刀具基础知识分
机械加工刀具基础知识
切削要素
切削层参数(parameters of undeformed chip)
机械加工刀具基础知识
1.1 切削运动及切削要素
二、切削运动及切削用量 1.主运动和切削速度 主运动(primary motion) 是使刀具和工件之间产生相 对运动,促使刀具接近工件 而实现切削的运动。
机械加工刀具基础知识
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
背吃刀量和进给量一定时,主偏角愈小,切削层公称宽 度愈大而公 称厚度愈小,即切下宽而薄的切屑。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
主、副偏角小时,已加 工表面残留面积的高度hc亦 小,因而可减小表面粗糙度 的值,并且刀尖强度和散热 条件较好,有利于提高刀具 寿命。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度 (2)车刀的主要角度
车刀设计、制造、刃磨 及测量时,必须考虑的主要角 度,如图所示。 1)主偏角kr在基面中测量的主 切削平面与假定工作平面间的 夹角。 2)副偏角k’r在基面中测量的 副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能
较高的硬度和耐磨性
足够的强度和韧度
较高的耐热性
良好的工艺性和经济性
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
常用刀具材料基本性能
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
刀具知识点总结
刀具知识点总结刀具是广泛应用于制造业和加工行业的重要工具之一。
它们的种类繁多,具有不同的形状、材料和用途。
本文将对刀具的一些常见知识点进行总结,以帮助读者更好地了解和应用刀具。
一、刀具种类1. 钻头:钻头主要用于钻孔操作,适用于不同材料的钻孔需求。
其种类包括普通钻头、金属钻头、木工钻头等。
2. 刀片:刀片用于车床、铣床、刨床等机床的切削操作。
常见的刀片形状包括圆形、方形、三角形和菱形等。
3. 锯片:锯片主要用于金属和木材的切割,有不同形状和齿型的锯片可供选择。
4. 切割刀:切割刀适用于纸张、布料、塑料等材料的切割,常用于家庭、办公和工业领域。
二、刀具材料1. 高速钢:高速钢刀具以其良好的韧性和热硬性而闻名,适用于各种切削操作。
它们具有较长的寿命和较高的切削速度。
2. 硬质合金:硬质合金刀具结合了钨碳化物和钴等材料,其硬度非常高,适合于高速切削和耐磨的加工。
3. 陶瓷刀具:陶瓷刀具因其高硬度和耐磨性而在高温环境下表现出色。
它们适用于高速加工、不锈钢切削等。
4. 多晶立方氮化硼刀具:该种刀具以其卓越的切削性能,在高速加工、连续切削等领域得到广泛应用。
三、刀具的使用与维护1. 使用正确的刀具:根据加工材料和切削要求,选择合适的刀具。
不同的切削操作需要使用不同的刀片和刀具。
2. 刀具的润滑和冷却:在切削过程中,适当的润滑和冷却可以提高刀具的切削效率和寿命。
3. 定期刀具检查和更换:定期检查刀具的磨损程度,并根据需要及时更换刀具,以确保切削质量和安全性。
4. 刀具的保养和存储:正确的刀具保养和存储可以延长其使用寿命。
保持刀具的清洁和干燥,并采取适当的防护措施。
结语刀具作为重要的加工工具,在制造业和加工行业中发挥着重要的作用。
了解不同类型的刀具和其适用范围,正确使用和维护刀具,将提高生产效率,降低成本,为加工提供优质的切削体验。
希望本文的知识点总结对您有所启发,并在实际应用中发挥作用。
刀具的基本知识
刀具的基本知识一、运动及切削要素.......................................................................................................... - 3 -1、切削运动................................................................................................................................ - 3 -2、切屑要素................................................................................................................................ - 3 -3、刀具切削部分的几何参数.................................................................................................... - 4 -4、刀具几何角度及其对切屑的影响........................................................................................ - 4 -5、刀尖型式的选择(过渡刃的选择)............................................................................ - 8 -二、刀具的材料.......................................................................................................................... - 9 -1. 刀具材料应具备的性能................................................................................................. - 9 -2.常用刀具材料................................................................................................................... - 9 -三、金属切削加工中的主要现象及规律................................................................................ - 12 -1、切屑的形成.................................................................................................................. - 12 -2、切削中的变形.............................................................................................................. - 12 -3、切屑的种类及断屑...................................................................................................... - 13 -1.积屑瘤的成因.............................................................................................................. - 15 - 2.积屑瘤对切削过程的影响.......................................................................................... - 15 -3. 积屑瘤的控制措施....................................................................................................... - 15 -一、运动及切削要素1、切削运动削运动分为主运动(它是切屑时最主要、消耗动力最多的运动,它是刀具与工件之间的相对运动)和进给运动(是指刀具与工件之间的附加运动,以保持切屑的连续进行)。
刀具基础知识培训课件
刀具基础知识培训课件刀具基础知识培训课件刀具是现代工业生产中不可或缺的工具。
无论是在制造业还是在日常生活中,刀具都扮演着重要的角色。
然而,对于刀具的了解和正确使用,却是许多人所欠缺的知识。
因此,本文将介绍一些刀具的基础知识,帮助读者更好地理解和使用刀具。
一、刀具的分类刀具可以根据其用途和结构进行分类。
按用途可分为切削刀具和非切削刀具。
切削刀具主要用于切削材料,如铣刀、钻头、车刀等;非切削刀具则用于其他操作,如夹具、量具等。
按结构可分为单刃刀具和多刃刀具。
单刃刀具只有一个切削刃,如刨刀、锉刀等;多刃刀具则有多个切削刃,如铣刀、钻头等。
二、刀具的材料刀具的材料对其性能和寿命有着重要影响。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢是一种具有良好切削性能和耐磨性的材料。
它适用于一般切削工作,如钻孔、铣削等。
硬质合金是一种由钨钴粉末和其他金属粉末经过高温烧结而成的材料。
它具有高硬度和耐磨性,适用于高速切削和重切削。
陶瓷刀具是一种由氧化铝等陶瓷材料制成的刀具。
它具有高硬度和耐磨性,适用于高速切削和切削硬质材料。
三、刀具的几何参数刀具的几何参数对其切削性能和加工质量有着重要影响。
常见的几何参数有刀尖角、刀刃倾角和刀刃后角等。
刀尖角是刀具切削刃前端的角度。
合适的刀尖角能够减小切削力和切削温度,提高切削质量。
刀刃倾角是刀具切削刃与工件表面的夹角。
合适的刀刃倾角能够减小切削力和切削温度,提高切削质量。
刀刃后角是刀具切削刃后端的角度。
合适的刀刃后角能够减小切削力和切削温度,提高切削质量。
四、刀具的使用注意事项正确使用刀具是保证工作安全和提高工作效率的关键。
以下是一些使用刀具的注意事项:1. 在使用刀具之前,应检查刀具的状况。
如有损坏或磨损严重的刀具应及时更换。
2. 在使用刀具时,应按照切削参数进行操作。
如切削速度、进给量和切削深度等。
3. 使用刀具时,应戴上防护眼镜和手套,以防止切削过程中产生的碎屑或切削液溅射伤害。
刀具基础知识
返回内容
建立参考系条件
不考虑进给 运动;
规定车刀刀 尖与工件轴 线等高;
刀柄的中心 线垂直于进 给方向。
返回参考系
刀具静止参考系
基面Pr 切 削 平 面Ps 正交平 面Po
刀具静止参考系
基 面 Pr : 是 通 过 切 削刃选定点的平面, 它垂直于假定的主运 动方向。
后角αo: 是主后刀面 与切削平面 间的夹角, 在正交平面 内测量 。
刀具标注角度
刀具标注角度
主偏角Kr: 是切削平面与 假定进给方向 的夹角,在基 面内测量。
副偏角Kr/: 是副切削平面 与进给反方向 的夹角,在基 面内测量。
刀具标注角度
刀具标注角度
刃倾角λs: 是主切削 刃与基面 间的夹角, 在切削平 面内测量。
刀具角度作用
刀具角度的作用
刃倾角:大小不仅影响刀尖的强度,而且影 响切屑的流向 。
返回刀具角度
6、刀具材料
刀具材料是指刀体即刀具切削部分的材料。 普通刀具材料 --碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质
合金和涂层刀具材料等。 超硬刀具材料 --目前用得较多的有陶瓷、人造聚晶金刚石
和立方氮化硼等 。
返回内容
普通刀具材料
高速钢:热处理后的硬度为63 ~ 70HRC。主 要用于制造各种复杂刀具,如钻头、铰刀、拉 刀、铣刀、齿轮刀具及各种成形刀具。高速钢 常用的牌号有W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2和W 9Mo3Cr4V等。
硬质合金:是由高硬难熔金属碳化物粉末,以 钴为粘接剂,用粉末冶金的方法制成的。它的 硬度可达74 - 82HRC。目前多用于制造各种简 单刀具,如车刀、铣刀、刨刀的刀片等。
厨房刀具 知识点总结
厨房刀具知识点总结一、刀具的分类刀具是指用于切割、砍、割、刮、削等工作的工具。
在厨房中,刀具是必不可少的工具之一,根据使用用途和刀刃形状,刀具可以分为以下几类:1.厨房刀:通常扮演主角的刀具,用于切碎、切片和切块各种食材。
常见的厨房刀包括菜刀、砍刀、切丝刀、切片刀等。
2.刀叉:通常用于切碎蔬菜、瓜果,处理海鲜等,包括普通配刀、切牛排刀、车厘子刀等。
3.工具刀:用于处理肉类和鱼类食材,包括剔骨刀、剔鱼刀、翻鱼刀等。
4.水果刀:专门用于处理水果食材,包括削皮刀、切果刀等。
5.刨刀:用于处理根茎类、块茎类和丝状蔬菜食材,包括刨丝器、刨片器等。
6.磨刀器:用来磨刀,保持刀锋锋利。
除了根据用途和刀刃形状进行分类外,刀具还可以根据材质进行分类,主要有不锈钢刀具、碳素钢刀具、陶瓷刀具等。
不锈钢刀具具有抗划伤和易清洗的特点,而碳素钢刀具具有更好的锋利度和持久度,陶瓷刀具则更轻便和不易生锈。
二、选择刀具的原则在选择刀具时,需要注意以下几个原则:1.刀锋锋利性:刀锋锋利性是刀具的重要属性,选择刀具时需要考虑其刀锋锋利度,以及锋利度的持久程度。
2.手柄舒适度:刀具的手柄设计应该舒适易握,并且能够提供足够的握力。
3.刀具材质:刀具的材质直接影响其使用寿命和维护难易度,需要根据实际使用需求进行选择。
4.刀背和刀刃是否对齐:优质的刀具应该刀背和刀刃是处在同一平面上,否则会影响刀具的使用效果。
5.刀口是否有金属持续到手柄:刀口和手柄的结合部分应该是金属,这样可以保证刀具的稳定性和耐用性。
6.刀具重量:刀具的重量应该适中,不要太沉或太轻,否则会影响切割食材的效果。
7.刀刃的锐利度:刀刃的锐利度直接影响刀具的使用效果,需要选择保持锋利度的主动或被动磨刀工具。
此外,在使用刀具时,也需要注意以下几点:1.刀具的维护:包括正确的磨刀方法、刀刃的清洁和防锈等。
2.正确的使用姿势:使用刀具时需要保持正确的姿势,避免受伤。
3.适合的切割板:使用切割板时需要选择合适的材质和尺寸,避免刀具被磨钝。
刀具基础知识培训
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
2、单位换算
长度单位换算:
1MM=100丝
1丝=10UM
1UM=0.001MM
公英制换算:
(1)、以1″=25.4作为标准。英制转换为公制方法如下 :25.4×分子÷分母,如:3/8(25.4*3÷8=9.525 )
2024/10/13
1938年 陶瓷刀具
德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。
1949~ 1950
可转位刀片
美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在 铣刀和其他刀具上。
1969年
碳化钛涂层硬质合 金刀片
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。
聚晶人造金刚石和 美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
(三)、铣刀基本的组成部份说明(示图一
)
周齿一后
角
端齿前角
刃部
端齿二后角 端齿一后角
柄部
2024/10/13
周齿二后 角
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
铣刀基本的组成部份说明(示图二)
柄径
刃径
刃部(刃长 )
2024/10/13
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍(曾总)
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍(曾总)
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍(曾总)
二、刀具材料的分类
制造加工刀具知识点总结
制造加工刀具知识点总结一、加工刀具的分类1. 按照用途分类(1) 车刀:用于车削加工,一般指车削工具,包括车刀片、车刀架等。
(2) 铣刀:用于铣削加工,包括立铣刀、面铣刀、立铣刀架等。
(3) 钻头:用于钻削加工,有各种类型的钻头,包括普通铣钻头、中心钻头等。
(4)刀片:各种用于切削的刀片,包括铣刀片、车刀片、刨刀片、锯条等。
(5)锉刀:用于修整和切削工件表面的锉刀。
(6)打孔刀:用于打孔加工,包括各种类型的钻头、镗刀、铰刀等。
(7)其他:包括刃磨刀、车削刀、切丝刀等。
2. 按照结构分类(1)整体式刀具:整体式刀具是由整体硬质合金、超高速钢等制成的,刀体和刀尖是一体的。
(2)组合式刀具:组合式刀具是由刀体和刀片两个部分组成的,刀片可以更换,适用于不同的加工要求。
(3)可调式刀具:可调式刀具是可以调节切削角度、刀具长度等参数的刀具,适用于一些特殊形状和精度要求较高的工件加工。
3. 按照加工方式分类(1)粗加工刀具:主要用于去除工件表面多余材料,保证加工余量。
(2)半精加工刀具:主要用于去除粗加工留下的余量,提高工件表面粗糙度。
(3)精加工刀具:用于提高工件表面精度和光洁度,如车刀、铣刀、镗刀等。
4. 按照刀具材料分类(1)硬质合金刀具:由金属钨、钴合金制成的刀具,具有较高的硬度和耐磨性,适用于加工硬质材料。
(2)高速钢刀具:由高速锻钢合金制成的刀具,具有较高的硬度和热稳定性,适用于高速切削。
(3)陶瓷刀具:由氧化铝、碳化硅等材料制成的刀具,具有较高的硬度和耐热性,适用于高速切削和高温加工。
二、加工刀具的制造工艺1. 材料选择:制造刀具的材料选择对刀具性能具有重要影响,一般来说,硬质合金适用于加工硬质材料,高速钢适用于高速切削,而陶瓷适用于高温加工。
2. 精密加工:刀具的制造需要经过多道精密加工工艺,包括数控磨削、电火花加工、抛光等,以确保刀具的精度和表面质量。
3. 热处理:刀具的热处理可以提高刀具的硬度和耐磨性,常见的热处理工艺包括淬火、渗碳、氮化等。
厨房刀具基础知识
一、中式、西式、日式厨刀的差别不同的专业厨刀具有不同的刀型和性能,不同的食材需要使用不同的刀具,对于一般家庭来说,主要考虑中式厨刀,适用范围更广。
➤中式厨刀中式厨刀的刀刃硬度普遍在55-60HRC之间,虽不及日式厨刀锋利,但较好的韧性和耐用性。
常见中式厨刀有切片刀、砍骨刀、文武刀等。
文武刀、桑刀➤西式厨刀西式厨刀以德系为主流刀,普遍硬度在54~57之间,其刀具易加工,无论硬度或韧性性能均衡,常见西式厨刀有主厨刀、剔骨刀、面包刀等。
主厨刀、面包刀➤日式厨刀日系厨刀刀型小,刀刃长,刃口锋利,手感轻,因此不适合处理大型或带骨食材。
日系厨刀根据不同刃型分为和刀、洋刀和中华菜刀,每种具有不同的刀刃弧度和功能。
日式厨刀单面开刃二、挑选厨刀的关键核心指标衡量一把刀的主要标准就是锋利度、韧性,而厨刀的材质及不同成分的含量会影响到刀的性能。
Part1 锋利度和韧性•锋利度:厨刀好坏的重要指标之一,主要采用H R C洛氏硬度进行衡量,高锋利度的厨刀一般在60H RC以上。
但是厨刀硬度过高会导致韧性下降,使用时容易造成崩口。
•韧性:厨刀抵抗断裂的能力,同样也是最重要的指标之一,韧性差的刀具就像玻璃一样,越硬越脆越易碎。
锋利兼顾韧性Part2 材质选择•不锈钢:含碳量不定,铬含量超过13%,韧性佳,不易生锈,但是硬度一般。
•夹钢/三合钢:外层两片不锈钢,中间一层高硬度的高碳钢。
具有良好的韧性和较高的锋利度。
•大马士革钢:能在成品刀金属外层打出美轮美奂的花纹。
三层复合钢三、厨房刀具专有名词解析•HRC硬度:即洛式硬度,达到60具有较高的硬度和锋利性,主要用于衡量金属硬度。
•4铬钢/5铬钢/9铬钢:指碳的比例,分别为0.4%、0.5%、0.9%。
•VG10:高碳不锈钢,碳含量可达1%,铬含量15%,硬度60HRC+,刃口具有较高的强度和锋利度,因此韧性略低。
•碳钢:含碳量超过0.5%,铬含量极低甚至没有,耐磨好用但易生锈。
刀具培训资料
度施力或快速移动,以免造成意外伤害。
刀具的日常维护保养
清洁刀具
使用后及时清洁刀具,去除残留物和油脂,保持 刀具的清洁和锋利。
检查刀片
定期检查刀片是否有磨损或损坏,如有需要应及 时更换刀片。
存放安全
将刀具存放在安全的地方,避免阳光直射和潮湿 环境,以保持刀具的锋利和使用寿命。
刀具的常见故障及排除方法
具有更高的硬度和耐磨性,适用于重型切割 和雕刻。
不锈钢
其他材料
具有较好的耐腐蚀性和耐磨性,适用于特殊 应用,如食品加工。
如陶瓷、碳化钨等,具有极高的硬度和耐磨 性,适用于特殊应用,如航空航天。
02
刀具的制造过程
刀具的研磨工艺
1 2
研磨原理
研磨是通过使用特定的磨料和研磨液,将刀具 表面打磨至镜面,以实现高精度的加工效果。
增材制造
增材制造技术如3D打印能够实现复杂结构的制造,为刀具设计提 供更多的可能性,同时能够缩短制造周期和降低成本。
超硬材料
超硬材料如氮化硅、碳化钛等在刀具制造中的应用将更加广泛,这 些材料具有更高的硬度和耐磨性,能够提高刀具的寿命和性能。
刀具技术的发展对人类社会的影响
提高生产效率
新型刀具技术的应用能 够提高生产效率,减少 人工干预和错误率,为 工业发展提供更好的基 础。
刀片松动
刀片松动可能是由于紧固件松动或刀片磨损严重所致。应重新拧紧刀片或更换新的刀片。
刀片断裂
刀片断裂可能是由于使用不当或刀片质量差所致。应更换新的刀片并检查使用方法是否正 确。
切割不顺畅
切割不顺畅可能是由于刀片磨损、切割角度不当或使用方法不当所致。应更换新的刀片或 调整切割角度和使用方法。
04
刀具基本知识
刀具基础知识一、刀具材料1、刀具材料的要求(1)、硬度。
刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度(2)、耐磨性(3)、足够的强度和韧性(4)、较高的耐热性。
通常用红硬性来表示,指在高温下保持上述性能的能力。
(5)、磨削性2、常用刀具材料(1)、工具钢:T10A、9SiGr、GCr15。
主要用于制造低速刀具,目前已很少使用。
(2)、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钼、钒等合金较多的工具钢,其红硬性较普通工具钢高,允许切削速度也要高两倍以上,因此称为高速钢。
高速钢的硬度、耐磨性、红硬性虽不及硬质合金,但其制造刀具的刃口的强度和韧性较硬质合金高,能承受较大的冲击载荷。
①、普通高速钢W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 硬度为HRC62~65②、高性能高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2 A l 硬度为HRC68~69钴高速钢110W1.5Mo9.5Cr4VCo8可用于制造复杂刀具W的作用:W和Fe、Cr一起与C形成高硬度的碳化物,可以提高纲的耐磨性Mo的作用:与W基本相同,并能减少钢的碳化物的不均匀性,细化碳化物颗粒,增加钢对机械能的吸收能力。
为了增加热硬性,添加Co、Al等元素为了提高耐磨性,可适当增加V量,但随着V量的增加,可磨性变得越来越差。
(3)、硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属碳化物(WC、TiC)的粉末,用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。
其中高温碳化物的含量超过高速钢,硬度可达HRC74~81,允许切削温度可达800~1000℃,允许切削速度可比高速钢高十几倍,并能切削工具钢无法切削的难加工材料。
但其抗弯强度和冲击刃性较高速钢低的多,刃口也不易磨得很锋利。
硬质合金的类别主要有:①、YG 钨钴类硬质合金(WC-Co )(K 类)钨钴类硬质合金的抗弯强度、韧性、磨削性、导热性较好,主要用于加工脆性材料(如铸铁)、有色金属及其合金YG3XYG3(K01、K05)YG6(K15、K20) YG8(K30) 含Co 量②、YT 钨钛钴硬质合金(WC-TiC-Co )(P 类)钨钛钴硬质合金由于加入了碳化钛(TiC ),使其耐磨性提高但抗弯强度、磨削性、导热性下降,主要用于高速切削一般钢材。
刀具基础知识分析
刀具基础知识分析刀具是人类使用最早的工具之一,它在农业、工业、手工艺等领域都起着重要作用。
刀具的基础知识包括刀具的分类、刀具的材料、刀具的使用与维护等方面。
首先,刀具可以根据其用途进行分类。
按照功能可以分为切割刀具、插入刀具和打击刀具。
切割刀具主要用于切割材料,如锯子、刮刀等;插入刀具主要用于穿孔、刺破材料,如针、尖刀等;打击刀具主要用于敲击材料,如锤子、斧子等。
根据形状可以分为直刀、弯刀和曲刀等。
不同的刀具适用于不同的材料和用途,熟悉各种刀具的特点和用途可以更好地选择和使用刀具。
其次,刀具的材料对其性能和寿命起着至关重要的作用。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
高速钢具有硬度高、耐磨损性好、耐高温性强的特点,适用于切削高硬度的材料;硬质合金具有硬度高、耐磨损性好、耐高温性强的特点,适用于切削脆性和高硬度的材料;陶瓷刀具具有硬度高、磨损性低、耐高温性好的特点,适用于切削高硬度和高温的材料。
选择适合的刀具材料可以提高刀具的切削效率和使用寿命。
刀具的使用和维护也是非常重要的。
刀具的正确使用可以提高工作效率和切削质量。
使用时要注意刀具的刃口状况,及时磨刀和更换磨损的刀具。
切削时要控制好切削力和切削速度,避免过大的切削力和过高的切削速度导致刀具的磨损和损坏。
刀具的维护包括刀具的清洁、润滑和存放等。
清洁可以去除切屑和切削液等,以免影响切削质量和刀具的寿命;润滑可以减少切削时的摩擦和磨损,提高刀具的寿命;存放时要避免刀具的碰撞和外力的侵害,以免造成刀具的损坏。
此外,刀具的磨损和断裂也是常见的问题。
刀具磨损会导致切削力增大、切削质量下降甚至刀具断裂。
正确的选择刀具材料和合理的刀具设计可以减少刀具的磨损和断裂。
此外,正确的使用和维护也可以延长刀具的使用寿命,减少刀具的损坏。
总之,刀具的基础知识包括刀具的分类、刀具的材料、刀具的使用与维护等方面。
了解和熟悉这些知识可以帮助我们选择合适的刀具,提高工作效率和切削质量,延长刀具的使用寿命。
刀具全面知识点总结
刀具全面知识点总结一、刀具的定义及分类1.1 刀具的定义刀具是一种用来切削、刮削、磨削或者其他类似加工的工具,用来处理工件材料的切削加工工具。
1.2 刀具的分类根据刀具的用途和结构特点,刀具可以分为以下几种类型:1)按材料分:高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、超硬刀具等;2)按用途分:车刀、铣刀、钻头、刨刀、螺纹刀、切割刀、弯曲刀、磨片等;3)按加工方式分:单点切削刀具、多刀片切削刀具、多刀头切削刀具、无中心刀具等。
二、刀具的结构及参数2.1 刀具的结构刀具的主要部分包括刀身、刀尖、刀柄、刀片、刃部和刀具夹具等。
2.2 刀具的参数刀具的参数主要包括刀具的直径、长度、刃数、刃角、刃长、刃部材料、刃部涂层、刀片夹角等。
三、刀具的制造工艺3.1 刀具的材料刀具的材料主要包括高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。
3.2 刀具的制造工艺刀具的制造工艺包括材料的选取、热处理、刀具的设计和制造、刃部的磨削和涂层等。
四、刀具的磨削与涂层4.1 刀具的磨削刀具的磨削是指用磨削机床将刀具表面的毛刺、划痕和磨损层去除,以恢复刀具的切削性能和使用寿命。
4.2 刀具的涂层刀具的涂层是指在刀具表面涂覆一层热喷涂、化学气相沉积或者物理气相沉积的涂层,用来提高刀具的硬度、耐磨性和热稳定性。
五、刀具的选择与使用5.1 刀具的选择刀具的选择要考虑到工件的材料、切削方式、切削参数、表面粗糙度等因素,选用合适的刀具。
5.2 刀具的使用刀具的使用要严格按照切削工艺要求和操作程序,正确安装刀具,选择合适的切削参数,保持刀具的清洁和润滑。
六、刀具的维护与保养6.1 刀具的维护刀具的维护包括清洁刀具表面、修复刀具刃部、保持刀具的润滑以及及时更换磨损严重的刀具。
6.2 刀具的保养刀具的保养包括正确的存储、防锈处理、定期检查和保养、刀具寿命管理等。
七、刀具的质量检测7.1 刀具的外观检查外观检查主要包括刀具的尺寸、表面光洁度、刃部锐利度、刀具夹具的牢固度等。
公共基础知识数控刀具基础知识概述
《数控刀具基础知识概述》一、引言在现代制造业中,数控技术的应用越来越广泛,而数控刀具作为数控加工的关键要素之一,其性能和质量直接影响着加工效率、加工精度和产品质量。
本文将对数控刀具的基础知识进行全面的阐述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势,为读者提供一个清晰、系统且深入的理解框架。
二、数控刀具的基本概念(一)定义数控刀具是指与数控机床配合使用的刀具,它具有高精度、高刚性、高耐用性等特点,能够满足数控加工对刀具的高要求。
(二)分类1. 按刀具结构分类- 整体式刀具:刀具由整体材料制成,结构简单,强度高,但制造难度较大。
- 镶嵌式刀具:将刀片镶嵌在刀体上,刀片可以更换,降低了刀具成本。
- 特殊型式刀具:如复合刀具、组合刀具等,适用于特殊加工要求。
2. 按刀具材料分类- 高速钢刀具:具有较高的韧性和抗弯强度,适用于低速切削。
- 硬质合金刀具:硬度高、耐磨性好,适用于高速切削。
- 陶瓷刀具:具有高硬度、高耐磨性和高温稳定性,适用于高速切削和干切削。
- 超硬刀具:如金刚石刀具和立方氮化硼刀具,具有极高的硬度和耐磨性,适用于高精度加工。
(三)主要参数1. 刀具直径:决定了加工的尺寸范围。
2. 刀具长度:影响加工的深度和稳定性。
3. 刀具刃数:刃数越多,切削力越小,但排屑性能可能会下降。
4. 刀具角度:包括前角、后角、主偏角、副偏角等,影响切削性能和加工质量。
三、数控刀具的核心理论(一)切削原理1. 切削力:切削力是刀具在切削过程中所受到的力,它由主切削力、进给抗力和背向力组成。
切削力的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
2. 切削热:切削热是由于切削过程中的摩擦和变形产生的,它会影响刀具的寿命和加工质量。
切削热的产生与切削力、切削速度、进给量等因素有关。
3. 切削变形:切削变形是指工件材料在切削过程中的变形情况,它会影响加工精度和表面质量。
切削变形的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
刀具基础知识
“工欲善其事,必先利其器”,公司的各种零配件,当形状,尺寸精度、表面质量要求较高时,都需经车钳加工作业。
而刀具是对零件进行切削的,它的性能和质量的优劣,都直接影响加工效率、加工精度和表面质量,也将直接决定产品的品质、性能和生产成本。
一、刀具常识1.刀具的种类繁多,形状各异。
但就刀具切屑部分而言,都可看成车刀刀头的演变。
它具有下述表面和切刃:前刀面——切下的切屑沿其流出的表面;主后刀面——和工件加工表面相对的表面;副后刀面——和工件已加工表面相对的表面;主切削刃——前刀面和主后刀面的交线,它担任主要切削工作;副切削刃——前刀面和副后刀面的交线,它完成一小部分切削工作;刀尖——主切削刃与副切削刃的交点。
(车刀切削剖分的组成) (r o为主前角,a o为主后角)2.刀具几何角度的定义:(包括前角和后角)前角是指前刀面与基面之间的夹角;分为主前角,法前角、进给剖面前角、切深剖面前角。
前角大刃口锋利,切削层的塑性变形和摩擦阻力小,切削力和切削热降低。
但前角过大将使切削刃强度降低,散热条件变坏,刀具寿命下降,甚至会造成崩刃。
后角是主后刀面与切削平面之间的夹角;分为主后角、法后角、进给剖面后角、切深剖面后角。
后角的作用是减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。
但后角过大会降低切削刃强度,并使散热条件变差。
从而降低刀具寿命二、刀具材料刀具的材料系指刀具切削部分的材料。
刀具切削部分在工作中不仅受到巨大的切削压力和很高的切削温度,而且受冲击载荷和摩擦力的作用。
因此刀具材料的正确选择对生产的产品的品质和生产成本有着重要的影响。
1.刀具的材料应满足下面的要求:1)硬度和耐磨性高;一般说来,刀具的材料硬度较高,耐磨性就越高。
2)有足够的强度和韧性3)耐磨性高4)有良好的工艺性能;工艺性能主要包括刀具材料的热处理性能、可磨性能、锻造性能及高温性变形性能等。
2.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。
机械加工刀具基础知识内部资料
机械加工刀具基础知识机械加工刀具是在机械加工过程中使用的切削工具。
它们具有不同的形状和材料,用于不同的加工任务。
了解机械加工刀具的基础知识对于正确选择和使用刀具至关重要。
本文将介绍机械加工刀具的基本分类、结构、材料和刀具磨损与检测等知识。
1. 刀具的分类刀具可以按照不同的分类方法进行分类。
下面是一些常见的分类方法:1.1 按照切削方式分类根据刀具的切削方式,可以将刀具分为以下几类:•立铣刀:广泛用于铣削工艺中,通常具有直径大于长度的刀身;•钻头:用于钻孔加工,具有尖锐的切削边沿;•锥制刀:用于锥度加工,切削边沿具有一定的锥度;•刨刀:用于平面加工,具有平面切削边沿;•丝锥:用于螺纹加工,切削边沿具有螺旋形状。
1.2 按照材料分类刀具的材料也是对其进行分类的重要标准,常用的刀具材料包括:•高速钢:用途广泛,适用于一般加工和高速加工。
•硬质合金:具有很高的硬度和耐磨性,适用于高硬度材料的加工。
•陶瓷刀具:具有高硬度和耐高温性能,适用于高温合金等材料的加工。
•PCD/PCBN刀具:由多个单晶体金刚石或立方氮化硼颗粒通过合金基体粘结而成,具有优异的切削性能,适用于加工高硬度、高耐磨性材料。
2. 刀具的结构刀具的结构包括刀尖、刀柄和刀身等部分。
以下是刀具常见结构的详细介绍:2.1 刀尖刀尖是切削刃最重要的部分,决定了切削质量和刀具的寿命。
刀尖的形状和角度应根据具体的加工要求进行选择。
•刃尖:刃尖是刀具的前端,负责实施切削动作。
常见的刃尖形状有圆形、方形等。
圆形刃尖适用于加工弯曲表面,方形刃尖适用于加工直线表面。
•切削沿:切削沿是刃尖的切削边缘,用于切削工件。
常见的切削沿形状有直刃、斜刃、螺旋刃等。
2.2 刀柄刀柄是刀具固定在机床上的部分,具有与机床主轴相配合的接口。
刀柄一般分为直柄和锥柄两种形式。
•直柄:直柄是一种直杆形状的刀具连接部分,适用于高转速加工。
•锥柄:锥柄是一种锥度形状的刀具连接部分,具有良好的刚性和稳定性。
刀具培训资料2
《刀具培训资料2》xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•刀具的基本知识•刀具的制造过程•刀具的研磨和维护•刀具的应用和案例分析01刀具的基本知识刀具是指用于切割、砍凿或雕刻各种材料的工具,通常由一个刀柄和刀片组成。
刀具的定义根据用途和功能,刀具可分为砍刀、雕刻刀、裁纸刀、水果刀等多种类型。
刀具的分类刀具的定义和分类刀具的材质刀具通常由金属、塑料或木材等材料制成。
不同材料具有不同的特性和用途。
刀具的性能刀具的性能包括锋利度、耐用性、柔韧性、重量等因素,这些因素将直接影响刀具的使用效果。
刀具的材质和性能刀具的几何形状刀具的几何形状包括刀片的厚度、长度、宽度以及刀刃的形状和角度等。
这些因素将直接影响刀具的切割效果和使用寿命。
刀具的参数刀具的参数包括刀片的材质、硬度、涂层等,这些因素将直接影响刀具的性能和使用效果。
在使用过程中,需要注意根据不同的用途选择合适的刀具参数。
刀具的几何形状和参数02刀具的制造过程刀具设计是制造过程的首要步骤,需要综合考虑使用场景、材料、工艺和成本等因素。
总结词刀具设计需要基于使用场景进行,如切割、砍劈等,同时要考虑到刀具的强度、锋利度、耐用性和使用安全性。
设计过程中还需要考虑材料选择、工艺方法和成本等因素,以确保刀具的制造可行性和市场竞争力。
详细描述刀具的设计材料选择和制备是刀具制造的关键环节之一,直接影响到刀具的性能和使用寿命。
详细描述刀具的材料选择需要考虑刀具的使用性能和成本等因素,如碳钢、不锈钢、高碳钢等。
制备过程中需要进行冶炼、锻打、热处理等工艺操作,以确保材料的质量和性能稳定性。
同时,制备过程中还需要进行表面处理,如磨削、抛光等,以进一步提高刀具的光洁度和使用性能。
总结词刀具的材料选择和制备VS总结词刀具的制造工艺和方法是实现刀具设计的重要手段,包括锻打、切削、热处理等环节。
详细描述锻打是制造刀具的重要工艺之一,通过高温高压条件下进行锤击、挤压等操作,使材料发生塑性变形,形成所需形状和尺寸的刀具毛坯。
刀具的基础知识及应用
刀具的基础知识及应用刀具是人类使用最早也最普遍的工具之一,具有多种类型和应用领域。
刀具的基础知识包括刀具的构造、种类、材质、磨削与保养等内容,同时还可以介绍刀具在不同领域的应用,如制造业、农业、烹饪等。
首先,刀具的构造是指刀具的组成部分。
一般来说,刀具主要由刀刃、柄和连接部分组成。
刀刃是刀具的主要部分,用于切削或切割物体。
柄用于握持刀具,使力量传递到刀刃上。
连接部分将刀刃与柄连接在一起。
刀具的构造可以根据不同的应用领域和需求进行设计和改进,以提高效率和安全性。
其次,刀具的种类很多,常见的有菜刀、水果刀、剪刀、菜麻刀、厨房刀、匕首等。
不同种类的刀具在形状、大小和功能上存在差异。
例如,菜刀因其大而宽的刀片适合切割和剁碎食材,水果刀则适合削皮和切水果。
剪刀主要用于剪纸、剪布等活动。
刀具的种类丰富多样,满足了不同领域和任务的需求。
刀具的常见材质包括不锈钢、碳钢、陶瓷等。
不锈钢刀具具有耐腐蚀、易清洗的特点,常用于厨房中的烹饪和切割工作。
碳钢刀具具有优良的切削性能,常见于制造业中的车削和切削加工。
陶瓷刀具硬度高、切削性能好,但易脆断,通常用于特定的工艺需求,如切割蔬果等。
磨削和保养是刀具使用中重要的环节。
刀具在使用过程中会因为摩擦和磨损而失去锋利度。
为了保持刀具的切削性能和寿命,需要对刀具进行定期的磨削和保养。
磨削是指使用磨具将刀刃恢复到锋利状态,常见的磨具有磨石、石头、砂轮等。
保养是指在使用过程中对刀具进行的护理和维护,如清洗、润滑、避免倒地等。
正确的磨削和保养能够提高刀具的效率和使用寿命。
刀具的应用广泛,涉及制造业、农业、烹饪等多个领域。
在制造业中,刀具被用于车削、铣削、切削等加工过程,以制造各种零部件和产品。
在农业中,刀具被用于收割、割草、修剪等农作业中,提高了劳动效率和农产品的质量。
在烹饪中,刀具是厨师们的得力助手,用于切割、切块、刮皮等操作。
总之,刀具是一种基本工具,具有多种类型和应用领域。
了解刀具的基础知识,包括构造、种类、材质、磨削与保养等内容,有助于我们更好地使用刀具,并在不同领域中发挥其作用。
切削刀具知识点总结
切削刀具知识点总结一、刀具的分类1. 按用途分类:铣刀、钻头、刨刀、攻丝刀、车刀、切削刀具和切槽刀等。
2. 按刀具构造特征分类:整体硬质合金刀具、插入式硬质合金刀具和焊接式刀具等。
3. 按刀具刃部形状分类:平刀、圆刀、角刀和锯条等。
4. 按切削用途分类:粗加工刀具、精加工刀具、特殊刀具等。
二、刀具材料1. 高速钢刀具:硬度高、耐热性好,可以切削各类金属材料,但抗冲击性较差。
2. 硬质合金刀具:硬度极高,耐热性好,适用于切削难切削材料,但价格昂贵。
3. 陶瓷刀具:硬度高、耐磨损能力强,但脆性大,容易断裂。
4. 切削用量刀具:刀片通过刃重新磨、涂覆镀层等方法,延长刀具使用寿命。
5. 新型刀具材料:复合刀具、涂覆刀具、CBN刀具、PCD刀具等。
三、刀具的性能指标1. 刀具硬度:刀具切削表面的硬度,硬度高的刀具寿命长。
2. 刀具耐磨性:刀具材料在切削时的磨损能力。
3. 刀具韧性:刀具抗冲击破裂的能力。
4. 刀具热稳定性:刀具在高温条件下的稳定性,耐热性好的刀具寿命长。
5. 刀具切削性能:刀具在切削过程中的切削力、振动和切削表面质量等性能。
四、刀具的几何参数1. 刀尖圆角:刀尖的圆角大小对切削性能有重要影响。
2. 切削角:刀尖与工件接触的角度,包括主偏角、前角和后角。
3. 刀具尺寸:刀具的长度、宽度、厚度等尺寸参数。
4. 刀具后角:切削刃与刀具轴线的夹角,直接影响切削力和切削表面质量。
五、刀具的刃磨1. 刀具刃磨的目的:恢复刀具切削刃的原始锋利度,延长刀具使用寿命。
2. 刀具刃磨方法:手动刃磨、机械刃磨和数控刃磨等。
3. 刃磨质量要求:刃面光滑、无划痕和毛刺,刃型与工件形状相适应,刃口锐利等要求。
六、刀具的使用1. 刀具安装:正确安装刀具,调整好切削参数。
2. 刀具保养:保持刀具清洁、避免碰撞和振动,对刀具进行定期检查和润滑。
3. 刀具调试:做好刀具的初次调试,调试完毕后进行试切。
4. 刀具维修:及时修复刀具的损坏和磨损,延长刀具的使用寿命。
刀具基础知识介绍与涂层选用
按照材料刀具的分类
按照加工刀具的分类
按照刀具材料的划分
软
硬
高速钢
高速钢是富含W、Cr、Mo等合金元素的高合金工具钢。在工厂中常称为白钢或锋钢。 特点: 与碳素工具钢、合金工具钢相比,高速钢的热硬性很高,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)。同时,高速钢还具有较高的耐磨性以及较高的强度和韧性。
刀具常见的失效种类
磨粒磨损 后刀面磨损
热失效
积屑瘤〔前刀面、后刀面〕
热裂纹
月牙洼磨损
热变形
机械失效
崩刃〔前刀面、后刀面〕
切深处沟槽破损
断裂
磨粒磨损
在刀具后刀面处观测 由后刀面摩擦引起 在高温/高速/高压下会恶化
后刀面磨损
磨损的过程
磨损过程〔如以下图所示〕 〔1〕磨合阶段〔Ⅰ区,O~A〕 〔2〕正常磨损阶段〔Ⅱ区,A~B〕 〔3〕快速磨损阶段,也称严重磨损阶段〔Ⅲ区,B~C〕
硬度
涂层带来的高外表硬度是提高刀具寿命的最正确方式之一。一般而言,材料或外表的硬度越高,刀具的寿命越长。氮碳化钛(TiCN)涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000~4000(取决于制造商)。外表硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较为成熟,与PVD涂层刀具相比,CVD金刚石涂层刀具的寿命提高了10~20倍。金刚石涂层的高硬度和切削速度可比未涂层刀具提高2~3倍的能力使其成为非铁族材料切削加工的不错选择。
余量不大,一次走刀切除多余余量。
余量太大,可分屡次切削,但第一次进刀量尽量大。
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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刀具,还包括磨具。
绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。
由于机械制造中使用的刀具基本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。
切削木材用的刀具则称为木工刀具。
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。
中国早在公元前28~前20世纪,就已出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之处。
然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。
1783年,法国的勒内首先制出铣刀。
1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。
有关麻花钻的发明最早的文献记载是在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5M/分。
1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。
1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。
1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。
在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8M/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又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大大提高。
由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。
1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。
1938年,德国德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。
这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
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积法,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。
表面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磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。
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、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;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、切断车刀和锯片铣刀等等。
此外,还有组合刀具。
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;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,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。
刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。
增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。
但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。
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。
本文为MM机械技术杂志于去年(2002年)十月至十二月期间,对台湾地区进行2002年度刀具使用调查结果。
您可以知道使用者选购刀具时最主要的考虑因素是什么?在用户的心目中,最值得信赖的刀具品牌是什么?切削刀具与工具机具有密不可分的关系,虽然台湾机床产业在全球的产值近几年都排名在六、七名左右,然而台湾的刀具产业却规模甚小,难以和欧、美、日等国比较,因此台湾的切削刀具产业在国际的竞争力可说是相当的薄弱。
根据金属工业研究发展中心报告指出,1999年全球金属切削刀具的市场规模为103.5亿美元,预计未来几年仍将维持稳定的成长,到2004年的市场规模可达123.7亿美元,平均年成长率(AAGR)为3.93%。
然而各公司之间的竞争将更形激烈,若无一套有效的发展策略,势必将影响各公司的市场占有率为此,特别针对刀具市场使用者进行调查,透过调查结果概略勾勒出刀具市场普遍使用现况,协助刀具业者面对多变的市场习性,作为在开发新品与市场行销上能有所凭据的蓝图。
企业属性以机械制造业为多数为了了解不同行业对刀具的需求,本次问卷调查将问卷回函的企业属性概分为几大类,包括机械制造业、零件加工业、模具制造业、汽机车制造业以及其他类别。
从刀具调查问卷回收可以发现,回函者以机械制造业占最大多数,占总问卷回收数的62%,其次为模具制造业(16%)及零件加工业(14%)。
汽机车制造业回函极少,其他类别则有学校等教育体系的使用者回函。
问卷调查显示,绝大部分的刀具使用者都是兼用多种刀具,但最大宗的采购品项则相当分歧,其中车刀、铣刀、螺丝攻都有厂商做为最大宗采购者。
从这里可以看出台湾刀具使用者型态,单一特种加工型态的加工厂仍属少数,因此刀具供应仍以多元为主。
另一个值得注意的现象是,台湾刀具的主要使用者多数为中、小型公司。
每月平均采购金额在5万元以下的用户最多,大约占整体回函数的七成,金额愈高的用户比重愈少。
结果显示,未来一年内采购刀具的预算,约有七成属于50万元以下。
而100~300万、500~800万,以及800万以上则各占有一成比例。
依本次调查的结果,可以大致推断:“80%的采购总额来自20%的客户数量”。
日系品牌具优势问卷调查显示,问卷回函者目前使用刀具品牌以日本厂牌居多,包括KYOCERA(京瓷)、NACHI(不二越),其他像震虎、台湾精密、苏氏精密等本土厂商也有使用者。
而调查使用者心目最值得采用的前三名,则可发现回函中较多出现日本厂牌刀具,显见日本刀具的品牌魅力获得多数人的信赖。
这也是台湾刀具因品牌知名度不及日货,价格难以提高的现况之一。
品牌调查大致归纳为:“车刀”较具知名度的品牌包括APPLICTEC、KYOCERA(京瓷)、三菱、G2、BROTAN、WIDIA、ISCAR、住友、satellram;“铣刀”则以日系的NACHI、OSG、三菱、JABRO、美乐、钴领、COBEL、ETM、COSTA获得认同;一般认为“丝攻”知名度较高的有YAMAWA、NACHI、OSG、E LLO、JABRO、EXACT、台湾精密、JMC、SOMTA;“钻头”则是NACHI、OSG、YAMAWA、SANDIVK、DIXI、苏氏精密的刀具为人所熟知。
选购考量首重品质影响选购考量因素方面,以刀具精度为最主要考量因素,其次是耐用度,可见品质仍是客户采购的依据。
根据后续追踪了解,受访者表示,刀具寿命是使用者判断刀具品质优劣的重要规范。
为满足自动化工具机的需求,刀具使用者对刀具的主要要求在于耐用度,不必经常换刀,可大幅缩短非加工时间,提升加工效率。
因此如何提高刀具寿命已成为制造商的首要课题,例如刀具涂层技术的不断发展,即是在提高刀具寿命。
而且因应台湾精密加工的需求,现阶段加工技术的发展焦点在开发加工速度更快、效率更高的高速工具机,因此切削刀具亦随着机台技术之发展,而开发出高切削速度及更快进给速率的产品,以配合工具机使用。
因此对于切削刀具品质的要求将更为严厉。
在精度以及寿命之后,排名第三的考量因素是价格。
由于台制刀具与进口刀具在价格上仍有一定差距,所以价格也是用户考量重点之一。
价格考量份量重不过价格考量重点并非放在“便宜优先”原则,而是在刀具品质与价格上是否形成高等益比。
据受访者表示,采用高品质刀具,虽然投入费用增加,但是带来的切削效率也相对提高,创造的价值超过刀具费用的投入,因而有效降低制造成本。