刀具复习资料 5页

车刀基面：垂直于切削速度切削平面：过主切削刃，垂直于基面正交平面：与基面、切削平面垂直车刀的分类：按用途分外圆车刀端面车刀仿形车刀切槽刀切断刀内孔车刀螺纹车刀按结构分整体式　焊接式　机夹式　可转位式成形车刀焊接式车刀是将硬质合金刀片钎焊在碳素结构钢刀柄的刀槽内的车刀，优点是结构简单、制造方便、可按需刃磨、并且刚性好，固得到广泛使用。机夹式车刀：原理：用机械夹固的方法将普通刀片夹持在刀杆上。优点：刀片无需高温焊接，不会引起硬度下降、产生裂纹；刀具使用寿命长，生产率高；刀杆可重复使用，废刀片可回收再制，经济效益高；刀片重磨后，尺寸逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，在车刀结构上设有刀片调整机构，以增加重磨次数；刀片压板的端部，可起断屑器作用。缺点：刃磨时仍有热应力存在；切削性能取决于刃磨技术水平；刀杆制造复杂用途：常用于切断车刀、切槽车刀、螺纹车刀、大型车刨刀等。机夹式车刀的结构：上压式自锁式弹性压紧式转位车刀的优点有：1.刀具耐用度高避免了焊接、刃磨过程中产生的热应力影响，硬质合金原有的切削性能不变，刀具耐用性比焊接式车刀高一倍。2.生产效率高刀具转位、更换方便，缩短了换刀和磨刀时间。3.有利于新材料、新技术的研制、推广和应用刀具减少了焊接环节，为新型硬质合金的研制、开发的应用创造了条件，涂层刀片也得到了广泛的应用。4.切削性能稳定，适合现代化生产的要求。不受操作者技术水平的影响。5.节省刀杆材料，降低刀具成本。成形车刀是在车床上加工回转体成形表面的专用刀具，其切削刃的形状是根据工件轮廓设计的。优点：（1）生产效率高，操作简单，一次成形（2）加工质量质量稳定，互换性较好（3）刀具寿命长，可重磨次数多缺点：（1）刀具制造复杂（2）加工精度低，易振动用途：适用于尺寸较小、加工表面形状较复杂、大批量的回转体按进给方向分为：径向、切向、斜向孔加工工具在实体材料上加工孔用刀具：扁钻麻花钻深孔钻对已有孔再加工的刀具：扩孔钻b)铰孔c)锪钻d)单刃镗刀e)双刃镗刀麻花钻：尾部颈部工作部分是钻头的主要部分，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麻花钻的钻削过程的特点（1）主切削刃上各点前角变化很大，靠外缘处前角较大（+30°），切削刃强度差；横刃处是很大的负前角(-54°~-60°)，挤压严重，切削条件差。（2）横刃太长，加之该处是很大的负前角，挤压刮削严重，消耗大量的能量，产生大量热量，而且轴向抗力大，定心差。（3）主切削刃长，钻孔时全长参加切削，切屑宽，而且各点流屑速度相差很大，钻塑性金属时，切屑卷成小螺距圆锥螺卷形。占很大的空间，排屑不顺利，切削液难以注人切削区。(4\n）棱边处副后角为零。由于该处切削速度最高，与孔壁摩擦剧烈，产生热量多，散热条件差，所以外缘处磨损最严重。群钻的刃磨主要包括磨出月牙槽、修磨横刃和开分屑槽等。群钻共有七条主切削刃，外形上呈现三个尖。其主要特点是：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，一侧外刃开屑槽，横刃磨低、窄又尖群钻的优点是：（1）群钻横刃长度只有普通钻头的五分之一，主切削刃上前角平均值增大，进给抗力下降35%~50%，扭矩下降10%~30%。进给量比普通钻头约提高三倍，钻孔效率可提高3~5倍。（2）群钻的寿命约可提高2~3倍。（3）由于钻头的定心作用好，钻孔精度和质量也得到了提高。深孔钻：深孔加工概念：长径比L/D＞5的孔为深孔。一般L/D＝5～10的深孔可用深孔麻花钻加工，L/D＞20则必须使用深孔刀具。深孔加工的难点：①不能观测到切削情况②切削热不易传散③孔易钻偏斜④刀柄细长、刚度差、易振动深孔加工刀具必须解决的问题：1）排屑2）冷却、润滑3）导向.扩孔钻：扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工。一般有3~4齿，导向性好；无横刃，切削条件好；扩孔容屑槽较浅，扩孔余量较小；钻芯较厚，刚度和强度较好，可采用较大的切削用量。锪孔：对孔的端头进行平面、柱面、端面加工。镗刀：单刃镗刀机夹式单刃镗刀微调镗刀；双刃镗刀固定式浮动式铰刀的优点有：齿数多，导向性好，加工余量小，容屑槽浅，槽底直径大，刚性好，制造精度高，结构完善等。所以能加工出较高尺寸精度和较小表面粗糙度的孔。按使用方式可分为：手用铰刀和机用铰刀按切削部分材料可分为：高速钢铰刀、硬质合金铰刀按加工孔的形状可分为：圆柱铰刀和圆锥铰刀按柄部或夹持形式可分为：直柄、锥柄和套式铰刀按加工尺寸能否调节可分：整体式和可调式铰刀铰削特点：铰削余量余量过小，往往不能把前道工序的加工痕迹铰去；余量过大，切屑挤满在铰刀的齿槽中，使切削液不能进人切削区。铰孔时既有切削作用，又有挤压作用。铰削挤压作用愈大，铰孔的表面粗糙度值小，但使孔壁的弹性回复愈大，加速铰刀的磨损。与钻削相比，铰削切削速度低进给量大。切削速度低是为了避免积屑瘤，低进给量大防止刀具磨损。由于铰刀切削量小，为提高铰孔尺寸精度，铰刀与机床主轴常采用浮动联接，故铰削时不易纠正孔轴线偏斜等位置误差，因此，对预制孔的精度应具有较高要求。铰削的组成部分及其作用：切削部分l1：担任主要切削工作，能切下很薄的切屑。修光部分l2：有棱边，起定向、修光孔壁、保证铰刀直径和便于测量等作用。引导部分l3：引导铰刀头部进入孔内，其导向角一般为45°。主偏角愈小，铰刀受到的轴向力愈小，导向性愈好。主偏角过小时，铰削时挤压摩擦较大，铰刀耐用度低，切入、切出时间长。手用铰刀选择较小的主偏角，以减轻劳动强度和获得良好导向性机用铰刀选择较大的主偏角，以减少切削刃长度和机动时间。孔加工复合刀具：孔加工复合刀具是将两把或两把以上的同类或不同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具。它能将钻孔、扩孔、饺孔、锪孔、镗孔等工序进行复合加工或依序加工。具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特点，在组合机床及自动线上应用广泛。改善排屑的方法有：1）改进槽形设计，增大容屑空间；（2）采用交错分布的容屑槽，使大小直径扩孔钻切下的切屑都有各自的排屑通道；（3）切削刃上开分屑槽；（4）可转位刀片选用合适的断屑槽形；（5）使用高压切削液将切屑冲出铣削的特点有：（1）铣削过程中，切削厚度和切削宽度随时间变化，切削力周期性变化，产生周期性振动，造成不平稳。（2\n）每个刀齿短时间周期性切削，有利于刀齿的散热和冷却，但会引起刀齿的热疲劳裂纹，造成切削刃剥离或崩刃。（3）刃口圆弧半径小于切削厚度时，刃口才能切入工件，大于切削厚度时，刀齿在圆弧段滑动。加剧后刀面磨损和工件表面加工硬化，影响工件表面粗糙度。（4）铣刀每个刀齿的切削是断续的，切屑比较碎小，且刀齿与刀齿之间有足够的容屑空间，故排屑较顺畅。按铣刀的用途分类：加工平面的铣刀圆柱铣刀端面铣刀；加工沟槽的铣刀立铣刀锯片铣刀T型槽铣刀、燕尾槽铣刀单角度铣刀、双角度铣刀三面刃铣刀；加工圆弧面用的铣刀：圆角立铣刀圆弧成形铣刀；加工曲面用的球面铣刀；铣刀齿背形状分类：铲齿铣刀尖齿铣刀；铣刀刀齿材料分类：高速钢铣刀.硬质合金铣刀圆柱形铣刀的几何角度；前角后角螺旋角主偏角铣削用量：背吃刀量ap垂直于假定工作平面的吃刀量。圆周铣削时ap为被加工表面的宽度；端铣时ap为切削层深度。侧吃刀量ae平行于假定工作平面并垂直于进给运动方向的吃刀量。圆周铣削时ae为切削层深度；端铣时ae为被加工表面宽度。铣削时进给量有三种表示方法：每齿进给量fz进给量f进给速度νf铣削方式：周铣与端铣圆周铣削可分为逆铣和顺铣。铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时称为逆铣，相同时称为顺铣。逆铣时，切削厚度从零逐渐增大。铣刀刃口有一钝圆半径，开始切削时刀齿只能在过渡表面上挤压、滑行，使工件表面产生严重冷硬层，并加剧了刀齿磨损。逆铣时，当瞬时接触角大于一定数值后，切削力有抬起工件趋势，不利于薄壁和刚度差的工件。顺铣时，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压、滑行现象。顺铣时，切削力始终压向工作台，有利于工件夹紧，可提高铣刀寿命和加工表面质量。当工件表面有硬皮层时，若采用顺铣，因刀齿首先切入表面硬皮层，会加快刀齿磨损，故不宜采用顺铣。若在丝杠与螺母副中存在间隙时采用顺铣当铣床没有消除丝杠和螺母副间隙装置时，宜采用逆铣。数控铣床、加工中心的铣削方式：一般采用顺铣方式加工成形法齿轮铣刀：盘形齿轮铣刀指状齿轮铣刀展成法齿轮刀具：齿轮滚刀插齿刀剃齿刀展成法齿轮刀具的主要优点是：一把刀具能加工同一模数不同齿数的齿轮，与成形刀具相比，其通用性广，加工精度和生产效率高渐开线圆柱齿轮：齿轮铣刀、齿轮拉刀、齿轮滚刀、插齿刀蜗轮：蜗轮滚刀、飞刀、蜗轮剃刀锥齿轮刀：成对锥齿轮刨刀、锥齿轮铣刀盘非渐开线齿轮：摆线齿轮刀具、圆弧齿轮滚刀滚刀刀齿的形成：滚刀的头数就是斜齿轮的齿数，通常有1~2个，每一个绕轴线很多圈，形成了蜗杆状的圆柱齿轮。蜗杆状齿轮圆柱面上开几条容屑槽，就形成了许多刀齿，每一刀齿上有前面、后面和切削刃，然后需对每齿进行齿顶、齿侧铲齿，以作出后角。插齿刀的类型：盘形直：加工外齿轮和大直径内齿轮b)碗形：加工塔形和双联齿轮c)锥柄形：加工内齿轮螺纹刀具：切削法螺纹车刀丝锥和板螺纹铣刀；塑性变形法：滚丝轮搓丝板挤压丝锥丝锥的工作部分分为切削部分和校准部分。两搓丝板螺纹方向相同，与被加工螺纹的方向相反，搓丝板螺纹斜角相同，等于被搓工件中径的螺纹升角。两搓丝板齿纹在啮合处应错开半个工件的螺距。当工件进人两块搓丝板之间，立即被夹住，使之滚动，搓丝板上的螺纹逐渐压入工件而在工件上形成螺纹。.内拉刀有：圆孔拉刀、方孔拉刀、花键拉刀、渐开线拉刀及其形状的拉刀。外拉刀有平面拉刀、齿槽拉刀及直角拉刀等。\n按拉刀结构不同，分为整体拉刀、焊齿拉刀、装配拉刀和镶齿拉刀普通圆孔拉刀结构如下：切削部校准部柄部前导部过渡锥部颈部后导部拉削方式：分层式拉削(同廓拉削和渐成拉削);轮切(分块）式拉削;组合式拉削：粗切齿采用轮切式，精切采用同廓拉削刀具材料刀具材料应具备的性能:足够的硬度和耐磨性;足够的强度与韧性;较高的耐热性和传热性;较好的工艺性和经济性刀具材料的类型:刀体材料:一般刀体均用普通碳钢或合金钢制作。常用45钢（中碳钢）、40Cr（中碳合金钢）、9SiCr（合金工具钢）、GCr15（高碳铬轴承钢）。切削部分材料:目前刀具材料分四大类：工具钢、硬质合金、陶瓷及超硬刀具材料等。与碳素工具钢、合金工具钢相比，高速钢的特点：1.较高的强度和韧性。2.具有较高的耐磨性。3.热硬性较高，在切削温度高达500℃～650℃时，仍能保持60HRC的高硬度，因此允许切削速度可提高l～2倍(25m/min～30m/min)。与硬质合金相比，高速钢的特点：1.在加热状态下(900℃～1100℃)能反复锻打制成所需的毛坯。2.其退火硬度为207HBS～255HBS，与优质中、高碳钢的退火硬度相近，能够用一般材料刀具顺利切削加工出各种复杂形状。3.高速钢的抗弯强度是硬质合金的3～5倍，冲击韧性是硬质合金的6～10倍。4.经过仔细研磨，高速钢刀具钝圆半径可小于，其锋利性比硬质合金高。高速钢材料的分类:普通高速钢、高性能高速钢和粉末冶金高速钢。普通高速钢又分为钨系高速钢和钨钼系高速钢两类。硬质合金的组成与特点组成：硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数量级粉末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常用的合金碳化物有WC、TiC、TaC（钽）、NbC（铌）等，常用的黏结剂有Co以及Mo、Ni（镍）等。特点：硬质合金具有高硬度、高熔点和化学稳定性好等特点，在800℃～1000℃仍能完成切削加工。缺点是抗弯强度低，冲击韧性差，可加工性差。陶瓷特点:陶瓷材料是以氧化铝为主要成分在高温下烧结而成。优点：有很高的硬度（91-95HRA）、耐磨性、耐热性，在1200℃高温下仍能进行切削；很好的化学稳定性、较低的摩擦因数。缺点：强度低、韧性差，抗弯强度仅为硬质合金的1/3～1/2；导热系数低，仅为硬质合金的1/5～1/2。应用：钢、铸铁及塑性大的材料(如紫铜)的半精加工和精加工，对于冷硬铸铁、淬硬钢等高硬度材料加工特别有效；但不适于机械冲击和热冲击大的加工场合。陶瓷刀具的种类：1.氧化铝基陶瓷刀具2.氮化硅基陶瓷刀具\n金刚石优点：具有极高的硬度及耐磨性、刃口极锋利、可切下极薄的切屑、摩擦系数在所有刀具材料中是最小的、抗黏结能力强、具有很高的导热性能、加工粗糙度小、寿命长。缺点：耐热性略差，切削温度不得超过700℃～800℃、强度低、脆性大、与铁的亲合力很强。应用：用于磨具及磨料，作为刀具多在高速下对有色金属及非金属材料进行精细切削，不适合加工钢铁。金刚石刀具材料的种类1）天然单晶金刚石刀具2）人造聚晶金刚石（3）金刚石复合刀片超硬刀具材料:金刚石立方氮化硼涂层刀具:涂层高速钢刀具涂层硬质合金刀片高速钢具有强度高、刃口锋利、抗冲击、抗振性好、切削中耗能少、切削温度低、加工硬化小、工件表面质量好等优点。