切削工具分類和選型
刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具等限,又稱切削工具屋彪。廣義的切削工具既包括刀具鹉胖,還包括磨具握玛。
絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的,但也有手用的甫菠。由于機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料挠铲,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具寂诱。
刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位网孕。中國早在公元前28~前20世紀(jì),就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐搓陈、鉆慢筝、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀(jì))北捣,由于掌握了滲碳技術(shù)贮秤,制成了銅質(zhì)刀具廷共。當(dāng)時(shí)的鉆頭和鋸,與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處巴俺。
然而诸鲸,刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期,伴隨蒸汽機(jī)等機(jī)器的發(fā)展而來的祷鼎。1783年世雄,法國的勒內(nèi)首先制出銑刀度坞。1792年映僚,英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻(xiàn)記載是在1822年点骑,但直到1864年才作為商品生產(chǎn)酣难。
那時(shí)的刀具是用整體高碳工具鋼制造的,許用的切削速度約為5米/分黑滴。1868年憨募,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年袁辈,美國的泰勒和.懷特發(fā)明高速鋼菜谣。1923年,德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金晚缩。
在采用合金工具鋼時(shí)尾膊,刀具的切削速度提高到約8米/分,采用高速鋼時(shí)荞彼,又提高兩倍以上冈敛,到采用硬質(zhì)合金時(shí),又比用高速鋼提高兩倍以上鸣皂,切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高抓谴。
由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價(jià)格比較昂貴,刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)维瑰。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片押恢,不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上。1938年茶窍,德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利穿侵。1972年,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蜀契。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削夹恨。
1969年,瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法敏卦,生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利闰芒。1972年枚林,美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法,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)層墓运。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性郭菜,與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能鞍歌。
頭勘伺、擴(kuò)孔鉆、鏜刀褂删、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等飞醉;螺紋加工工具,包括絲錐屯阀、板牙缅帘、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等难衰;齒輪加工刀具钦无,包括滾刀、插齒刀盖袭、剃齒刀失暂、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具鳄虱,包括鑲齒圓鋸片弟塞、帶鋸、弓鋸醇蝴、切斷車刀和鋸片銑刀等等宣肚。此外,還有組合刀具推吼。
按切削運(yùn)動方式和相應(yīng)的刀刃形狀好阎,刀具又可分為三類。通用刀具贮殊,如車刀环胸、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀夫咏、成形刨刀和成形銑刀)进裹、鏜刀、鉆頭勿见、擴(kuò)孔鉆锥萧、鉸刀和鋸等;成形刀具资村,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寄旋,如成形車刀仍桌、成形刨刀、成形銑刀导而、拉刀忱叭、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件今艺,如滾刀韵丑、插齒刀、剃齒刀虚缎、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等撵彻。
各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上遥巴;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上千康。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類享幽。帶孔刀具依靠內(nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上铲掐,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,如圓柱形銑刀值桩、套式面銑刀等摆霉。
帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種奔坟。車刀携栋、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力偎旱,并借助摩擦力傳遞扭矩船庐;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具地捂,切削時(shí)借助夾緊時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩羽捻。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成滤重。
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