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刀具種類、材料與選用
、刀具種類
（）刀具分類
由于機(jī)械零件材質(zhì)、形狀、技術(shù)要求和加工工藝多樣性客觀上要求進(jìn)行加工刀具具有同結(jié)構(gòu)和切削性能因此生產(chǎn)所使用刀具種類多刀具常按加工方式和具體用途分車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類型刀具還按其方式進(jìn)行分類按所用材料分高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金剛石刀具等；按結(jié)構(gòu)分整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；按否標(biāo)準(zhǔn)化分標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等
（二）常用刀具簡(jiǎn)介
車刀
1.車刀
車刀金屬切削加工應(yīng)用廣種刀具車床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔也用于切槽和切斷等車刀結(jié)構(gòu)上分整體車刀、焊接裝配式車刀和機(jī)械夾固刀片車刀機(jī)械夾固刀片車刀又分機(jī)床車刀和轉(zhuǎn)位車刀機(jī)械夾固車刀切削性能穩(wěn)定工人必磨刀所現(xiàn)代生產(chǎn)應(yīng)用越來(lái)越多
2.孔加工刀具
孔加工刀具般分兩大類：類從實(shí)體材料上加工出孔刀具常用有麻花鉆、心鉆和深孔鉆等；另類對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工刀具常用有擴(kuò)孔鉆、鉸刀及鏜刀等例下圖示標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆結(jié)構(gòu)工作部分（刀體）前端切削部分承擔(dān)主要切削工作端導(dǎo)向部分起引導(dǎo)鉆頭作用也切削部分備部分
銑刀nextpage
3.銑刀
銑刀種應(yīng)用廣泛多刃回轉(zhuǎn)刀具其種類多按用途分有：1）加工平面用圓柱平面銑刀、端銑刀等；2）加工溝槽用立銑刀、T形刀和角度銑刀等；3）加工成形表面用凸半圓和凹半圓銑刀和加工其復(fù)雜成形表面用銑刀銑削生產(chǎn)率般較高加工表面粗糙度值較大
拉刀
4.拉刀
拉刀種加工精度和切削效率都比較高多齒刀具廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)加工各種內(nèi)、外表面拉刀按所加工工件表面同分各種內(nèi)拉刀和外拉刀兩類使用拉刀加工時(shí)除了要根據(jù)工件材料選擇刀齒前角、角根據(jù)工件加工表面尺寸（圓孔直徑）確定拉刀尺寸外還需要確定兩參數(shù)：（1）齒升角af[即前兩刀齒（或齒組）半徑或高度之差]；（2）齒距p[即相鄰兩刀齒之間軸向距離]
螺紋刀具（梳刀）
5.螺紋刀具
螺紋用切削法和滾壓法進(jìn)行加工
齒輪刀具（盤(pán)形銑刀）nextpage
6.齒輪刀具
齒輪刀具用于加工齒輪齒形刀具按刀具工作原理齒輪分成形齒輪刀具和展成齒輪刀具常用成形齒輪刀具有盤(pán)形齒輪銑刀和指形齒輪刀具等常用展成齒輪刀具有插齒刀、齒輪滾刀和剃齒刀等選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí)應(yīng)注意下幾點(diǎn)：
（1）刀具基本參數(shù)（模數(shù)、齒形角、齒頂高系數(shù)等）應(yīng)與被加工齒輪相同
（2）刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒輪要求精度等級(jí)相當(dāng)
（3）刀具旋向應(yīng)盡能與被加工齒輪旋向相同滾切直齒輪時(shí)般用左旋齒刀
孔加工刀具（麻花鉆）
7.自動(dòng)線與數(shù)控機(jī)床刀具
類刀具切削部分總來(lái)說(shuō)與般刀具沒(méi)有多大區(qū)別同情況只了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線加工特點(diǎn)對(duì)們提出了更高要求
二、刀具材料
刀具切削性能好壞取決于構(gòu)成刀具切削部分材料、幾何形狀和刀具結(jié)構(gòu)刀具材料對(duì)刀具使用壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等都有大影響因此要重視刀具材料正確選擇與和合理使用
（）刀具材料應(yīng)具備性能
1、 高硬度和耐磨性
刀具材料要比工件材料硬度高常溫硬度HRC62上；耐磨性表示抵抗磨損能力取決于組織硬質(zhì)點(diǎn)硬度、數(shù)量和分布
2、足夠強(qiáng)度和韌性
了承受切削壓力沖擊和韌性避免崩刀和折斷刀具材料應(yīng)具有足夠強(qiáng)度和韌性nextpage
3、高耐熱性
刀具材料高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力
4、良好工藝性
了便于制造要求刀具材料有較好加工性切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等
5、良好經(jīng)濟(jì)性
（二）常用刀具材料
目前生產(chǎn)所用刀具材料高速鋼和硬質(zhì)合金居多碳素工具鋼（T10A、T12A）、工具鋼（9SiCr、CrWMn）因耐熱性差僅用于些手工或切削速度較低刀具
高速鋼
·定義：種加入較多鎢、鉻、釩等合金元素高合金工具鋼
·性能：有較高熱穩(wěn)定性；有較高強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性；制造工藝簡(jiǎn)單容易磨成鋒利切削刃鍛造制造鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等主要材料
·分類：
按用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼；
按制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼
1、通用型高速鋼
鎢鋼：典型牌號(hào)W18Cr4V有良好綜合性能制造各種復(fù)雜刀具
鎢鉬鋼：典型牌號(hào)W6Mo5Cr4V2做尺寸較小、承受沖擊力較大刀具；熱塑性特別好更適用于制造熱軋鉆頭等；磨加工性好目前各國(guó)廣泛應(yīng)用
2、高性能高速鋼
典型牌號(hào)高碳高速鋼9W18Cr4V、高釩高速鋼W6MoCr4V3、鈷高速鋼W6MoCr4V2Co8和超硬高速鋼W2Mo9Cr4Co8等適合于加工高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料
3、粉末冶金高速鋼
用高壓氬氣或氮?dú)忪F化熔融高速鋼水直接得細(xì)小高速鋼粉末高溫下壓制成致密鋼坯而鍛壓成材或刀具形狀適合于制造切削難加工材料刀具、大尺寸刀具（滾刀、插齒刀）、精密刀具、磨加工量大復(fù)雜刀具、高動(dòng)載荷下使用刀具等
硬質(zhì)合金
由難熔金屬化合物（WC、TiC）和金屬粘結(jié)劑（Co）經(jīng)粉末冶金法制成
硬質(zhì)合金其切削性能優(yōu)良被廣泛用作刀具材料（約占50%）大多數(shù)車刀、端銑刀至深孔鉆、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等
具有高耐磨性和高耐熱性抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差少用于制造整體刀具還用于高速鋼刀具能切削淬硬鋼等硬材料
ISO切削用硬質(zhì)合金分三類：（各種牌號(hào)應(yīng)用范圍見(jiàn)p16表1.1）
1、YG(K)類即WC-Co類硬質(zhì)合金
2、YT(P)類即WC-TiC-Co類硬質(zhì)合金 3、YW(M)類即WC-TiC-TaC-Co類硬質(zhì)合金nextpage
（三）其刀具材料
1、涂層刀具
2、陶瓷：硬度高、耐用度高還用于沖擊負(fù)荷下粗加工切削效率顯著提高
3、金剛石
4、立方氮化硼
三、刀具選用
1.刀具種類選擇
刀具種類主要根據(jù)被加工表面形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機(jī)床及要求生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇
2.刀具材料選擇
刀具材料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類型及加工要求等進(jìn)行選擇
3.刀具角度選擇
刀具角度選擇主要包括刀具前角、角、主偏角和刃傾角選擇
（1）前角
前角γo對(duì)切削難程度有大影響增大前角能使刀刃變得鋒利使切削更輕快并減小切削力和切削熱前角過(guò)大刀刃和刀尖強(qiáng)度下降刀具導(dǎo)熱體積減少影響刀具使用壽命前角大小對(duì)表面粗糙度、排屑和斷屑等也有定影響工件材料強(qiáng)度、硬度低前角應(yīng)選得大些反之小些；刀具材料韌性好（高速鋼）前角選得大些反之應(yīng)選得小些（硬質(zhì)合金）；精加工時(shí)前角選得大些粗加工時(shí)應(yīng)選得小些
（2）角
角αo主要功用減小刀面與工件間摩擦和刀面磨損其大小對(duì)刀具耐用度和加工表面質(zhì)量都有大影響般切削厚度越大刀具角越?。还ぜ牧显杰浰苄栽酱蠼窃酱蠊に囅到y(tǒng)剛性較差時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小角尺寸精度要求較高刀具角宜取小值
（3）主偏角
主偏角κr大小影響切削條件和刀具壽命工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)減小主偏角提高刀具耐用度、減小已加工表面粗糙度所κr宜取小值；工件剛性較差時(shí)避免工件變形和振動(dòng)應(yīng)選用較大主偏角
（4）副偏角
副偏角κr'作用減小副切削刃和副厚刀面與工件已加工表面之間摩擦防止切削振動(dòng)κr'大小主要根據(jù)表面粗糙度要求選取
（5）刃傾角
刃傾角λs主要影響刀頭強(qiáng)度和切屑流動(dòng)方向