宝典刀具的种类

宝典刀具的种类 刀具的种类、材料与选用 [目录] [上一层] [金属切削过程的基本概念] [刀具角度] [刀具的种类、材料与选 用] 一、刀具种类 ,一，刀具分类 由于机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性，客观上要求进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。因此，生产中所使用的刀具的种类很多。刀具常按加工方式和具体用途，分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型。刀具还可以按其它方式进行分类，如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等;按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等;按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。 ,二，常用刀具简介 1.车刀 车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。机械夹固车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。 2.孔加工刀具 孔加工刀具一般可分为两大类:一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。例如，下图示标准高速钢麻花钻的结构。工作部分(刀体)的前端为切削部分，承担主要的切削工作，后端为导向部分，起引导钻头的作用，也是切削部分的后备部分。 3.铣刀 铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具，其种类很多。按用途分有:1)加工平面用的，如圆柱平面铣刀、端铣刀等;2)加工沟槽用的，如立铣刀、T形刀和角度铣刀等;3)加工成形表面用的，如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高，加工表面粗糙度值较大。 4.拉刀 拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具，广泛应用于大批量生产中，可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同，可分为各种内拉刀和外拉刀两类。使用拉刀加工时，除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角，根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外，还需要确定两个参数:(1)齿升角a[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];(2)齿距p[即相f 邻两刀齿之间的轴向距离]。 5.螺纹刀具 螺纹可用切削法和滚压法进行加工。 6.齿轮刀具 齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。按刀具的工作原理，齿轮分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮刀具等。常用的展成齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀等。选用齿轮滚刀和插齿刀时，应注意以下几点: (1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。 (2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。 (3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时，一般用左旋齿刀。 7.自动线与数控机床刀具 这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况，只是为了适应数控机床和自动线加工的特点，对它们提出了更高的要求。 螺纹刀具 齿轮刀具 孔加工刀具 车刀 拉刀 铣刀 (梳刀) (盘形铣刀) (麻花钻) 二、刀具材料 刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，因此要重视刀具材料的正确选择与和合理使用。 (一)刀具材料应具备的性能(见P14) 1、 高的硬度和耐磨性 刀具材料要比工件材料硬度高，常温硬度在HRC62以上;耐磨性表示抵 抗磨损的能力，它取决于组织中硬质点的硬度、数量和分布。 2、足够的强度和韧性 为了承受切削中的压力冲击和韧性，避免崩刀和折断，刀具材料应具有 足够的强度和韧性。 3、高耐热性 刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性得能力。 4、良好的工艺性 为了便于制造，要求刀具材料有较好的可加工性。如，切削加工性、铸 造性、锻造性和热处理性等。 5、良好的经济性 (二)常用的刀具材料 目前，生产中所用的刀具材料以高速钢和硬质合金居多。碳素工具钢(如T10A、T12A)、工具钢(如9SiCr、CrWMn)因耐热性差，仅用于一些手工或切削速度较低的刀具。 高速钢 , 定义:是一种加入较多的钨、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。 ,性能:有较高的热稳定性;有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性;制造工艺 简单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造。是制造钻头、成形刀具、拉刀、 齿轮刀具等的主要材料。 , 分类: 按用途分:通用型高速钢和高性能高速钢; 按制造工艺分:熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。 1、通用型高速钢 钨钢:典型牌号为W18Cr4V，有良好的综合性能，可以制造各种复杂刀具。 钨钼钢:典型牌号为W6Mo5Cr4V2，可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具;热塑性特别好，更适用于制造热轧钻头等;磨加工性好，目前各国广泛应用。 2、高性能高速钢 典型牌号为高碳高速钢9W18Cr4V、高钒高速钢W6MoCr4V3、钴高速钢W6MoCr4V2Co8和超硬高速钢W2Mo9Cr4Co8等。适合于加工高温合金、钛合金和超高强度钢等难加工材料。 3、粉末冶金高速钢 用高压氩气或氮气雾化熔融的高速钢水，直接得到细小的高速钢粉末，高 温下压制成致密的钢坯，而后锻压成材或刀具形状。适合于制造切削难加 工材料的刀具、大尺寸刀具(如滚刀、插齿刀)、精密刀具、磨加工量大 的复杂刀具、高动载荷下使用的刀具等。 硬质合金 由难熔金属化合物(如WC、TiC)和金属粘结剂(Co)经粉末冶金法制 成。 硬质合金以其切削性能优良被广泛用作刀具材料(约占50%)。如大多 数的车刀、端铣刀以至深孔钻、铰刀、拉刀、齿轮刀具等。 具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度低、冲击韧性差，很少用于制造 整体刀具。它还可用于高速钢刀具不能切削的淬硬钢等硬材料。 ISO将切削用的硬质合金分为三类:(各种牌号的应用范围见p16表1.1) 1、 YG(K)类，即WC-Co类硬质合金 2、 YT(P)类，即WC-TiC-Co类硬质合金 3、 YW(M)类，即WC-TiC-TaC-Co类硬质合金 (三)其它刀具材料 1、 涂层刀具 2、 陶瓷:硬度高、耐用度高，还可用于冲击负荷下的粗加工，切削效率 显著提高。 3、 金刚石 4、 立方氮化硼 三、刀具选用 1.刀具种类的选择 刀具种类主要根据被加工表面的形状、尺寸、精度、加工方法、所用机床及要求的生产率等进行选择。 2.刀具材料的选择 刀具材料主要根据工件材料、刀具形状和类型及加工要求等进行选择。 3.刀具角度的选择(见P47) 刀具角度的选择主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃倾角的选择。 (1)前角 前角γo对切削的难以程度有很大影响。增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，并减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃和刀尖的强度下降，刀具导热体积减少，影响刀具使用寿命。前角的大小对表面粗糙度、排屑和断屑等也有一定影响。工件材料的强度、硬度低，前角应选得大些，反之小些;刀具材料韧性好(如高速钢)，前角可选得大些，反之应选得小些(如硬质合金);精加工时，前角可选得大些。粗加工时应选得小些。 (2)后角 后角α的主要功用是减小后刀面与工件间的摩擦和后刀面的磨损，其大小对o 刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。一般，切削厚度越大，刀具后角越小;工件材料越软，塑性越大，后角越大。工艺系统刚性较差时，应适当减小后角，尺寸精度要求较高的刀具，后角宜取小值。 (3)主偏角 主偏角κ的大小影响切削条件和刀具寿命。在工艺系统刚性很好时，减小主r 偏角可提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度，所以κ宜取小值;在工件刚r 性较差时，为避免工件的变形和振动，应选用较大的主偏角。 (4)副偏角 副偏角κ'的作用是可减小副切削刃和副厚刀面与工件已加工表面之间的摩r 擦，防止切削振动。κ'的大小主要根据表面粗糙度的要求选取。 r (5)刃倾角 刃倾角λ主要影响刀头的强度和切屑流动的方向。 s