刀具的基础知识

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1、刀具的基础知识一、刀具的基本概念刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括丿J具，还包括磨具。绝人多数的刀具是机用的，但也冇手用的。由于机械制造中使用的刀具基木上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的丿J具则称为木工刀具。二、刀具的发展刀貝的发展在人类进步的历史上占有巫耍的地位。中国早在公元前20世纪，就已岀现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期（公元前三世纪），由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似Z处。然而，刀貝的快速发展是在18世纪厉期

2、，伴随蒸汽机等机器的发展而來的。1783年，法国的勒内首先制出铳刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明授早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钩的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和•怀特发明高速钢。1923年，徳国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提髙到约8米/分，采用高速钢时，乂提高两倍以上，到采用硬质合金时，乂比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也人人提高。由于高速

3、钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀貝岀现焊接和机械夹固式结构。194旷1950年间，美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铳刀和其他刀具上。1938年，徳国徳古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀貝材料可使刀貝以更高的速度切削。1969年，瑞典山特维克钢厂-取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉枳法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表而涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐辭性结

4、合起來，从而使这种复合材料貝有更好的切削性能。三、刀具的分类1.刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铳刀、外表面拉刀和锂刀等：孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、锐刀、饺刀和内表面拉刀等：螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开介螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铳刀等：齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铳刀等等；此外，还有组合刀具。2.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、铳刀（不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铳刀）、锂刀

5、、钻头、扩孔钻、饺刀利锯等：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、成形铳刀、拉刀、圆锥饺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铳刀盘等。四、刀具的结构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）则镶装在丿J体上。刀具的装夹部分冇带孔和带柄两类。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，如圆柱形铳刀、套式面铳刀等。带柄的刀

6、具通常冇矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、创刀等-•般为矩形柄；圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄-•般适用于较小的麻花钻、立铳刀等刀具，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陶部分对焊而成。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。冇的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、创刀、锂刀和铳刀等；冇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、钱刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是

7、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冇整体式、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；机械夹固结构乂冇两种，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。刀具切削部分的儿何参数对切削效率的高低和加工质屋的好坏冇很大影响。増大前角，可减小前刀面挤压切削层时的製性变形，减小切储流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但増大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。在

8、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