美国M36钴钼钨系高速钢特定加工工艺中对刀具

在美国M36钴钼钨系高速钢特定加工工艺中，对刀具的要求主要体现在以下几个方面：

### 刀具材料方面

- **高硬度和耐磨性**

    - **原因**：M36钴钼钨系高速钢本身具有较高的硬度和强度，在切削过程中会对刀具产生较大的切削力和摩擦力。因此，刀具材料需要具备更高的硬度，以抵抗切削过程中的磨损，保持刀具的切削性能和精度。

    - **举例**：硬质合金刀具是常用的选择之一。硬质合金由硬质相（如WC、TiC等）和粘结相（如Co等）组成，硬度可达HRA89 - 93，具有良好的耐磨性，能够在高速切削M36高速钢时保持较长的使用寿命。例如，YG8硬质合金刀具，其WC含量较高，Co含量适中，硬度和耐磨性都比较好，适用于M36高速钢的粗加工。

    - **特殊刀具材料**：对于高精度加工或难加工部位，还可以选用陶瓷刀具或立方氮化硼（CBN）刀具。陶瓷刀具具有极高的硬度和化学稳定性，在高速切削时能有效减少刀具磨损；CBN刀具的硬度仅次于金刚石，具有良好的热稳定性和耐磨性，适合加工硬度较高的M36高速钢。例如，Al₂O₃基陶瓷刀具在切削M36高速钢时，能获得较好的加工表面质量和加工精度。

- **高耐热性**

    - **原因**：在切削M36高速钢时，由于切削速度较高，会产生大量的切削热，使刀具温度升高。如果刀具材料的耐热性不足，在高温下刀具的硬度和强度会迅速下降，导致刀具磨损加剧甚至失效。

    - **举例**：高速钢刀具虽然具有一定的硬度和韧性，但耐热性相对较差，在高速切削M36高速钢时容易出现刀具磨损和变形。而硬质合金刀具的耐热性较好，在800 - 1000°C的高温下仍能保持较高的硬度和切削性能。例如，含TiC、TaC等添加剂的硬质合金刀具，其耐热性比普通硬质合金刀具更高，能够承受更高的切削温度，适用于高速切削M36高速钢。

### 刀具几何形状方面

- **合理的前角**

    - **作用**：前角的大小直接影响刀具的切削力和切削温度。合适的前角可以减小切削力，降低切削温度，提高刀具的切削性能和使用寿命。

    - **取值范围**：对于M36高速钢的加工，刀具的前角一般取5° - 10°。较小的前角可以增加刀具的强度和刃口的耐磨性，适用于粗加工；较大的前角可以减小切削力，提高加工表面质量，适用于精加工。例如，在粗加工M36高速钢时，前角可以取5° - 7°；在精加工时，前角可以取8° - 10°。

- **合适的后角**

    - **作用**：后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦，降低切削温度，提高刀具的使用寿命。

    - **取值范围**：一般来说，刀具的后角取8° - 12°。较大的后角可以减小摩擦，但会降低刀具的强度；较小的后角则会增加摩擦，导致刀具磨损加剧。例如，在加工M36高速钢时，根据刀具的尺寸和切削条件，后角可以在8° - 12°之间进行调整。

- **适当的刃倾角**

    - **作用**：刃倾角可以控制切削力的方向，影响切屑的流出方向和刀具的切入特性。

    - **取值范围**：刃倾角一般取 -5° - 5°。负刃倾角可以增加刀具的切入强度，适用于粗加工；正刃倾角可以使切屑顺利流出，减小切削力，适用于精加工。例如，在粗加工M36高速钢时，刃倾角可以取 -3° - -5°；在精加工时，刃倾角可以取0° - 3°。

### 刀具涂层方面

- **涂层的必要性**

    - 在加工M36高速钢时，刀具涂层可以有效地提高刀具的耐磨性、耐热性和抗粘结性，延长刀具的使用寿命，提高加工效率和加工质量。

- **常见涂层材料**

    - **TiN涂层**：TiN涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够降低刀具与工件之间的摩擦系数，减少切削力和切削温度。例如，在切削M36高速钢时，TiN涂层刀具的使用寿命比未涂层刀具提高2 - 3倍。

    - **TiAlN涂层**：TiAlN涂层的硬度和抗氧化性比TiN涂层更高，在高温下能够保持较好的稳定性，适用于高速切削和干式切削。例如，在高速切削M36高速钢时，TiAlN涂层刀具能够有效抵抗切削热的影响，减少刀具磨损。

    - **DLC涂层**：DLC（类金刚石碳）涂层具有极低的摩擦系数和良好的抗粘结性，能够提高加工表面质量，减少切屑的粘结。例如，在精加工M36高速钢时，DLC涂层刀具可以获得更好的加工表面粗糙度。