刀具按工件加工表面的形式可分為五類:
■ 加工各種外表面的刀具谅儡,包括車刀耽梅、刨刀、銑刀款慨、外表面拉刀和銼刀等儒飒;
■ 孔加工刀具谬莹,包括鉆頭、擴孔鉆桩了、鏜刀附帽、鉸刀和內表面拉刀等;
■ 螺紋加工刀具井誉,包括絲錐蕉扮、板牙、自動開合螺紋切頭颗圣、螺紋車刀和螺紋銑刀等喳钟;
■ 齒輪加工刀具,包括滾刀在岂、插齒刀奔则、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等滋箫;
■ 切斷刀具汹囱,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸箕径、弓鋸陡料、切斷車刀和鋸片銑刀等等。
此外迅督,還有組合刀具陪罕。
按切削運動方式和相應的刀刃形狀,刀具又可分為三類:
■ 通用刀具胃症,如車刀将借、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀持结、成形刨刀和成形銑刀)概栗、鏜刀、鉆頭惋粟、擴孔鉆犁柜、鉸刀和鋸等;
■ 成形刀具堂淡,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馋缅,如成形車刀、成形刨刀绢淀、成形銑刀萤悴、拉刀瘾腰、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覆履,如滾刀蹋盆、插齒刀、剃齒刀硝全、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等栖雾。
結構
各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上伟众;鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上析藕。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上凳厢,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩诱紫,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等纹站。
帶柄的刀具通常有矩形柄澈越、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀征离、刨刀等一般為矩形柄潦春;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩引继;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆材哺、立銑刀等刀具,切削時借助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩广莉。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成恨摩,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分德检,包括刀刃屋嘉、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間澎灸、切削液的通道等結構要素院塞。有的刀具的工作部分就是切削部分,如車刀性昭、刨刀拦止、鏜刀和銑刀等;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分糜颠,如鉆頭汹族、擴孔鉆、鉸刀其兴、內表面拉刀和絲錐等顶瞒。切削部分的作用是用刀刃切除切屑夸政,校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。
刀具工作部分的結構有整體式榴徐、焊接式和機械夾固式三種:
■ 整體結構是在刀體上做出切削刃守问;
■ 焊接結構是把刀片釬焊到鋼的刀體上;
■ 機械夾固結構又有兩種箕速,一種是把刀片夾固在刀體上酪碘,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上熏萎。
硬質合金刀具一般制成焊接結構或機械夾固結構茵箩;瓷刀具都采用機械夾固結構。
刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響吃会。增大前角脾询,可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形,減小切屑流經前面的摩擦阻力炊办,從而減小切削力和切削熱斧枚。但增大前角,同時會降低切削刃的強度何哎,減小刀頭的散熱體積稽舱。
在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響拳笨,如工件材料趋大、刀具材料、加工性質(粗咏肠、精加工)等袭靶,必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度威恼,是指制造和測量用的標注角度在實際工作時品姓,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箫措,但通常相差很小腹备。
材料
制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度斤蔓、沖擊韌性和化學惰性植酥,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)附迷,并不易變形惧互。
通常當材料硬度高時,耐磨性也高喇伯;抗彎強度高時喊儡,沖擊韌性也高拨与。但材料硬度越高,其抗彎強度和沖擊韌性就越低艾猜。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性买喧,以及良好的可加工性,現代仍是應用最廣的刀具材料首冒,其次是硬質合金榔屈。
聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬烙损,及合金亏铭、塑料和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀诺订、板牙和絲錐等工具闰纪。
硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積涂覆碳化鈦、氮化鈦马榆、氧化鋁硬層或復合硬層畴瓜。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質合金刀具,也可用于高速鋼刀具庞吆,如鉆頭轨充、滾刀、絲錐和銑刀等弄察。硬質涂層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁蜂筹,使刀具在切削時的磨損速度減慢,涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1~3倍以上冈止。
由于在高溫狂票、高壓、高速下熙暴,和在腐蝕性流體介質中工作的零件闺属,其應用的難加工材料越來越多,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高周霉。為了適應這種情況掂器,刀具的發(fā)展方向將是發(fā)展和應用新的刀具材料;進一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術俱箱,在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層国瓮,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾;進一步發(fā)展可轉位刀具的結構狞谱;提高刀具的制造精度乃摹,減小產品質量的差別,并使刀具的使用實現最佳化。
刀具材料大致分如下幾類:高速鋼踪觉、硬質合金泳寥、金屬陶瓷、陶瓷撕第、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石疹神。
發(fā)展趨勢
根據制造業(yè)發(fā)展的需要,多功能復合刀具抓深、高速高效刀具將成為刀具發(fā)展的主流掀尊。面對日益增多的難加工材料,刀具行業(yè)必須改進刀具材料斟记、研發(fā)新的刀具材料和更合理的刀具結構玩猿。
■ 硬質合金材料及涂層應用增多。細顆粒级案、超細顆粒硬質合金材料是發(fā)展方向隘吆;納米涂層、梯度結構涂層及全新結構溉贞、材料的涂層將大幅度提高刀具使用性能;物理涂層(PVD)的應用繼續(xù)增多桦陨。
■ 新型刀具材料應用增多咒循。陶瓷、金屬陶瓷绞愚、氮化硅陶瓷叙甸、PCBN、PCD等刀具材料的韌性進一步增強位衩,應用場合日趨增多裆蒸。
■ 切削技術快速發(fā)展。高速切削糖驴、硬切削僚祷、干切削繼續(xù)快速發(fā)展,應用范圍在迅速擴大贮缕。
(刀具服務網)
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