制造工艺及刀具
刀具的制造工艺
刀具的制造工艺
刀具的制造工艺可以分为以下几个步骤：
1. 材料选择：根据不同的刀具用途和性能要求，选择适合的刀具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷等。
2. 锻造或热压：将选定的刀具材料加热至一定温度，然后使用锻压或热压工艺对其进行成形，使其呈现出刀具的初步形状。
3. 粗整形：对锻造或热压得到的刀具进行粗整形处理，包括切割、铣削、车削等工艺，以进一步接近最终的形状。
4. 热处理：通过热处理工艺，对刀具进行淬火、回火等热处理，以提高刀具的硬度、强度和耐磨性。
5. 精整形：对经过热处理的刀具进行精细加工，包括磨削、抛光等工艺，以使刀具达到最终的形状和精度要求。
6. 焊接或装配：如果刀具需要多个部件组合而成，会通过焊接或装配等方法将不同部件进行连接，形成完整的刀具。
7. 检测和质量控制：对制造完成的刀具进行检测和质量控制，以确保刀具的性
能和质量达到要求。
8. 表面处理：根据需要，对刀具进行表面处理，如镀覆、涂层或涂漆等，以提高刀具的耐腐蚀性和外观质量。
9. 包装和出厂：将制造完成的刀具进行包装，做好标识和记录，最后出厂销售或分发给用户。
刀具的加工工艺
②：孔加工刀具。包括钻头、扩孔 钻、镗刀、铰刀等。
③：螺纹加工工具。包括丝锥、板 牙、螺纹车刀等。
④：齿轮加工刀具。包括滚刀、插 齿刀、剃齿刀等。
⑤：切断刀具，包括带锯、弓锯、 切断车刀和锯片铣刀等。
（二）按切削运动方式和相应的刀 刃形状，刀具又可分为三类
①：通用刀具，如车刀、刨刀、铣 刀、镗刀、钻头、扩孔钻等。
②：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、各种螺纹加 工刀具等。
③：展成刀具（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、锥齿轮铣刀盘等。
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（二）要求 高的硬度和耐磨性（常温硬度在 HRC62以上）、
足够的强度和韧性（要在加工中承受压力冲 击）、
高耐热性（能在高温
工况中保持高性能）。
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各种刀具的耐热温度
刀具 金刚石刀具 PCBN（人造立方氮化硼） 刀具 陶瓷刀具 TiC（N）基硬质合金 HSS（高速工具钢）
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刀具的制造工艺
94040402班 岳跃营
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一、刀具的现状与发展
多年来，国内航空发动机制造企业通过型号技改、转 包生产等方式引进了大批先进技术和工艺设备。随着航空 材料科学的不断进步，新型航空难加工材料不断涌现及材 料性能的不断提高，机械加工变得越来越困难。过去由于 没有很好地应用高效和高性能的切削刀具，使这些先进的 制造技术得不到充分应用。
刀具工艺流程
刀具工艺流程
刀具是一种用于切削、割断、抠取等加工操作的工具，在工业生产和日常生活中都具有重要作用。刀具的使用性能和寿命受制于其工艺流程，下面将为大家介绍一下一般刀具工艺流程。
一、原材料准备
刀具的原材料可以选择高速钢、硬质合金等，根据实际需要选取合适的材料。原材料一般以棒材或钢板的形式提供，需要进行切割和锻造等工序，以便制作出合适尺寸和形状的毛坯。
二、热处理
刀具在使用过程中需要具备一定的硬度和强度，因此需要进行热处理。热处理工艺一般包括加热、保温和冷却三个阶段，通过控制加热温度和时间，以及冷却速度，使刀具达到理想的硬度和强度。
三、粗加工
在进行粗加工之前，需要进行毛坯的检查和修整工作。粗加工主要通过车削、镗削、铣削等机械加工方法，将毛坯切削为近似形状的刀具。粗加工过程需要严格控制尺寸和形状的精度，以便于后续的精加工。
四、精加工
精加工是将粗加工得到的刀具进行进一步加工，以提高其精度和光滑度。精加工包括磨削、磨齿、抛光等工序，通过使用磨石、磨粉等工具，逐步修整刀具的形状和尺寸，同时在表面形成一层光滑的质量和保护层。
五、涂层处理
为了提高刀具的抗磨、抗腐蚀和降低表面摩擦系数，常常需要进行涂层处理。常见的涂层材料有TiN膜、TiAlN膜等，涂层工艺一般包括准备表面、涂覆材料、热处理和检验等多个环节。
六、检验和调试
经过上述工艺流程，得到的刀具需要进行质量检验和调试。检验包括外观检查、尺寸测量、硬度测量等，以确保刀具符合设计要求。调试则是测试刀具的切削性能、使用寿命和稳定性等方面的指标，以保证刀具能够正常使用。
刀的工艺有几种工艺
刀的工艺有几种工艺
刀是一个古老的工具，它的历史可以追溯到远古时代。刀在不同的时期和不同的文化中都有重要的作用，从狩猎、战争到日常生活中的各种用途，如食品加工和建筑工程等。随着时间的推移和文明的进步，刀的制作也取得了重大进展。现在，刀的制作已经成为一项高度精细的手艺，有多种不同的工艺。
1. 锻造工艺
锻造是刀制作中最基本的工艺之一。在这种工艺中，金属被加热到高温状态，然后通过手工或机械切削和打击来使其成为特定形状。锻造还可以通过使用附加的工具和技术来创造不同的形状和质地。对于大多数刀来说，锻造是制作过程的第一步，这也是制作高质量刀的关键因素之一。
2. 夹钢工艺
夹钢是一种在刀制作中常用的工艺，它是通过将两种金属分别锻造成两个刀体，然后将它们一起粘合成一个刀身。在这个过程中，两种金属的性质被充分利用，从而产生了优异的结构和性能，例如刚性和弹性。夹钢的工艺需要高度的技术和细节处理，可以制作出优秀的刀具。
3. 抛光工艺
抛光是刀制作中最后一个重要的阶段。在这个阶段中，刀的表面被处理和打磨，使它的表面变得平滑且有光泽。抛光可以改善刀的外观和性能，例如减少附着物和腐蚀，并在使用中产生更少的摩擦和阻力。抛光也需要高质量和专业的技术来保证刀的表面处理得均匀和完美。
4.陶瓷工艺
陶瓷刀是最近才出现的新兴工艺之一。它是通过烧结不锈钢和陶瓷材料来制造刀具。由于陶瓷材料具有硬度高、耐磨性强以及无需进行磨刃的特点，因此陶瓷刀非常适合切割一些高纤维和粘性的食物，如面包和水果等。陶瓷刀的制作需要高度的技术和专业知识，在处理和加工陶瓷的过程中需要特殊的工具和技术。
做刀工艺技术
做刀工艺技术
刀工艺技术是一门古老而重要的工艺技术，在我们日常生活中处处可见刀具的身影。它对于金属材料的切削、加工、雕刻等起到至关重要的作用，是制造业中不可或缺的一环。
刀工艺技术可追溯到史前时代，那个时候人们使用石器进行狩猎和生活，但随着文明的进步，金属的发现和利用使得刀具的制作方式有了重大的变革。刀具由石材制作转变为金属材料制作，不仅硬度更高，而且可以通过锻造、淬火等工艺使其更加锋利、耐用。
刀工艺技术的发展充分发挥了金属材料的优势，特别是钢材的应用。钢材具有高强度、耐磨损、较好的韧性等优点，非常适合制作刀具。不同类型的刀具可以根据使用场景和需求选择不同种类的钢材，并通过不同的工艺进行加工，使其具备更好的性能。
刀工艺技术涉及的工艺过程繁复多样，其中最常见的有锻造、精修、淬火和磨削。在锻造过程中，通过将金属材料加热至适当温度后快速冷却，可以提高材料的硬度和韧性。锻造后的刀具还需要经过精修工艺，包括刀片的修整、抛光等步骤，以提高刀具表面的光洁度和几何形状。
淬火是刀工艺技术中非常关键的一步，它可以使刀具具备更好的硬度和抗磨损能力。在淬火过程中，将刀具加热至适当温度后迅速冷却，使刀具的内部组织迅速固化，从而提高刀具的硬度。不同的刀具需要使用不同的淬火工艺参数，以获得最佳的
硬度和韧性。
最后一个重要的工艺步骤是磨削，它可以使刀具的刃口更加锋利。磨削过程中，需要通过磨石、砂轮等工具对刀具进行切削，使其刃口得以锐化。同时，磨削还可以使刀具表面光滑，并进一步提高刀具的几何形状。
现代刀工艺技术在传统基础上不断发展创新，利用先进的数控机床、激光切割等先进设备，使得刀具的制造更加精密和高效。同时，材料科学的进步也为刀工艺技术的发展提供了新的思路和机会。
刀具的加工工艺ppt课件
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各Leabharlann Baidu刀具的耐热温度
刀具 金刚石刀具 PCBN（人造立方氮化硼） 刀具 陶瓷刀具 TiC（N）基硬质合金 HSS（高速工具钢）
耐热温度（℃） 700~800 1300~1500
1100~1200 900~1100 600~700
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四、刀具的制造工艺流程
刀具从选材到包装，经 过精打细磨，需要30多 个工序才能完成。
为了提高航空动力机械切削加工的生产效率，促进航 空发动机整体制造技术提升，增强市场竞争力，近年来， 国内航空发动机制造企业非常重视先进切削刀具的推广与 应用工作，并逐渐认识到可转位刀具及高效、高性能切削 刀具与传统刀具相比，有明显的优越性。推广可转位刀具 及高效、高性能切削刀具，是形势发展的需要，势在必行， 是解决航空发动机生产效率由半停滞状态取得突破性和长 足发展的有效途径。
②：孔加工刀具。包括钻头、扩孔 钻、镗刀、铰刀等。
③：螺纹加工工具。包括丝锥、板 牙、螺纹车刀等。
④：齿轮加工刀具。包括滚刀、插 齿刀、剃齿刀等。
⑤：切断刀具，包括带锯、弓锯、 切断车刀和锯片铣刀等。
（二）按切削运动方式和相应的 刀刃形状，刀具又可分为三类
①：通用刀具，如车刀、刨刀、 铣刀、镗刀、钻头、扩孔钻等。
②刀具的热处理工艺：根据刀具结构的特殊性 及使用要求，对刀具进行热处理时需先进行调 质处理，调质硬度28～32HRC。待半精加工完 成后，再进行表面渗氮处理，渗氮层厚度 0.4～0.6mm，硬度600～750HV。热处理后应 保证刀具不变形，达到设计精度要求。
刀剑的工艺
刀剑的工艺
刀剑是人类历史上非常重要的武器之一，其工艺的发展经历了漫长而精细的过程。下面我将从刀剑的起源、材料、锻造工艺、磨削工艺以及装饰工艺等方面来介绍刀剑的工艺。
首先，刀剑的起源可以追溯到人类文明的初期。最早的刀剑是通过石质工具进化而来的，后来随着青铜时代和铁器时代的到来，刀剑的材质也逐渐发生了变化。在古代，刀剑是通过人工锻造来制作的，需要熟练的工匠精准的操作。
刀剑的材料是其重要的组成部分。在古代，刀剑的材料多数是金属，最常见的是铜、青铜、铁等。而现代的刀剑则使用更加优质的材料，如高碳钢、不锈钢等。选用不同的材料可以使刀剑具有不同的硬度、韧性和耐磨性，从而具备不同的功能和用途。
在锻造工艺方面，刀剑的锻造需要通过高温加热金属材料，然后运用锤和模具将其塑形。这个过程需要匠人的精湛技巧和丰富经验，他们需要准确地掌握锻造温度和力度，以保证刀剑的质量和形状。刀剑在锻造的同时还要进行多次的折叠和锤打，以提高刀剑的纯度和均匀性，增加其韧性和硬度。
锻造完成后，刀剑还需要进行磨削工艺，以使其锋利而光滑。这个过程通过磨砂纸、砂轮等工具进行精细的修整，并在最后使用研磨石进行打磨以磨去锈迹和瑕疵。磨削工艺的精细程度决定了刀剑的切割力和使用寿命。
刀剑的装饰工艺是刀剑工艺中的非常重要的一部分。在古代，人们常常为刀剑进行精美的装饰，以显示刀剑的荣誉和地位。常见的装饰工艺包括镶嵌、雕刻、打铜工艺等。而现代刀剑的装饰工艺则更加多样化，除了传统工艺外，还有其他的现代工艺，如电镀、蚀刻、丝网印刷等。
总之，刀剑的工艺是一个综合性极强的过程，需要经丰富的经验和技巧。无论是古代还是现代，刀剑的制作都需要匠人们的精湛技艺和耐心。刀剑作为武器的同时，也体现了一种文化和艺术，其工艺的精细和美观程度让人叹为观止。正因为如此，在当今社会还有很多人从事着刀剑工艺的传承与发展。
机械制造工艺的四类
机械制造工艺的四类
机械制造工艺可以分为四类：
1. 加工工艺：包括切削加工、焊接、铸造、锻造、冲压等方法。切削加工是通过刀具在工件上进行切削，使工件形成所需的形状和尺寸；焊接是通过将两个或多个工件加热到熔化状态后使其连接在一起；铸造是将熔化的金属或合金倒入模具中，等待其凝固后取出形成所需的形状。
2. 成型工艺：主要包括塑胶成型、橡胶成型、玻璃成型等方法。塑胶成型是将熔化的塑胶注入模具中，等待其凝固后取出形成所需的形状；橡胶成型是将橡胶加热至熔化状态，注入模具中，等待其凝固后取出形成所需的形状；玻璃成型是通过加热玻璃板至软化状态后，使其具有所需的形状。
3. 组装工艺：将多个零部件或组件按照一定的顺序和方式进行装配，形成最终的产品。常见的组装工艺包括螺栓连接、焊接连接、粘接等。
4. 表面处理工艺：主要包括喷涂、镀层、抛光等方法。喷涂是将液体或粉末状的材料喷涂到表面，以达到防腐、装饰等目的；镀层是将金属或合金等材料沉积在工件的表面，以改善其耐磨、耐腐蚀等性能；抛光是通过机械或化学方法将工件表面磨光，提高其光洁度和光亮度。
刀具加工工艺流程
刀具加工工艺流程
一、概述
刀具加工工艺是指利用刀具对工件进行切削、开槽、钻孔等加工操作的过程。刀具加工工艺流程是指按照一定的步骤和方法对工件进行刀具加工的过程。本文将详细介绍刀具加工工艺流程的几个关键步骤。
二、工艺准备
1. 了解工件要求：根据工件的形状、尺寸和加工要求，选择合适的刀具和加工方法。
2. 准备刀具：选择适当的刀具材料和刀具形状，并进行刀具的磨制、涂层和调试。
3. 准备工装：根据工件的形状和加工要求，设计和制作合适的工装夹具，确保工件的稳定固定。
三、工艺流程
1. 工件装夹：将工件放置在工装夹具上，通过螺栓或其他固定方式将工件牢固地夹紧。
2. 刀具安装：选择合适的刀具，并将刀具安装在刀架或刀柄上，确保刀具与工件之间的距离和角度正确。
3. 加工顺序：根据工件的形状和加工要求，确定加工的顺序和方向。一般情况下，先进行粗加工，再进行精加工。
4. 切削参数设置：根据刀具和工件的材料特性，设置合适的切削速度、进给量和切削深度，确保加工质量和效率。
5. 加工操作：根据加工顺序和方向，通过手动或自动控制刀具的运动，对工件进行切削、开槽、钻孔等操作。
6. 监控和调整：在加工过程中，通过观察和测量工件的尺寸和表面质量，及时调整切削参数和刀具位置，保证加工质量。
7. 清洁和保养：在加工完成后，及时清洁刀具和工装夹具，防止刀具生锈和工装夹具损坏，延长刀具和夹具的使用寿命。
四、工艺改进
1. 提高切削效率：通过优化切削参数和刀具选择，提高切削速度和进给量，减少加工时间。
2. 提高加工精度：通过改进刀具的制造工艺和调试方法，提高刀具的精度和稳定性，提高加工精度。
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。
刀的工艺有几种工艺
刀的工艺有几种工艺
刀的工艺有很多种，以下是其中几种常见的工艺：
1. 锻造：将钢材加热至高温状态，使用锻锤或压力机对钢材进行锤打或挤压，使其形成所需的刀形。这种工艺可使刀具具有较高的强度和耐用性。
2. 精炼：将原始材料进行高温熔炼和冷却，去除杂质，并在适当时机添加合金元素，以提高材料的性能。这种工艺可使刀具具有更高的硬度和耐腐蚀性。
3. 磨削：使用磨石、磨轮等工具对刀具进行精细加工，使其达到平滑、锋利的状态。这种工艺可提高刀具的切割效果和精度。
4. 热处理：将刀具加热至一定温度，然后迅速冷却，以改变刀具的组织结构和性能。这种工艺可增强刀具的硬度、强度和耐磨性。
5. 抛光：使用研磨工具对刀具进行抛光，使其表面光滑、亮丽，并提高刀具的耐腐蚀性。
6. 锻烧：用特定的高温焙烧方式处理刀具，以增加其稳定性和强度。
这些都是不同的刀具制造工艺，不同的工艺可能适用于不同类型的刀具和材料。每种工艺都能为刀具赋予不同的特性和性能，以满足各种使用需求。
车床刀具生产工艺流程
车床刀具生产工艺流程
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切削刀具生产工艺流程
切削刀具生产工艺流程
切削刀具是一种能够在机械制造中进行切削和加工的工具，其生产工艺流程主要包括原料选购、材料加工、锻造、淬火、磨削、检测、组装和包装等步骤。
首先，切削刀具的生产过程始于原料选购。根据不同用途和要求，选择合适的材料作为刀具的制作材料，例如高速钢、硬质合金等。
材料加工是切削刀具生产的第二步。将选购的材料进行锯切或者切削加工，使其尺寸符合刀具设计要求。同时，还可以进行尺寸修整和表面处理等工艺，以提高刀具的精度和质量。
第三步是锻造。锻造是将材料加工成型，并赋予其所需机械性能和内部组织结构的过程。通过锻造可以获得高强度和良好的塑性的材料。
淬火是切削刀具生产的关键步骤之一，它能够增加材料的硬度和耐磨性。淬火过程分为加热、保温、冷却三个阶段，通过调整温度和时间等参数，使材料达到理想的硬度和组织结构。
磨削是切削刀具生产的重要环节，能够改善刀具的表面质量和精度。磨削工艺包括粗磨和精磨两个阶段，通过使用不同的砂轮和磨削参数，使刀具的刀面和刀齿具有良好的光洁度和精度。
检测是确保切削刀具质量的步骤。通过使用各种检测仪器和设备，对刀具的尺寸、硬度、质量和几何形状等进行检测和测试，
以保证刀具的性能符合设计要求。
组装是将切削刀具的各个部件组装在一起，形成一体化的刀具。组装过程需要保证各个部件的配合间隙和装配精度，确保切削刀具的整体质量和性能。
最后，切削刀具生产的最后一步是包装。将组装好的刀具进行防护包装，以保证刀具在运输和使用过程中不受损坏。同时，还可以对刀具进行标志和标识，方便用户使用和管理。
刀具加工工艺知识点总结
刀具加工工艺知识点总结
一、刀具加工工艺基础知识
1.1 刀具加工工艺概述
刀具加工工艺是指对刀具材料进行切削、研磨、淬火等工艺加工步骤，使刀具达到一定的形状和尺寸精度及表面质量要求的加工过程。刀具加工工艺直接影响着刀具的使用寿命和加工质量，是刀具制造的重要环节。
1.2 刀具加工工艺的原理
刀具加工工艺的原理主要包括刀具材料的选择、刃磨工艺、淬火工艺等。在刀具加工工艺中，需要根据刀具的用途和工艺要求选择合适的刀具材料，然后根据刀具的结构和工件加工要求设计合理的刃磨工艺和淬火工艺，从而确保刀具具有良好的使用性能和寿命。
1.3 刀具加工工艺的分类
刀具加工工艺根据刀具的材料和加工过程的不同可以分为切削加工工艺、研磨加工工艺、淬火工艺等。切削加工工艺主要包括车削、铣削、钻削等，用于对刀具的原料进行初步加工。研磨加工工艺主要包括平面研磨、外圆研磨、内孔研磨等，用于对刀具进行精加工。淬火工艺主要用于对刀具进行硬化处理，提高刀具的硬度和耐磨性。
1.4 刀具加工工艺的发展趋势
随着工业化程度的提高和现代制造技术的不断发展，刀具加工工艺也在不断革新和进步。未来刀具加工工艺将更加注重刀具的精密化、高效化和自动化，采用先进的加工设备和工艺技术，提升刀具的质量和性能。
二、刀具材料的选用与加工工艺
2.1 刀具材料的选用
刀具材料是刀具加工工艺的基础，直接影响着刀具的使用性能和寿命。常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬合金等，各种刀具材料具有不同的特性和适用范围，需要根据刀具的用途和工艺要求进行选择。
2.2 刀具材料的加工工艺
加工刀具的工艺流程
加工刀具的工艺流程
The process of manufacturing cutting tools is a complex and intricate one that requires precision and expertise. 加工刀具的工艺流程涉及到多个步骤和环节，需要精湛的技术和经验。
The first step in the manufacturing process is the design phase, where the specifications of the cutting tool are determined. During this phase, engineers and designers work together to create detailed drawings and plans for the tool. 在制造过程的第一步是设计阶段，确定刀具的规格。在这个阶段，工程师和设计师共同制定详细的图纸和计划。
Once the design is finalized, the next step is to select the appropriate materials for the cutting tool. The choice of material will depend on the type of cutting tool being manufactured and the intended use. 一旦设计完成，下一步就是选择适当的材料来制造刀具。材料的选择将取决于所制造的切削工具的类型和预期的使用方式。
厨刀刀具制品的生产工艺
二，刀柄的简单介绍 三，刀刃的简单介绍 四，分类工艺的简单介绍 五，双色注的简单介绍 六，总结
一，刀具的简单介绍
一般介绍：刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。 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。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称 为矿山刀具。
刀手柄归类
刀手柄按使用材料来区分可分为7大类 1：木柄：木柄常用材料有花梨木、彩木、杂木、孙枝、黑檀等 2：夹心柄：两边为金属中间夹塑料或者其他材料 3：钢头：钢头可分为单钢头、双钢头和假钢头 4：塑料柄：常用材料有电木、PP、PP加橡塑、ABS、POM等
5：空心柄：空心柄一般是通过焊接抛光而成
6: G10柄 ：是一种由玻璃纤维布与环氧数脂所合成的复合材料、
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打砂
打周边 、一般胚体还还会存在一些披锋，钢材在未经过表面处理前还会有一定的绣迹，就要经过打周边 把这些披锋和锈迹打掉。刀具打砂使用砂轮机和砂带机进行，先粗砂再幼砂，粗砂幼砂石指砂轮的粒度。
水磨
在水磨机上进行，根据不同类型的刀，采用不同的磨法，其中有单面磨、双面磨、逼牙，这几种工艺都 可以通过水磨工艺进行，其中逼牙代表有牛排刀，三文治刀，面包刀的牙都是用水磨逼出。
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• C/C++可以与UG/Open API模块做到完全兼容。Visual C++是
微软Windows系统发明以来，最重要的系统开发工具，其可视 化的编程语言系统和强大的调试模块大大提升了系统的幵发速 度。因此，本系统选择Microsoft Visual C++6.0软件来进行开 发。
快速设计系统的实现方法
➢ 开发语言与系统接口的选择 ▪ 模块的选择
• UG/Open API接口技术较为常用，可供参考的公幵资料较多，
若选用该接口，可以降低幵发难度。UG/Open API可以实现 UG用户操作的所有功能，不存在对于系统功能的限制的情况， 因此选用UG/OpenAPI作为系统的接口模块。
➢ 编译环境的建立 ▪ 使用UG/Open API编写的应用程序可以在两种不同的
环境下运行，即内部环境和外部环境。
快速设计系统的参数化驱动程序
➢ 回调函数
快速设计系统的参数化驱动程序
➢ 参数输入程序
参数检查程 序流程图
参数检查程序用户界面
工程图纸的绘制
➢ 复杂回转刀具的几何外形空间曲线、曲面较多，绘制整体 立铣刀的工程图纸往往消耗设计人员大量的时间。而且采 用二维CAD软件绘制图纸的方式，不仅延误宝贵的设计时 间，而且制图繁琐，容易出现错误。
整体立铣刀的特点和分类 整体立铣刀的几何建模 基于UG的整体立铣刀计算机辅助设计系统 整体立铣刀参数设计和优化 整体立铣刀的设计实例
整体立铣刀的几何建模
➢ 整体立铣刀的几何参数特征 ▪ Zn、dC 、 M 、 L1等
几何建模方法
➢ 基于刃线的前后刀面曲面模型: ▪ 利用理想刀具的刃线模型通过数学的方法来进行逆求
0.2125mm。采用DEF0RM-3D自带的网格划分窗口技术， 将切削部分划入窗口，针对局部网格进行细化，有利于减少 仿真计算时间，提高仿真精度，窗内外网格密度比为 1:10000。
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 刀具网格划分
▪ 为简少计算时间，只选取刀头部实际参与切削部分进行仿真
计算。整个刀体划分80000个四面体网格，最小网格尺寸为 0.3581mm，应用窗口网格技术，选取管状区域进行网格细 化，窗内外网格密度比为1: 10000。
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 齿数的优化 ▪ 整体立统刀齿数一般选择2齿、3齿、4齿和6齿。同等
直径下，齿数越多刀具的芯部直径越大，刀体的强度 越高，但同时容屑槽的空间越小，排屑越困难。因此 一般半精加工、精加工选择多齿整体立铣刀
结论
➢ 分析了整体立铣刀的结构，建立了基于切削刃和 螺旋槽端截面形状的整体立铣刀数学模型
解运动轨迹。在求解砂轮的外轮廓形状时，也只能采 用包络面法来求解，由于受到加工机床和砂轮运动轨 迹的限制，砂轮会对前后刀面产生干涉。
➢ 刀具实际加工中得到的前后刀面曲面并不是连续 的螺旋面。因此在讨论统刀的数学模型时，先确 立刃线曲线、螺旋槽端截面形状，之后通过扫描 的方法来建立整体立铣刀的侧刃部分。
快速设计系统开发的技术基础
➢ UG/Open二次快发技术 ▪ 包括的模块：
(1) UG/Open API 模块 (2) UG/Open MenuScript 模块 (3) UG/Open Ulstyler 模块 (4) UG/Open GRIP 模块 (5) UG/Open GRIP NC 模块 (6) UG/Open C++模快
系统建模的功能测试
➢ 为了检验整体立统刀快速设计系统的功能，分别 对不同结构参数的整体立铣刀进行建模，架构参 数变化主要体现在螺旋角和齿数上.
建模测试固定参数
系统建模的功能测试
➢ 对于变螺旋角和变齿数的建模效果
变螺旋角建模测试
变齿数建模测试
整体硬质合金立铣刀参数设计优化
➢ 铣削过程三维有限元仿真及实验验证
快速设计系统的实现方法
➢ 快速设计系统的结构 ▪ 整体立铣刀快速设计系统框图
快速设计系统的实现方法
➢ 快速设计系统的技术路线 ▪ 系统流程图
快速系统的用户界面设计
➢ 系统的用户界面可以使用UGNX提供的Ulstyler模块来
制作用户操作界面。
系统欢迎界面
系统用户界面
快速设计系统的参数化驱动程序
退刀槽曲线模型
刀具磨削加工示意图 退刀槽形状投影图
目录
整体立铣刀的特点和分类 整体立铣刀的几何建模 基于UG的整体立铣刀计算机辅助设计系统 整体立铣刀参数设计和优化 整体立铣刀的设计实例
基于UG的整体立铣刀计算机辅助 设计系统
➢ 计算机辅助设计系统优点： ▪ 减少设计人员的研发时间，缩短开发周期 ▪ 快速建模，减少设计过程中有限元仿真的工作量
▪ 应用DEF0RM-3D有限元仿真软件对三维统削加工进行
仿真，并通过切削实验进行验证。加工工件材料选择 Ti-6A1-4V，刀具选择山高公司的洗刀产品JABROHPM-JHP750200R080.0-TRIBON 整体圆角立统刀。
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 工件网格划分
▪ 整个工件总体划分成50000个四面体网格，网格最小尺寸为
➢ 切削加工时，工件的位置被夹具固定，加工 运动为立铣刀的高速旋转运动。 ▪ 特点：
1.因为机械冲击，断续加工 2.受温度影响，刀刃容易产生裂纹 3.应力条件不同，道具磨损的形式非常复杂
▪ 结论：
立铣刀既应能耐机械磨损、热磨损，也应能承受 力热变化造成的冲击载荷，能有足够的韧性，具有抗 破损性能 ，在广泛的速度范围中均能有良好的适应性 。
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 铁削实验方案 ▪ 铣削实验使用大宇ACE-V500三轴立式加工中心，机床
最高转速为l0000r/min，最大功率为15kW.
机床的加工坐标
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 铁削实验方案 ▪ 实验采用单因素法，分别对切削速度v、每齿进给量fz、
径向切深ac,轴向切深ap进行变化。
➢缺点
▪ 对操作人员的要求较高
快速设计系统开发的技术基础
➢ 快速设计系统的开发平台 ▪ 计算机辅助设计软件包括：SIEMENS公司的 UGNX、
PTC 公司的 Pro ENGINEER、Theorem 公司的 SolidWorks等
▪ 选择UG的原因：整体立铣刀为复杂的曲线、曲面所构
成，设计之后的加工制造过程也比较复杂，而UGNX软 件在数字建模方面有着良好的应用基础，二次幵发环 境也较为完善，并且集成了强大的CAM功能
➢ 按照加工对象可以分为：粗加工立铣刀和精加工立铣 刀。
wk.baidu.com体立铣刀的国内外研究现状
➢ 关于立统刀的研究方面，整体立洗刀的设计包含刀刃 曲线建模、截面槽型曲线设计、刀槽螺旋面建模等。 ▪ 刀刃曲线建模方面：国内学者在刀具轮廓外形的计算方面，
能解决锥形、圆弧形和指形洗刀的轮廓外形与刀刃设计问题 等
▪ 螺旋槽端截面的设计方面：学者针对立统刀螺旋槽端截面形
整体硬质合金立铣刀 的参数化设计及优化
导师：华子凯
杜联星
2015.9.20
目录
整体立铣刀的特点和分类 整体立铣刀的几何建模 基于UG的整体立铣刀计算机辅助设计系统 整体立铣刀参数设计和优化 整体立铣刀的设计实例
整体立铣刀的特点
➢ 整体立铣刀广泛用于平面铣削、槽削、侧削和仿形 铣削。
整体立铣刀的特点
Solidworks，CAXA
➢ 刀具CAD系统往集成化、网络化、智能化和绿色 化的方向发展。 ▪ 网络化：利用网络技术，建立技术中心模式和发展远
程协作是复杂刀具CAD技术的必然发展趋势。
铣削有限元仿真技术
➢ 铣削加工建模方法：解析建模法、有限元建模法、 分子动力学建模。 ▪ 有限元法 • 优点：可以在计算机中再现工件和刀具相对运动的全过
快速设计系统开发的技术基础
➢ UG的主要模块 ▪ UG优点：性能优良，及程度高，在功能上涵盖了整个
产品开发制造等过程。
▪ UG主要模块：建模、装配、工程图、加工、钣金、用
户界面样式编辑、分析、编程语言、机械布管、质量 控制、电气线路、电子表格
▪ 整体立铣刀所需模块：建模模块、工程图模块、用户
界面样式编辑模块和编程语言模块。
退刀槽曲线模型
➢ 退刀槽的作用：便于切削的排出，保证切削的顺 利进行，增大了刀具的结构强度。
➢ 退刀槽的设计：从实际角度出发，由砂轮的形状 及运动轨迹来推导退刀槽曲线。 ▪ 原因：
1. 目前也没有成熟的设计理论和数学模型可以用 来设计螺旋线沟槽退出部分。
2. 无法精确加工出设计人员所设计的退出部分形 状
螺旋槽端截面模型
➢ 圆柱立铣刀的螺旋槽端截面形状，若螺旋线回转 面的半径为变量，则应当以该回转面的最大半径 处的截面来设计沟槽形状。以四齿立统刀为例来 推导横截面的沟槽模型。因立统刀具有对称性， 其四分之一的螺旋面沟槽形状，其他沟槽形状可 由其旋转得到。对于不等齿距刀具，也可以利用 每个齿来进行推导。
状设计得到了完整、正确的模型。
▪ 刀槽螺旋面几何模型方面：学者根据圆锥形洗刀截面模型，
建立了刀槽螺旋面数学模型，同时求出螺旋面上任意一点的 切向量、主法向量和副法向量。
整体立铣刀的CAD技术
➢ 利用刀具设计CAD软件可以缩短设计时间，降低 设计成本。
➢ 机械产业从二维图形到三维软件立体建模发展。
▪ 常用三维建模软件：UG NX，Pro ENGINEER，
整体立铣刀的参数优化设计
➢ 螺旋角的优化 ▪ 用三维铣削有限元仿真的方法来优化刀具的螺旋角
铣削过程三维有限元仿真模型
➢ 截面槽的优化 ▪ 截面槽型包括前角、前刀面长度、第一后角、第一后
刀面长度、第二后角、第二后刀面长度、容屑槽半径 和过渡圆弧半径等参数
➢ 前角对于刀具在加工过程中的切削力、切削温度 和刀具寿命的影响非常大
程，动态的显示热流、相变、温度和应力等分布，克服 实验等研究方式的缺陷。
• 缺陷：刀具和工件材料模型、刀具几何参数(前角、后角、
螺旋角) 和传热模型将对铣削加工仿真过程的进行和计算 时间都将产生较大影响。
目前常用的软件主要有ABAQUS、Deform 3D、 ANSYS以及Advantage等。
目录
➢ 在整体立铣刀建模的理论基础上，应用UGNX软 件建立精确的整体立铣刀模拟三维模型，验证了 模型的正确性
➢ 基于DEF0RM-3D有限元软件进行了三维铣削仿 真
➢ 提出了基于有限元仿真的整体立铣刀几何机构参 数的优化设计方法
整体立铣刀的分类
➢ 按照立铣刀的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀 具以及其他材料刀具。
➢ 按照立统刀的结构特点可以分为：平底立铣刀、球头 立铣刀以及圆角立统刀
➢ 按照刀体结构形状可以分为：圆柱形立统刀、圆锥形 立统刀、圆柱柄立统刀、圆锥柄立铣刀、缩颈立洗刀、 短刃立铣刀、长刃立统刀和超长刃立统刀等。
刃线模型
➢ 刀具设计和制造过程中，首先要保证的就是刀刃。 目前整体立铣刀大多采用螺旋曲线刃线，刀具螺旋 角使得刀具实际切削前角增大，可以改善刀具的锋 利程度，在实际切削过程中可以有效地减小切削力， 降低切削系统的振动，延长刀具的使用寿命。
➢ 由于刀具螺旋沟槽的存在，使得切屑可以沿螺旋槽 排出，带走更多的切削热，以到达降低切削温度的 目的，并且使切屑及时排出不容易划伤工件已加工 表面，一定程度上可以改善表面加工质量。