金属切削刀具常识及使用方法
    文章来源 :中国百科网    阅读数 :605    发布时间 :2016/8/18 16:45:07 

    在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响 ,如工件材料 、刀具材料 、加工性质(粗 、精加工)等 ,必须根据具体情况合理选择 。通常讲的刀具角度 ,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时 ,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变 ,实际工作的角度和标注的角度有所不同 ,但通常相差很小 。

    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 。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现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛 、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 。

    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 。

    按切削运动方式和相应的刀刃形状 ,刀具又可分为三类 。通用刀具 ,如车刀 、刨刀 、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀) 、镗刀 、钻头 、扩孔钻 、铰刀和锯等 ;成形刀具 ,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状 ,如成形车刀 、成形刨刀 、成形铣刀 、拉刀 、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等 ;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件 ,如滚刀 、插齿刀、剃齿刀 、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等 。

    各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成 。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上 ;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上 。

    刀具的装夹部分有带孔和带柄两类 。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩 ,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等 。

    带柄的刀具通常有矩形柄 、圆柱柄和圆锥柄三种 。车刀 、刨刀等一般为矩形柄 ;圆锥柄*锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻 、立铣刀等刀具 ,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩 。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成 ,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成 。

    刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分 ,包括刀刃 、使切屑断碎或卷拢的结构 、排屑或容储切屑的空间 、切削液的通道等结构要素 。

    有的刀具的工作部分就是切削部分 ,如车刀 、刨刀 、镗刀和铣刀等 ;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分 ,如钻头 、扩孔钻 、铰刀 、内表面拉刀和丝锥等 。切削部分的作用是用刀刃切除切屑 ,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具 。

    刀具工作部分的结构有整体式 、焊接式和机械夹固式三种 。整体结构是在刀体上做出切削刃 ;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上 ;机械夹固结构又有两种 ,一种是把刀片夹固在刀体上 ,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上 。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构 ;瓷刀具都采用机械夹固结构 。