數(shù)控刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具米罚。廣義的切削工具既包括刀具钧汹，還包括磨具；同時“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外录择，還包括刀桿和刀柄等附件拔莱！

　　數(shù)控刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀糊肠，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐辨宠、鉆遗锣、刀等銅質(zhì)刀具捌养。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀)，由于掌握了滲碳技術(shù)宝猩，制成了銅質(zhì)刀具螃妨。當(dāng)時的鉆頭和鋸，與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處孙远。

　　然而耐叽，數(shù)控刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期，伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來的友熟。1783年录抖，法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年栓占，英國的莫茲利制出絲錐和板牙两候。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)橡彬。

　　那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的媳阴，許用的切削速度約為5米/分。1868年橄霉，英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼窃爷。1898年，美國的泰勒和．懷特發(fā)明高速鋼姓蜂。1923年按厘，德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。

　　在采用合金工具鋼時，數(shù)控刀具的切削速度提高到約8米/分刻剥，采用高速鋼時遮咖，又提高兩倍以上，到采用硬質(zhì)合金時造虏，又比用高速鋼提高兩倍以上御吞，切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。

　　由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價格比較昂貴漓藕，數(shù)控刀具出現(xiàn)焊接和機械夾固式結(jié)構(gòu)陶珠。1949～1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片，不久即應(yīng)用在銑刀和其他數(shù)控刀具上享钞。1938年揍诽，德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷數(shù)控刀具的專利。1972年泄楷，美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片竖枚。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

　　1969年眠荒，瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法路棍，生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年薄称，美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法攀叼，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強度和韌性丐忠，與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來要嘿，從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能。

　　數(shù)控刀具按工件加工表面的形式可分為五類坦推。加工各種外表面的數(shù)控刀具或腔，包括車刀、刨刀擅揖、銑刀蔚便、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具呕童，包括鉆頭漆际、擴孔鉆、合金刀具鏜刀夺饲、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等奸汇；螺紋加工工具，包括絲錐往声、板牙擂找、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具贯涎，包括滾刀听哭、插齒刀、剃齒刀塘雳、錐齒輪加工刀具等陆盘；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片败明、帶鋸丰搞、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等讼狗。此外稚铡，還有組合數(shù)控刀具。

　　按切削運動方式和相應(yīng)的刀刃形狀硝闸，數(shù)控刀具又可分為三類旺哀。通用數(shù)控刀具，如車刀硼挡、刨刀恤朝、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)酒危、鏜刀似靖、鉆頭匀挪、合金刀具擴孔鉆败旋、鉸刀和鋸等；成形數(shù)控刀具炎剿，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀仁连，如成形車刀、成形刨刀阱穗、成形銑刀饭冬、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等揪阶；展成數(shù)控刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件昌抠，如滾刀、插齒刀鲁僚、剃齒刀炊苫、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

　　各種數(shù)控刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成冰沙。整體結(jié)構(gòu)數(shù)控刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上侨艾；鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。

　　數(shù)控刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔數(shù)控刀具依靠內(nèi)孔套裝在機床的主軸或心軸上唠梨，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩袋励，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等当叭。

　　帶柄的數(shù)控刀具通常有矩形柄接碘、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀室午、刨刀等一般為矩形柄揉远；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，并借助摩擦力傳遞扭矩接寥；圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆衰件、立銑刀等數(shù)控刀具，切削時借助夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩季础。很多帶柄的數(shù)控刀具的柄部用低合金鋼制成擅盏，而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。

　　數(shù)控刀具的工作部分就是產(chǎn)生和處理切屑的部分谦选，包括刀刃纹硼、使切屑斷碎或卷攏的結(jié)構(gòu)、排屑或容儲切屑的空間投惶、切削液的通道等結(jié)構(gòu)要素壶缚。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀荧关、刨刀溉奕、鏜刀和銑刀等；有的數(shù)控刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分忍啤，如鉆頭加勤、擴孔鉆、鉸刀同波、內(nèi)表面拉刀和絲錐等鳄梅。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導(dǎo)刀具未檩。

　　數(shù)控刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式戴尸、焊接式和機械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃冤狡；焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上孙蒙；機械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上筒溃，另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上马篮。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機械夾固結(jié)構(gòu)沾乘；瓷刀具都采用機械夾固結(jié)構(gòu)。

　　數(shù)控刀具切削部分的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量的好壞有很大影響诽泪。增大前角杰赴，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力挂闺，從而減小切削力和切削熱便金。但增大前角，同時會降低切削刃的強度轮贫，減小刀頭的散熱體積断克。

在選擇數(shù)控刀具的角度時，需要考慮多種因素的影響蛛跛，如工件材料抑琳、數(shù)控刀具材料、加工性質(zhì)(粗痊缎、精加工)等果嗜，必須根據(jù)具體情況合理選擇。通常講的刀具角度石勋，是指制造和測量用的標注角度在實際工作時补颗，由于刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變，實際工作的角度和標注的角度有所不同缓待，但通常相差很小蚓耽。

　　制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度旋炒、沖擊韌性和化學(xué)惰性步悠，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)国葬，并不易變形贤徒。

　　通常當(dāng)材料硬度高時芹壕，耐磨性也高汇四；抗彎強度高時，沖擊韌性也高踢涌。但材料硬度越高通孽，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性睁壁，以及良好的可加工性背苦，現(xiàn)代仍是應(yīng)用最廣的數(shù)控刀具材料，其次是硬質(zhì)合金癌割。

　　聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等腋钞；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬茵沾，及合金、塑料和玻璃鋼等肺倾；碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀负腻、板牙和絲錐等工具。

　　硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學(xué)氣相沉積法涂覆碳化鈦圈咬、氮化鈦淡窘、氧化鋁硬層或復(fù)合硬層。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)合金刀具鹏汁，也可用于高速鋼刀具讼牢，如鉆頭、滾刀磕艺、絲錐和銑刀等盾摹。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴散和熱傳導(dǎo)的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢光叉，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上撕贞。

　　由于在高溫、高壓测垛、高速下捏膨，和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件，其應(yīng)用的難加工材料越來越多食侮，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高号涯。為了適應(yīng)這種情況，刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)用新的刀具材料锯七；進一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術(shù)链快，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾眉尸；進一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)域蜗；提高數(shù)控刀具的制造精度，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別噪猾，并使刀具的使用實現(xiàn)最佳化霉祸。

　　數(shù)控刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質(zhì)合金袱蜡、金屬陶瓷丝蹭、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石吞瘸。

　　這里主要提下陶瓷蝌购，陶瓷用于切削刀具的時間比硬質(zhì)合金早，但由于其脆性械与，發(fā)展很慢铅阎。但自上世紀70年代以后纫惰，還是得到了比較快的發(fā)展。陶瓷刀具材料主要有兩大系歌饺，即氧化鋁系和氮化硅系赫丈。陶瓷作為數(shù)控刀具，具有成本低厦螟、硬度高官溜、耐高溫性能好等優(yōu)點，有很好的前景癣二。

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