计基准和工艺基准两大类。 设计基准。设计基准是设计时在零件图纸上所使用的基准。以设计基准为依据来确定各几何要素之间的尺寸及相互位置关系，如图所示。齿轮内孔、外圆和分度圆的设计基准是齿轮的轴线，两端面可以认为是互为基准。 工艺基准。工艺基准是在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。按其用途不同工艺基准又分为定位基准、测量基准和装配基准。它们分别用于工件加工时的定位、工件的测量检验和零件的装配。 定位基准是指工件在加工时用来确定工件对于机床及刀具相对位置的表面。例如，车削所示齿轮轮坯的外圆和左端面时，若用已经加工过的内孔将工件安装在心轴上，则孔的轴线就是外圆和左端面的定位基准。必须指出的是，工件上作为定位基准的点或线，总是由具体表面来体现的，这个表面称为定位基准面。例如，图示齿轮孔的轴线并不具体存在，而是由内孔表面来体现的，所以确切地说，图中内孔是加工外圆和左端面的定位基准面。 定位基准的选择原则 为了保证工件加工表面之间的相互位置精度，应从有相互位置精度要求的表面中选择定位基准。 在对零件进行机械加工中，第一道工序中只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这种基准面称为粗基准。在其后各工序加工中，所用的定位基准是已加工的表面，称为精基准。 (1)粗基准。粗基准的选择应保证所有加工表面都具有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。 粗基准选择的具体原则如下： ①选取不加工的表面作为粗基准。如果零件上有好几个不加工的表面，则应选择与加工表面相互位置精度要求高的表面作为粗基准。如图1所示，以不加工的外圆表面作为粗基准，既可在一次安装中把绝大部分要加工的表面加工出来，又能够保证外圆面与内孔同轴以及端面与孔轴线垂直。 ②选取要求加工余量均匀的表面作为粗基准。这样可以保证作为粗基准的表面加工时余量均匀。例如，车床床身（图2），要求导轨面耐磨性好，希望在加工时只切去较小而均匀的一层余量，使其表层保留均匀一致的金相组织和物理力学性能。若先选择导轨面作为粗基准，加工床腿的底平面(图2(a))，然后再以床腿的底平面为基准加工导轨面(图2(b))，这样就能达到目的。 ③对于所有表面都要加工的零件，应选择余量和公差最小的表面作为粗基准，以避免余量不足造成废品。如图3所示阶梯轴，表面B加工余量最小，应选择表面B作为粗基准。     图1  套筒法兰加工实例     图2  床身加工的粗基准     图3  阶梯轴的加工 ④为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他缺陷，并有足够的支承面积。   ⑤在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准，所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，因此，粗基准一般不得重复使用。 (2)精基准。精基准的选择应保证加工精度和装夹可靠方便。 精基准选择的具体原则如下： ①基准重合原则。尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而产生的定位误差。 ②基准同一原则。零件上的某些精确表面，其相互位置精度往往有较高的要求，在精加工这些表面时要尽可能选用同一定位基准，以保证各表面间的相互位置精度。例如，车削和磨削阶梯轴时，均采用顶尖孔定位，以保证各表面间的同轴度、垂直度。 ③互为基准原则。工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准进行反复加工。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 ④自为基准原则。当有的表面精加工工序要求余量小而均匀（如导轨磨）时，可利用被加工表面本身作为定位基准，这叫做自为基准原则，此时的位置精度应由先行工序保证。 在生产实际中，工件上定位基准面的选择不一定能完全符合上述原则，这就要根据具体情况进行分析，并加以灵活运用。  

为什么机床要释放应力

在机床行业内一直有种说法，就是机床需要释放应力，而且越是高精密的机床就越要注意应力的释放。那么，为什么要释放应力？如果释放要释放多久？怎么释放应力才好等一系列关于机床应力的问题，不要着急，且随文章慢慢来看。   ▌ 应力是什么？   物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。 机床所需要释放的应力全称是机械应力，是床身等构件在热成型加工中产生的。由于机床高精密加工精度需要达到微米甚至纳米级，这种在铸造中产生的内应力带来的形变误差是不能接受的，所以机床需要释放应力。简单来说就是机床相关构件在热加工当中会产生应力，这种应力会导致构件产生一定的形变，而这种形变会影响到机床的精度，所以越是高精密的机床就越需要释放应力，以此来保证机床的精度和稳定性。   ▌ 机床应力释放要多久？   机床释放应力一般采用静置的方法，相信这一点大家都知道。听说在之前，一些机床厂家为了充分释放应力会将铸件沉入海底或埋入地底。这种说法不可考，只供大家参考。那么机床应力要释放多久呢？小到几个月，大到七八年，各种答案是应有尽有。应力释放根据金属构件的不同，再考虑到体积、形状等因素，大致需要几个月到几年不等。 需要注意的是，释放应力的环境要根据构件的具体情况考虑。并非在室外或者一些极端的环境就能取得最好的效果。当然，随着技术的进步，现在应力的释放的方法越来越多，时间也越来越短。   ▌ 怎么释放应力？    上面有提到，静置是释放应力的方法之一，但这种方法现在采用的越来越少。原因无他，静置释放应力所需时间太长，对机床厂家来说成本太高。随着技术的进步，机床释放应力的方式越来越多，时间也越来越短。在谈具体释放应力的方法之前要强调一下，应力释放一般在组装之前就完成了，组装之后的整机一般在落机后静置10到20天左右，具体按照不同厂家的说明来做即可。 一般来说，高精密的机床会采用大理石等不易产生应力的材料做床身。而采用金属材料的机床现在也会采用喷丸、振动、滚压等方法去除应力。其中喷丸是使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力；震动是采用振动器与工件形成共振来消除应力；滚压则是通过一些滚压工具向工件表面施加压力来达到消除应力的目的。除此之外，通过热时效、爆炸法、热冲击时效法、声波时效法等方法也可以消除应力。

激光加工技术

学术分类 激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为以下9个方面: 1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统; 2.激光加工工艺。包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺; 3.激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器; 4.激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器; 5.激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器; 6.激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体打孔用YAG激光器的平均输出功率已由400w提高到了800w至1000w。国内比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器; 7.激光热处理:在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主; 8.激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成，多用于模具和模型行业。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主; 9.激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。 激光加工为工业制造提供了一个清洁无污染的环境及生产过程，而这也是当下激光加工最大的优势。 加工系统 激光加工的组成 激光加工由四部分组成，分别是激光器、电源、光学系统和机械系统 工作原理 激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔,切割和焊接等的特种加工。早期的激光加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。 到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达10(~10(瓦/厘米(，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固体激光器和气体激光器。 技术特性 激光加工技术与传统加工技术相比具有很多优点，所以得到如此广泛的应用。尤其适合新产品的开发:一旦产品图纸形成后，马上可以进行激光加工，可以在最短的时间内得到新产品的实物。 1、光点小，能量集中，热影响区小。 2、不接触加工工件，对工件无污染。 3、不受电磁干扰，与电子束加工相比应用更方便。 4、激光束易于聚焦、导向，便于自动化控制。 5、范围广泛:几乎可对任何材料进行雕刻切割。 6、安全可靠:采用非接触式加工，不会对材料造成机械挤压或机械应力。 7、精确细致:加工精度可达到0.1mm。 8、效果一致:保证同一批次的加工效果几乎完全一致。 9、高速快捷:可立即根据电脑输出的图样进行高速雕刻和切割，且激光切割的速度与线切割的速度相比要快很多。 10、成本低廉:不受加工数量的限制，对于小批量加工服务，激光加工更加便宜。 11、切割缝细小:激光切割的割缝一般在0.1-0.2mm。 12、切割面光滑:激光切割的切割面无毛刺。 13、热变形小:激光加工的激光割缝细、速度快、能量集中，因此传到被切割材料上的热量小，引起材料的变形也非常小。 14、适合大件产品的加工:大件产品的模具制造费用很高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边，可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次。 15、节省材料:激光加工采用电脑编程，可以把不同形状的产品进行材料的套裁，最大限度地提高材料的利用率，大大降低了企业材料成本。 不同激光技术又衍生出不同的激光器，例如，CO2激光器、固体激光器、光纤激光器和准分子激光器等等，它们在工业加工制作方面都起到了重要的作用。 而从地域发展情况来看，激光市场在亚太地区的长足发展是激光行业快速发展的又一大因素。中国、日本、韩国发展速度尤为突出。未来五年内，这些主要发展地区将在汽车制造、原始设备制造等方面获得更多发展空间。 应用范围 激光加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术 ，它的范围一般可分为: 1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。 2.激光加工工艺。 激光技术 简介 激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品;由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。 激光加工使用的"刀具"是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要激光器能正常工作，就可以长时间连续加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由计算机自动控制，生产时不需人为干预。 激光能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图稿打标系统能够识别，那么打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。因此激光打标软件的功能实际上很大程度上决定了激光打标系统的功能。 切割技术 简介 激光切割分类: 1、汽化切割 工件在激光作用下快速加热至沸点，部分材料化作蒸汽逸去，部分材料为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机是无融化材料的切割方式。 2、熔化切割 激光将工件加热至熔化状态，与光束同轴的氩、氮等辅助气流将熔化材料从切缝中吹掉。 3、氧助熔化切割 金属被激光迅速加热至燃点以上，与氧发生剧烈的氧化反应(即燃烧)，放出大量的热，又加热下一层金属，金属被继续氧化，并借助气体压力将氧化物从切缝中吹掉。 作用 激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。现代的激光成了人们所幻想追求的"削铁如泥"的"宝剑"。 以CO2激光切割机为例，整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟和吹气保护系统等组成，采用最先进的数控模式实现多轴联动及激光不受速度影响的等能量切割，同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力;采用性能优越的进口伺服电机和传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。 激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。切割时,一股与光束同轴气流由切割头喷出，将熔化或气化的材料由切口的底部吹出(注:如果吹出的气体和被切割材料产生热效反应,则此反应将提供切割所需的附加能源;气流还有冷却已切割面，减少热影响区和保证聚焦镜不受污染的作用)。与传统的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁) 、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状) 、广泛的材料适应性等优点。 焊接技术 简介 激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔接，在机械、汽车、钢铁等工业部门获得了日益广泛的应用。 与其它焊接技术比较，激光焊接的主要优点是:激光焊接速度快、深度大、变形小。能在室温或特殊的条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移;激光在空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5:1，最高可达10:1。可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。便如，将铜和钽两种性质截然不同的材料焊接在一起，合格率几乎达百分之百。也可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精密定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型元件的组焊中，例如，集成电路引线、钟表游丝、显像管电子枪组装等由于采用了激光焊，不仅生产效率大、高，且热影响区小，焊点无污染，大大提高了焊接的质量。 作用 可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。在YAG激光技术中采用光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广与应用。 激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。 热处理 简介 激光热处理(激光相变硬化、激光淬火)是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法，它可以对金属实现相变硬化(或称作表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火)、表面合金化等表面改性处理，产生用其大表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。经激光处理后，铸铁表面硬度可以达到HRC60度以上，中碳及高碳的碳钢，表面硬度可达HRC70度以上,从而提高起抗磨性,耐腐蚀,抗氧化等性能,延长其使用寿命。 作用 激光热处理技术与其它热处理如高频淬火,渗碳,渗氮等传统工艺相比,具有以下特点: 1.无需使用外加材料,仅改变被处理材料表面的组织结构.处理后的改性层具有足够的厚度,可根据需要调整深浅一般可达0.1-0.8mm 。 2.处理层和基体结合强度高.激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合,而且处理层表面是致密的冶金组织,具有较高的硬度和耐磨性。 3.被处理件变形极小，由于激光功率密度高，与零件的作用时间很短(10-2-10秒)，故零件的热变形区和整体变化都很小。故适合于高精度零件处理，作为材料和零件的最后处理工序。 4.加工柔性好，适用面广。利用灵活的导光系统可随意将激光导向处理部分，从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等，可进行选择性的局部处理。 其他技术 打孔技术 激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，已成为现代制造领域的关键技术之一。在激光出现之前，只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最大的金刚石上打孔，就成了极其

金属切削中切削力大小与哪些因素有关

在金属切削过程中，有很多因素都会对工件最终的表面质量造成影响，其中切削力无疑是非常重要的一条。切削力的大小对于切削热、刀具磨损和已加工表面质量都具有直接的影响。研究切削力的变化规律是非常有必要的。那么，切削力又是由哪些因素来决定的呢？下面，我们将就此做一下介绍。 1.工件材料对切削力的影响 工件材料的剪切屈服强度及塑性变形均与切削力成正相关的关系，也就是当剪切屈服强度和塑性变形越大时，所产生的切削力也将越大。其实这很好理解，如果把工件材料比作一枚弹簧，剪切屈服强度相当于是弹簧的硬度，而塑性变形则相当于是弹簧的拉伸或压缩长度，切削力就相当于是弹簧弹力。基本常识告诉我们，弹簧的硬度越大，拉伸或压缩长度越大，必然产生更大的弹力。这体现在工件材料中，就是产生更大的切削力。  2.刀具几何角度对切削力的影响 从刀具几何角度来进行分析，切削力的大小主要由前角、主偏角、刃倾角这三个参数来决定的。刀具前角对切削力的大小影响最大。通常情况下，减小刀具前角会造成更大的切削变形，从而使切削力变大。但是，这也并不是绝对的，前角对切削力的影响往往还与工件的材料有关，不能一概而论。刀具的主偏角主要决定了切削力的作用方向，除此之外，主偏角还对主切削力、进给力以及背向力也都具有一定的影响。而刃倾角则对主切削力的影响不大，但在一定范围内，更大的刃倾角可以使进给力增加、背向力减小。 3.切削液对切削力的影响 在金属切削加工过程中，使用切削液对切削加工起到了非常重要的作用。除了能够带走加工产生的切削热和金属切削屑，并防止刀具和工件发生锈蚀之外，切削液的另一大不容忽视的功能就是起到了润滑作用。根据分析，切削液可以在工件与刀具以及工件与切削屑之间形成一层具有保护性的油膜，油膜减少了金属之间的摩擦，起到了润滑的作用，刀具受到的摩擦力减小，切削力也随之减少。 4.切削速度对切削力的影响 还认为切削速度越大，产生切削力也一定越大么？这种认识早就被推翻了！根据科研人员的研究，在切削速度较低的情况下，切削力确实随转速的增加而升高，但是当速度达到了某一临界值以后，随着转速继续增加，切削力不仅不会增加，反而会减小。这就是高速切削技术的理论依据。按照这一理论，可以通过加大切削速度的方法，减小切削力，从而实现了加工效率和刀具使用寿命的双赢结果。需要注意的是，不同刀具材料与不同工件材料相匹配的时候，在不同切削条件下，其切削速度临界值也有所不同；另外，虽然切削力下降了，但最大切削功率和主轴功率利用率还是要随切削速度的加快而增加的。 以上这些就是影响金属加工切削力的主要因素，我们在进行操作的过程中，要依据实际情况，分析刀具受力的变化规律，合理选择加工方式和各个加工参数的设定，充分发挥切削液的作用，这样才能够提高加工效率及工件的表面质量。

刀具材料应具备的基本性能

制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。 由于在高温、高压、高速下，和在腐蚀性流体介质中工作的零件，其应用的难加工材料越来越多，切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况，刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料；进一步发展刀具的气相沉积涂层技术，在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层，更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾；进一步发展可转位刀具的结构；提高刀具的制造精度，减小产品质量的差别，并使刀具的使用实现最佳化。 一般加工中常用有以下几种材质刀具：碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，超硬材料。 碳素工具钢 碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65%-1.35%的优质高碳钢。用做刀具的牌号一般是T10A和T12A，常温硬度60-64HRC。当切削刃热至200-250度时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。 合金工具钢 为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢，常用牌号有9sicr,GCr15,CrWMn等。合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢。  高速钢 高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬火性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为锋钢和白钢。高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀，铣刀，钻头，铰刀，拉刀，齿轮刀具等。 硬质合金 硬质合金是用粉末冶金方法制造的合金材料，它是由高硬度、高熔点的金属碳化物WC、TiC等粉末，用钴等金属粘结剂在高温下烧结而成。硬质合金的硬度较高，常温下可达89-93HRA，耐磨性和耐热性均高于工具钢，在800-1000度时仍能正常切削，其切削速度是高速钢的几倍，刀具寿命也提高了几十倍，并能加工高速钢刀具难以切削加工的材料，因此被广泛应用。但是它也存在抗弯强度和冲击韧度比高速钢低，刃口不能磨得像高速钢刀具那样锋利等不足之处。     超硬材料 超硬材料主要是金刚石、立方氮化硼和陶瓷。金刚石是自然界中最硬的材料，其硬度可达10000HV。天然金刚石价格昂贵。很少使用。人造金刚石以石墨为原料经高温烧结而成。主要用于高速精细车削、镗削有色金属及其合金和非金属材料。切削铜合金或铝合金时切削速度可达800-3800M/MIN。由于金刚石具有较高的耐磨性，加工尺寸和刀具使用寿命长。所以常应用在数控机床、组合机床和自动机床上，加工后的粗糙度可达0.1-0.025um。但金刚石刀具耐热性较差，切削温度不宜超过700-800度。强度低、脆性大、对振动敏感，只宜微量切削。主要提下陶瓷，陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早，但由于其脆性，发展很慢。但自上世纪70年代以后，还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系，即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具，具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点，有很好的前景。国内国外产品差别很大，刀具算是高技术的消费品！ 刀具材料选择 高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。 聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。 硬质合金可转位刀片已用化学气相沉积涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1～3倍以上。