刀具的结构与制造.
刀具的结构与功能分析
刀具的结构与功能分析刀具是人类在工作、生活中经常使用的工具，广泛应用于农业、制造业、医疗等领域。
它的结构与功能直接关系到其使用效果和安全性。
本文将对刀具的结构与功能进行分析，以便更好地理解刀具的工作原理和应用场景。
刀具的结构主要包括刀片、刃口、刀柄和固定装置等几个关键部分。
刀片是刀具的核心组成部分，直接接触和切割物体。
其质量、形状、硬度等特性决定了刀具的使用寿命和切割效果。
常见的刀片材质有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
刀片的刃口部分是最容易磨损的区域，因此需要定期修磨或更换。
刀柄是刀具用于握持和操作的部分，其设计需要考虑刀具的使用方式和人体工学原理。
刀柄的材质通常为塑料、木材或金属，表面可采用防滑处理以提高操作时的安全性。
刀柄的形状和大小需要适应不同的使用场景，如菜刀的刀柄通常较长，以便进行均衡的力度控制，而手术刀的刀柄则较小巧，以提高精细操作的准确性。
固定装置是将刀片与刀柄连接在一起的部件，负责保持刀具的稳定性。
常见的固定方式有螺母、销钉、螺纹等。
固定装置的设计需要考虑刀片与刀柄的相对位置和牢固程度，以确保刀具在使用过程中不会产生松动或脱落的现象。
刀具的功能主要体现在切削、割裂和截断等方面。
刀具的切削功能是其最基本的作用，通过刀片的锋利刃口，实现对物体的快速穿刺和切割。
刀具的切削能力与刀片材质、刃口设计和刀具质量有关。
例如，钢材刀片可以更好地切削硬质材料，而陶瓷刀片则更适合切削纤维类物体。
割裂是刀具在应对厚重或有纹理物体时的作用方式。
刀具的切削面积较小，很多时候无法一次性将物体完全切割。
这时，刀具通过连续的割裂动作，在物体上形成裂纹，以便进一步切割或处理。
割裂功能要求刀具具有足够的硬度和刚性，以保证割裂施力的稳定性和掌控度。
截断是指刀具将物体切断于所需的位置上。
有些刀具专门设计用于精确定位和切断，如手术刀、线切割刀等。
这类刀具在结构上通常更为精细，刀片更加锋利，以确保准确的切断位置和切口光滑度。
在刀具的使用中，除了结构与功能之外，还需要注意刀具的保养和安全使用。
刀具切削部分的组成
刀具切削部分的组成
刀具的切削部分是刀具上与工件接触并实现加工的部分，也是刀具最重要的组成部分
之一。
刀具的切削部分通常由刃部、主体和柄部组成。
以下是对刀具切削部分各组成部分
的详细介绍。
1、刃部
刃部是刀具的工作部分，也是刀具用来实现切削加工的部分。
刃部通常由刀刃和刀尖
组成。
它的主要功能是将工件分离成各种形状和尺寸的零件。
刃部的切削原理是靠刃面与
工件之间的剪切力，使工件在刀具的作用下发生材料变形和破损，进而实现加工目的。
2、主体
主体是刀具的核心部分，它连接着刃部和柄部。
主体通常由刃部支撑结构、切削涂层
和切削辅助装置组成。
其中刃部支撑结构是刀具的支撑结构，它能够支撑起刃部，使其不
会变形或断裂，从而保证切削的精度和稳定性；切削涂层是为了增加刀具的硬度和耐磨性，减少切削温度和热变形；切削辅助装置则用于调整或改变切削角度、切削深度等加工参数，以满足不同工件的加工需求。
3、柄部
柄部是刀具的握持部分，通常由刀柄和刀尾组成。
刀柄是用于握持刀具的部分，它的
形状和尺寸应适合操作者的手型和力量要求，以便于操作。
刀尾则是连接刀具和机床的部分，通常需要具有一定的强度和稳定性，以保证刀具的定位精度和切削质量。
总之，刀具的切削部分是刀具最重要的组成部分之一，其中刃部、主体和柄部各自承
担着不同的功能和作用，相互协同完成加工任务。
在保证切削质量和效果的同时，刀具切
削部分的设计还应考虑刀具的经济性、长寿命性和可靠性等方面的问题，以提高加工效率
和降低生产成本。
刀具的基础知识.doc
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，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合起來，从而使这种复合材料貝有更好的切削性能。
车刀的基本知识
一、车刀的结构机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成(见图1)。
图1 机夹可转位车刀组成根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。
·偏心式(见图2)偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，结构简单，操作方便，但不能双边定位。
当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动，因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。
图2 偏心式夹紧结构组成·杠杆式(见图3)杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。
当旋动螺钉时，通过杠杆产生夹紧力，从而将刀片定位在刀槽侧面上，旋出螺钉时，刀片松开，半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。
该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便，但工艺性较差。
图3 杠杆式夹紧结构组成·楔块式(见图4)刀片内孔定位在刀片槽的销轴上，带有斜面的压块由压紧螺钉下压时，楔块一面靠紧刀杆上的凸台，另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。
该结构的特点是操作简单方便，但定位精度较低，且夹紧力与切削力相反。
图4 楔块式夹紧结构不论采用何种夹紧方式，刀片在夹紧时必须满足以下条件：①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。
②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。
③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。
夹紧力的作用原理如表1所示。
表1可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同时，刀片具有3个以上供转位用的切削刃，当一个切削刃磨损后，松开夹紧机构，将刀片转位到另一切削刃，即可进行切削，当所有切削刃都磨损后再取下，换上新的同类型的刀片。
§ 2.1 刀具的结构
镗刀（单刃镗刀）
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γ 0e＞γ0
γ0e=γ0
γ re＜γr
a）
α0e=α0
α 0e＜α0
b） 刀具安装高度对工作角度的影响
c）
α 0e＞α0
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.1 刀具的结构
● 车刀安装偏斜对工作角度的影响
车刀安装偏斜对工作角度的影响 (θ为切削时刀杆纵向轴线的偏转角)
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.1 刀具的结构
（2）孔加工工具 孔加工工具 一般可分为两大类： a.从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等； b.对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。
普通麻花钻头
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.1 刀具的结构
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.1 刀具的结构
3. 刀具的标注角度 刀具的标注角度是制造和刃磨刀具所必需的，并在刀具设计图上予以标注的 角度。 刀具的标注角度主要有五个，以车刀为例，表示了几个角度的定义。 （1） 前角γ0 γ 0α0 在正交平面内测量的前刀面与 α0′ 基面之间的夹角。前角表示前面的 ′ + 倾斜程度，有正、负和零值之分。 γ 0 通过选定点的基面位于刀头实体之 A 外时γo定为正值；位于刀头实体之 f ′ κ r 内时γo定为负值。 κr A向 ε r γo影响切削难易程度。增大前角可使刀具 锋利，切削轻快。但前角过大，刀刃和刀尖强 λs 度下降，刀具导热体积减小，影响刀具寿命。 用硬质合金车刀切削钢件，γo取10～20°；切削 灰铸铁，γo取5～15°；切削铝及铝台金，γo取25～ 35°；切削高强度钢，γo取-5～ -10°。
刀具材料及刀具构造
金切基础：刀具材料及刀具构造刀具是由切削部分和夹持部分组成。
夹持部分是用来将刀具夹持在机床上的部分，要求它能保证刀具正确的工作位置，传递所需要的运动和动力，并且夹固可靠，装卸方便。
切削部分是刀具上直接参加切削工作的部分，刀具切削性的优劣，取决于切削部分的材料、角度和结构。
一.刀具材料1.对刀具材料的基本要求刀具材料是指切削部分的材料。
它在高温下工作，并要承受较大的压力、摩擦、冲击和振动等，因此应具备以下基本性能。
（1）较高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一般在60HRC以上。
（2）有足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动。
（3）有较好的耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间。
（4）较高的耐热性，以便在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。
（5）有较好的工艺性，以便于制造各种刀具。
工艺性包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。
目前尚没有一种刀具材料能全面满足上述要求。
因此，必须了解常用刀具材料的性能和特点，以便根据工件材料的性能和切削要求，选用合适的刀具材料。
2. 常用的刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。
（1）碳素工具钢含碳量较高的优质钢，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差。
（2）合金工具钢在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素，形成合金工具钢。
常用来制造一些切削速度不高或手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等。
目前生产中应用最广的刀具材料是高速钢和硬质合金。
（3）高速钢它是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。
它的耐热性、硬度和耐磨性虽低于硬质合金，但强度和韧度却高于硬质合金，工艺性较硬质合金好，而且价格也比硬质合金低。
W18Cr4V是国内使用最为普遍的刀具材料，广泛地用于制造各种形状较为复杂的刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具等。
（4）硬质合金它是以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC等）作基体，以金属Co等作粘结剂，用粉末冶金的方法而制成的一种合金。
立铣刀的组成
立铣刀的组成立铣刀是一种常见的金属切削工具，由刀柄、刀片和刀尖组成。
刀柄是刀具的主体部分，一般由金属材料制成，具有一定的硬度和强度。
刀片是刀柄上的可更换部分，一般由高速钢或硬质合金制成。
刀片的形状和尺寸可以根据加工需要进行选择，常见的有平面刀片、球头刀片和圆弧刀片等。
刀尖是刀片的前端部分，通常是尖锐的，用于切削材料。
立铣刀主要用于铣削加工，可以用来加工各种形状的零件。
在加工过程中，刀柄通过夹持装置固定在机床上，刀片则通过刀夹夹持在刀柄上。
当机床启动时，刀片开始旋转，同时沿着工件的表面进行切削。
刀片的切削边缘与工件接触，通过旋转和进给运动，将工件上的材料削除，从而得到所需的形状和尺寸。
立铣刀可以进行多种类型的铣削加工，包括平面铣削、轮廓铣削和曲面铣削等。
平面铣削主要用于加工平面，通过刀片的旋转和进给运动，将工件表面的材料削除，使其变平。
轮廓铣削用于加工工件的边缘轮廓，可以得到具有复杂形状的零件。
曲面铣削用于加工工件的曲面，通过刀片的旋转和进给运动，将工件表面的材料削除，使其变成所需的曲面形状。
立铣刀在机械加工中起着重要的作用，广泛应用于各个行业。
它可以加工各种材料，包括金属、塑料和木材等。
立铣刀的组成简单，使用方便，可以通过更换不同形状和尺寸的刀片来适应不同的加工需求。
它具有高效、精确和稳定的特点，可以大大提高工件的加工质量和生产效率。
总的来说，立铣刀是一种重要的切削工具，由刀柄、刀片和刀尖组成。
它可以进行多种类型的铣削加工，广泛应用于各个行业。
立铣刀的使用方便，可以通过更换刀片来适应不同的加工需求。
它具有高效、精确和稳定的特点，可以提高工件的加工质量和生产效率。
cnc刀具制作知识点总结
cnc刀具制作知识点总结一、CNC刀具的种类及结构1. 铣刀铣刀是一种用于切削金属和其他材料的刀具。
常见的铣刀类型包括球头铣、平头铣、立铣刀、T型铣刀等。
铣刀的结构包括刀头、刀杆和刀柄，刀头的设计和材质决定了铣刀的切削性能。
2. 钻头钻头是用于钻孔的刀具，主要用于加工金属和非金属材料。
根据其结构和用途，钻头可以分为中心钻头、扩孔钻头、深孔钻头、钻孔刀等。
3. 铣削刀铣削刀主要用于金属材料的铣削加工，通常包括铣刀头、铣刀柄和铣刀杆。
铣削刀的结构设计和材料选择直接影响了铣削加工的质量和效率。
4. 镗刀镗刀是用于加工精密孔的刀具，常见的镗刀类型包括扩孔刀、精密镗孔刀等。
镗刀的结构设计和刀具材料选择对孔的精度和表面质量有很大影响。
5. 刨刀刨刀是用于平面加工的刀具，通常包括刨刀头和刨刀柄。
刨刀的结构设计和刀具材料选择对平面加工的表面光洁度和精度有重要影响。
二、CNC刀具的制作工艺1. 材料选择CNC刀具的制作材料一般为高速钢、硬质合金、陶瓷等。
根据刀具的用途和要求，选择合适的刀具材料是制作过程中的第一步。
2. 制作工艺CNC刀具的制作工艺包括锻造、热处理、切削、表面处理等多个工序。
其中，热处理是非常关键的工艺环节，可以使刀具获得良好的硬度和耐磨性。
3. 制作设备CNC刀具的制作需要使用各种刀具加工设备，如数控磨床、数控铣床、电火花机等。
这些设备的使用需要技术娴熟的操作者和精准的加工工艺。
4. 制作质量检测CNC刀具的制作质量需要经过严格的检测，包括尺寸测量、硬度测试、表面质量检查等。
只有通过质量检测的刀具才能投入使用。
三、CNC刀具的使用与维护1. 使用注意事项在使用CNC刀具时，需要注意正确的切削参数，如切削速度、进给量、切削深度等。
同时，需要根据不同的材料和加工要求选择合适的刀具，并进行正确的夹持和安装。
2. 刀具维护CNC刀具的维护包括清洁、润滑、修磨等多个方面。
定期对刀具进行检查和维护，可以延长刀具的使用寿命并保持良好的加工质量。
刀具的结构及切削原理.
三棱刮刀
切削刀为盾构机开挖非岩质地层的基本刀具，其形状、布局将对开挖效果 有重要影响。切削刀切削土体的示意见下图。对于软土地层或经滚刀破碎 后的碴土将通过切刀和刮刀进行开挖。碴土随切刀、刮刀正面进入碴槽， 因此切刀、刮刀既具有切削的功能又具有装载的功能。
刀具
切削刀是盾构机切削开挖面土体的主刀具，盾构向前推进的 同时，刀刃和到头部分插入到地层内部，随刀盘旋转对开挖 面土体进行切削。适用于软土及泥岩地层。一般情况下， β (前角)与α (后角)值随切削地层特性不同变化，取值范围 在5～20度之间，粘土地层稍大，砂卵石地层稍小。
切削刀一般形状示意图
盾构施工技术
盾构区间不仅需穿越常见的软弱地层，同时还需在部分硬岩地 段中通过。因此在刀具选择上既要考虑在软岩中开挖的需要，也 要考虑在硬岩中的要求。一般认为刮刀适用于土层及部分软岩， 盘形滚刀适用于硬岩，其中单刃滚刀能用在强度很高的岩石中， 国外曾有在抗压强度超过200 MPa岩石中应用的工程记录。
盘形滚刀圈
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
鱼尾刀切削土体示意图
仿形刀布置在辐条的两端。盾构机在曲线段推进、转弯或纠偏 时，可以根据超挖多少和超挖范围的要求，从辐条两端径向伸 出和缩回仿形刀，达到仿形切削的目的，实现曲线推进和顺利 转弯及纠偏。
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
齿刀示意图
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
谢 谢！
盾构施工技术
SHIELD CONSTRUCTION TECHINQUE
切削刀切削土体示意图
刀具基本结构
麻花钻的结构与术语麻花钻是一种形状较复杂的双刀槽孔加工工具。
要分析麻花钻切削过程的特点, 必须深入了解钻头上各切削刃的刀具角度, 这些角度依照GB/T12204-90和ISO3002标准具有严格定义。
不过, 各国麻花钻的标准有所不同, 既有区别, 又有联系。
为此, 很有必要了解麻花钻的结构。
麻花钻的组成麻花钻按其功用的不同, 可以分为三部分:1.钻柄(Shank);2.钻颈(Neck);3.钻体(Body)。
钻柄: 钻头上供装夹用的部分, 并用以传递钻孔所需的动力(扭矩和轴向力)。
钻颈: 位于刀体和钻柄之间的过渡部分。
通常用作砂轮退刀用的空刀槽。
钻体: 钻头的工作部分, 由切削部分(即钻尖)和导向部分组成。
麻花钻简介麻花钻的结构参数长度尺寸参数 Array1.钻头直径d(D)：钻体的刃带上两外缘转点的距离。
2.钻芯厚度K：在钻头钻尖处测得的钻芯最小尺寸。
若r为钻芯半厚，则o。
有K=2ro3.钻径倒锥：由钻尖向钻柄，钻头直径在一定长度上的缩小值。
该一定长度一般取100mm。
4.钻芯增量：由钻尖向钻柄，钻芯厚度在一定长度上（比如100mm）的增厚值，也称锥芯锥度。
5.刃带高度c：刃带的径向高度，即刃背与孔壁间的间隙量。
6.刃带宽度f：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）的方向上测量的刃带的宽度。
7.刃背直径q：钻体刃瓣上刃背的直径值，和刃带高度的关系是：q=d-2c。
8.刃瓣宽度B：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）测得的刃带边缘刃（即副切削刃）与刃瓣尾根棱之间的长度。
9.切削刃高度差H：在给定的位置半径上，相对于钻头端平面测得的两切削刃的轴向位移。
10.横刃长度b：指在钻头端视图中的横刃的长度值。
结构角度参数1．螺旋角β：刃带边缘刃螺旋线展开到平面成直线后与钻头轴线的夹角即为螺旋角。
2．横刃斜角Ψ：在钻尖的端视图上，外缘转点与横刃转点的连线与横刃的锐夹角。
3．原始锋角2Φ0：钻尖两原始主刃母线的夹角，即主切削刃在结构基面上投影线的夹角。
刀的基本结构
刀的基本结构一、导言在人类历史上，刀一直是一种重要的工具和武器。
无论是用于日常生活中的砍、削、切、割，还是用于战争中的刺、劈、挥，刀都发挥着重要的作用。
刀的基本结构对于其功能和性能有着决定性的影响。
本文将从刀的基本结构入手，对刀的各个部分进行详细探讨。
二、刀的组成部分刀的基本结构包括刀刃、刀背、刀柄和刀鞘四个主要部分。
2.1 刀刃刀刃是刀的最为重要的部分，也是实际使用时起作用的部分。
刀刃负责切割物体，因此需要具备锋利、耐磨的特点。
刀刃通常分为刀背、刀刃和刃口三个部分。
•刀背：刀背是刀刃最靠近刀柄的部分，一般较宽，能够提供刀的稳定性和强度。
刀背可以通过加入齿状结构来增加其多功能性，例如用于锯骨或辅助刺杀。
•刀刃：刀刃是刀刃最为锋利的部分，负责切割物体。
刀刃的形状和刀刃角度直接影响切割的效果和刀的寿命。
刀刃可以分为直刃、弯刃、波浪刃等多种形状，不同形状的刀刃适用于不同的切割任务。
•刃口：刃口是刀刃与刀背之间的过渡部分，起到连接和加强刀刃和刀背的作用。
刃口一般较厚实，可以抵抗切割时产生的应力和振动。
2.2 刀背刀背是刀的背面，在使用时通常不起重要作用，但在一些特殊情况下，刀背也可以发挥重要的作用。
刀背通常比刀刃较宽，可以增加刀的稳定性和强度。
刀背可以用于锤击、劈砍等其他非切割性的任务。
2.3 刀柄刀柄是刀的握持部分，用于稳定刀的位置和提供操作力。
刀柄通常由材质较为坚固的物质制成，例如木材、塑料、金属等。
刀柄上通常有凹槽或纹理，可以提供更好的握持感和防滑性，确保使用者操作时的安全性。
刀柄的设计要考虑握持的舒适度和平衡性。
2.4 刀鞘刀鞘用于保护刀刃，便于携带和存放。
刀鞘一般由材质坚固、耐磨的物质制成，例如皮革、木材、塑料等。
刀鞘通常具有卡扣或固定装置，用于固定刀在刀鞘中的位置，防止刀的意外滑出。
刀鞘的设计要考虑舒适度和使用便利性。
三、刀的进一步构造3.1 刀背加强和减重设计为了增加刀背的强度和稳定性，有些刀的设计采用刀背加强的手段。
孔加工刀具的几何角度与结构介绍
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。
下面我们就来具体介绍一下，孔加工刀具的几何角度与结构。
有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、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、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、焊接式和机械加固式。
1、刀具的几何角度在分析各种刀具时，都可以把它当成只有一个切削部分的车刀来分析。
因此，通过车刀来介绍钻头、铰刀等孔加工刀具切削部分的名称及几何参数刀具的切削部分主要由主切削刃、副切削刃、刀尖前面、主后面和副后面组成。
为了确定刀面与刀刃在空间的位置，选择主剖面系参考平面作为基准。
主剖面系由3个平面组成。
基面：通过切削刃上某选定点，且平行或垂直于刀具在制造、刃磨和测量过程中适于定位或定向的平面或轴线。
车刀的基面是平行刀杆底面的平面。
切削平面：和切削刃上的选定点相切，并垂直于基面的平面。
主剖面：通过主切削刃上某选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面在参考平面确定之后，刀面和主切削刃的方位只要用4个不同类型的角度就可以表达，即前角、后角、刃倾角、主偏角。
前角：在主剖面中测量的前面与基面间的夹角。
后角：在主剖面中测量的后面与切削平面间的夹角。
主偏角：主切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角。
刃倾角：主切削刃与基面间的夹角。
2、几何角度与切削性能增大前角，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。
后角的作用是减小刀具在切削过程中后面与加工表面之间的摩擦。
各种刀具的后角一般为5—12度。
刃倾角影响切削时切屑流出的方向，也影响刀具的强度和散热条件。
负的刃倾角有利于加强刀尖强度和散热。
在加工淬硬钢和刀具承受冲击载荷时，应采用负的刃倾角。
车刀的材料、刀具的结构和参数的认识
车刀的材料、刀具的结构和参数的认识一、车刀材料在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
常用车刀材料主要有高速钢和硬质合金。
1.高速钢高速钢又称锋钢、是以钨、铬、钒、钼为主要合金元素的高合金工具钢。
高速钢淬火后的硬度为HRC63～67，其红硬温度550℃～600℃,允许的切削速度为25～30m/min。
高速钢有较高的抗弯强度和冲击韧性，可以进行铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工，有良好的磨削性能，刃磨质量较高，故多用来制造形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、铣刀等，亦常用作低速精加工车刀和成形车刀。
常用的高速钢牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种。
2.硬质合金硬质合金是用高耐磨性和高耐热性的WC（碳化钨）、TiC（碳化钛）和Co（钴）的粉末经高压成形后再进行高温烧结而制成的，其中Co起粘结作用，硬质合金的硬度为HRA89～94（约相当于HRC74～82），有很高的红硬温度。
在800～1000℃的高温下仍能保持切削所需的硬度，硬质合金刀具切削一般钢件的切削速度可达100～300m/min，可用这种刀具进行高速切削，其缺点是韧性较差，较脆，不耐冲击，硬质合金一般制成各种形状的刀片，焊接或夹固在刀体上使用。
常用的硬质合金有钨钴和钨钛钴两大类：（1）钨钴类（YG）由碳化钨和钴组成，适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。
常用牌号有YG3、YG6、YG8等，后面的数字表示含钴量的百分比，含钴量愈高，其承受冲击的性能就愈好。
因此，YG8常用于粗加工，YG6和YG3常用于半精加工和精加工。
（2）钨钛钴类（YT）由碳化钨、碳化钛和钴组成，加入碳化钛可以增加合金的耐磨性，可以提高合金与塑性材料的粘结温度，减少刀具磨损，也可以提高硬度；但韧性差，更脆、承受冲击的性能也较差，一般用来加工塑性材料，如各种钢材。
展开式刀具原理
展开式刀具原理一、引言展开式刀具是一种常用于加工金属材料的切削工具，具有高效、精确和稳定的特点。
其原理是通过将刀具展开成一系列平行排列的刀片，使得切削力分散到每个刀片上，从而提高了切削效率和切削质量。
二、展开式刀具的结构展开式刀具由刀柄和刀片组成。
刀柄通常采用硬质合金材料制成，具有足够的刚度和强度来承受切削力。
刀片则被固定在刀柄上，可以通过螺纹或夹紧装置进行固定。
刀片通常由高速钢、硬质合金或陶瓷材料制成，具有良好的硬度和耐磨性。
三、展开式刀具的工作原理展开式刀具的工作原理是通过切削力的分散来提高切削效果。
当切削力作用于刀片时，刀片会发生微小的弯曲变形，这种变形又会引起切削刃与工件之间的相对运动，从而实现切削。
由于刀片数量较多，每个刀片承受的切削力相对较小，因此可以提高切削速度和切削深度，进而提高切削效率。
四、展开式刀具的优势1. 高效性：展开式刀具具有多个刀片，每个刀片都可以进行切削，因此可以同时进行多个切削操作，提高了加工效率。
2. 精确性：展开式刀具的刀片可以根据加工需要进行微调和更换，从而实现更精确的切削。
3. 稳定性：展开式刀具由多个刀片组成，每个刀片都可以承受切削力，使得切削力分散，减小了刀具振动和材料变形的可能性，提高了加工的稳定性。
五、展开式刀具的应用领域展开式刀具广泛应用于金属加工领域，特别是在高效、精确和稳定的加工要求下。
例如，在汽车零部件加工中，展开式刀具常用于车削、铣削和钻孔等工艺，可有效提高加工效率和产品质量。
此外，在航空航天、船舶制造和电子设备加工等领域，展开式刀具也被广泛采用。
六、展开式刀具的发展趋势随着制造技术的不断进步，展开式刀具也在不断发展和改进。
未来，展开式刀具将更加注重刀片材料的研发，以提高刀片的硬度、耐磨性和切削性能。
同时，随着机械加工的自动化和数字化程度的提高，展开式刀具将更加智能化和自适应，能够根据工件形状和加工要求进行自动调整和控制。
七、总结展开式刀具是一种高效、精确和稳定的切削工具，通过刀片的展开和切削力的分散，实现了快速、精确和稳定的切削加工。
刀具的结构与制造
特点：具有细 长的锥形刀头， 用于加工内螺
纹
材质：通常采 用高速钢或硬 质合金制成， 以提高耐磨性
和耐用性
应用：广泛应 用于机械、汽 车、航空航天 等领域，用于 加工各种金属
材料
优点：加工精 度高，表面质 量好，适用于
大批量生产
缺点：加工效 率相对较低， 对操作者的技
术要求较高
Prt Five
智能化：通过传感器、芯片等实现刀具的 自动化、智能化
材料创新：采用新型材料，提高刀具的耐 磨性、耐热性等性能
设计优化：通过计算机辅助设计，优化刀 具的形状、尺寸等参数
制造工艺：采用先进的制造工艺，提高刀 具的精度和稳定性
应用领域：广泛应用于汽车、航空航天、 医疗等领域
发展趋势：智能化、高效化、环保化、个 性化
热处理：对刀具进行淬火、回火等热处理， 提高刀具硬度和韧性
磨削：使用磨床对刀具进行磨削加工，提 高刀具精度和表面粗糙度
涂层：对刀具表面进行涂层处理，提高刀 具耐磨性和耐腐蚀性
检验：对刀具进行尺寸、硬度、耐磨性等 检验，确保刀具质量符合要求
研磨工具：包括砂轮、磨石、 磨盘等
研磨原理：通过研磨工具对 刀具进行磨削，以改变刀具 的尺寸和形状
刀尖：刀具的最前端，负责切割和成型
硬度：刀具材料需要具备足够的硬度，以抵抗切削过程中的磨损和变形
耐磨性：刀具材料需要具有良好的耐磨性，以延长刀具的使用寿命
耐热性：刀具材料需要具有良好的耐热性，以抵抗切削过程中的高温和 热疲劳
韧性：刀具材料需要具有良好的韧性，以抵抗切削过程中的冲击和振动
导热性：刀具材料需要具有良好的导热性，以降低切削过程中的温度和 热疲劳
涂层材料：包括陶瓷、金属、塑料等 涂层方法：包括喷涂、电镀、化学沉积等 涂层目的：提高刀具的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等 涂层效果：提高刀具的使用寿命和加工精度
刀具组成、刃磨
• 刀具角度的选择： （1）粗加工时，为了减轻刀具的负荷，采用较 大的前角，可适当的减小后角。这时切削刃不 会明显削弱。 （2）精加工时，为了减小主后刀面与加工面间 的摩擦，可采用较大的后角，并适当减小前角。 （3）在切削较硬材料或有冲击情况时，可采用 较小的主偏角和负的刃倾角，而不必明显地减 小前角。 （4）当加工精度要求高的细长轴时，为了减小 振动，须选用较大的主偏角；为避免划伤已加 工表面，须选用正的刃倾角，并相应减小前角。
刀具
机架式外圆车刀 焊接式外圆车刀
切断/槽刀
螺纹车刀
了解车刀
• 车刀的类型：1、按加工表面来分：
常用车刀车削
数 控 车 削 常 用 刀 具
端面刀 外圆刀
钻头
切槽刀
切断刀
内孔刀
成形刀
螺纹刀
2、按车刀的结构分：
• 整体式：用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利 • 焊接式：焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑， 使用灵活 • 机夹式：避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷， 刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所需参数。 使用灵活 • 可转位式：避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转 位。生产率高。断屑稳定。可使用涂层刀片。
刃倾角为负时，切屑流向已加工表面；为正
时，流向待加工表面 刃倾角为负时，切削刃强度增大，但切 削背向力也增加，易产生振动
刀 尖 圆 弧 半 径 的 作 用
刀尖圆弧:半径 对刀尖的强度 及加工表面粗 糙度影响很大， 一般适宜值选 进给量的2～3 倍
刀尖圆弧半径的影响
刀尖圆弧半径大，表面粗糙度下降 刀尖圆弧半径大，刀刃强度增加 刀尖圆弧半径过大，切削力增加，易产生振动 刀尖圆弧半径大，刀具前、后面磨损减小 刀尖圆弧半径过大，切屑处理性能恶化
刀具的结构要素
刀具的结构要素
待加工表面----工件上有待切除的表面。
已加工表面----工件上经刀具切削后产生的表面。
过渡表面(同义词：加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面，它将在下一个行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一个切削刃切除。
前面(同义词：前刀面)----
刀具上切屑流过的表面。
它直接作用于被切削的金属层，并控制切屑沿其排出的刀面。
后面(同义词：后刀面)----与工件上切削中产生的表面相对的表面。
主后面(同义词：主后刀面)----刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。
它对着过渡表面。
副后面(同义词：副后刀面)----刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。
它对着已加工表面。
主切削刃----起始于切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃。
副切削刃----切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于切削刃上主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸。
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。
机械制造常用刀具
其它钻床 （a） 深孔钻床
一般采用卧式布局，工件旋转作主运动，钻头直线进给。 主要应解决的问题是：刚性及导向、断屑排屑、冷却润滑
（ b ）台式钻床
小巧灵活，钻孔直径15mm以下。适于单件小批生产中加
工小型零件。
（2） 麻花钻
1）标准麻花钻
标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。
第十页，编辑于星期五：十点 四十三分。
通过移动工件位置
使被加工孔中心与主 轴中心对中，操作不 便，生产率不高。适
于单件小批生产中加
工中小型零件。
摇臂钻床
摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱可在摇臂上作水平移动。
工件固定不动，可方便地移动主轴，使主轴中心对准被加工 孔中心。适于单件小批生产中加工大而重的零件。
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3）车削方法及应用
第六页，编辑于星期五：十点 四十三分。
2.孔加工刀具及加工方法
（1）钻床及钻削加工
钻床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻沉头孔、锪平面
刀具作旋转主运动同时沿轴向移动作进给运动。
第七页，编辑于星期五：十点 四十三分。
钻孔、扩孔、铰孔
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立式钻床
s0′= s0＋2 b0tgβ0 又 s0′= s0＋2 x0 m tgα ∴ tgβ0 = x0 m tgα/ b0= tgαtgαp ⑥标准直齿插齿刀顶刃后角αp= 6°,侧刃后角αc≈ 2°,顶刃前 角γp= 5°,侧刃投影不是渐开线，齿形角修正(20°10′14.5″)
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第二十六页，编辑于星期五：十点 四十三分。
5.齿轮刀具
按齿形的形成原理分成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具
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机夹式
避免了焊接产生的应力、裂纹 等缺陷，刀杆利用率高。刀片 外圆、端面、镗孔、切断、 可集中刃磨获得所需参数；使 螺纹车刀等 用灵活方便
避免了焊接刀的缺点，刀片可 大中型车床加工外圆、端 快换转位；生产率高；断屑稳 面、镗孔，特别适用于自 定；可使用涂层刀片 动线、数控机床
可转位式
车端面
车外圆
数控车削加工
弯头刨刀
直头刨刀
刨刀的种类很多，由于刨削加工的形式和 内容不同，采用的刨刀类型也不同。常用刨刀 有：平面刨刀、偏刀、切刀、弯头刀等， 如下图所示。 1.平面刨刀：用来刨平面。 2.偏刀：用来刨削垂直面台阶面和外斜面等。 3.切刀：用来刨削直角槽、沉割槽和切断作用。 4.弯头刀：用来刨削T形槽和侧面割槽。 5.角度刀：用来刨削角度形工作，燕尾槽和内 斜槽。 6.样板刀：用来刨削V形槽和特殊形状的表面。
常见刨刀的形状及应用
插床
三、铣刀刀具结构及用途
铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀 齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工 件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台 阶、沟槽、成形表面和切断工件等。 (P280)
铣刀的种类很多，按用途可分为四大类： 1、铣削平面用铣刀 主要有圆柱铣刀（卧 式铣床上加工平面） 和面铣刀（端铣刀） （用于立式铣床、端面 铣床或龙门铣床上加工平面 ） 2、铣削沟槽用铣刀 主要有三面刃铣刀、 立铣刀、键槽铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀等。 三面刃铣刀：用于加工各种沟槽和台阶面， 其两侧面和圆周上均有刀齿。 锯片铣刀：用于加工深槽和切断工件。
车刀从结构上分为四种形式，即整体式、 焊接式、机夹式和可转位式车刀、成形车刀。 如下图所示。
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其结构特点及适用场合见下表。
车刀结构类型特点及用途
名 称 特 点 适 用 场 合
整体式
焊接式
用整体高速钢制造，刃口可磨 小型车床或加工非铁金属 得较锋利
焊接硬质合金或高速钢刀片， 各类车刀特别是小刀具 结构紧凑，使用灵活
一、车刀刀具结构及用途
1、组成
车刀一般由切削部分（刀头）和夹持 部分（刀体或刀杆）组成。切削部分由“三面、两 刃、一尖” （即前刀面、主后刀面、副后刀面和主 切削刃、副切削刃、刀尖）构成。
2、材料 车刀常用材料为高速钢和硬质合金， 高速钢适用于转速1000rpm以下及螺纹之车削的 低速切削，常用牌号有W18Cr4V、W9Cr4V2等。 硬质合金适用于高速切削，常用的牌号有K类 （刀柄涂以红色）的K01、K20、K30（YG3、YG6、 YG8）；P类（刀柄涂蓝色）的P30、P10、P01 （YT5、YT15、YT30）。另有M类，介于P类与K类 之间，此类刀柄涂以黄色来识别之 。 3、用途 (P279) 车刀用于在车床上加工外圆、内孔、端平面、 台阶、成形面、螺纹等；也可用于切槽和切断。 因此按用途可分为外圆车刀、端面车刀 、内孔 车刀、切断刀、成形车刀、螺纹车刀。
龙门刨床 牛头刨床
牛头刨床
龙门刨床
刨削加工的典型表面
(P281)
2、 刨刀 刨刀用于刨削加工的、具有一个切削部分的刀具。 刨刀根据用途可分为纵切、横切、切槽、切断和成形刨 刀等。刨刀的结构基本上与车刀类似，但刨刀工作时为断续 切削，受冲击载荷。因此，在同样的切削截面下,刀杆断面 尺寸较车刀大1.25～1.5倍，并采用较大的负刃倾角(10°～-20°)，以提高切削刃抗冲击载荷的性能。为了避免 刨刀刀杆在切削力作用下产生弯曲变形，从而使刀刃啃入工 件，通常使用弯头刨刀。重型机器制造中常采用焊接-机械 夹固式刨刀,即将刀片焊接在小刀头上，然后夹固在刀杆上， 以利于刀具的焊接、刃磨和装卸。在刨削大平面时，可采用 滚切刨刀，其切削部分为碗形刀头。圆形切削刃在切削力的 作用下连续旋转，因此刀具磨损均匀，寿命很高。
刀具的结构
刀具是机械制造中用于切削材料，使之改变形状 尺寸，并成为符合图样要求的合格工件的工具。 (1)按加工方式和具体用途，可分为车刀、孔加工刀具、 铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机 床刀具和磨具等几大类型； (2)按所用材料性质，可分为高速钢刀具、硬质合金刀 具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等; (3)按结构形式，可分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀 具和复合刀具等; (4)按是否标准化，可分为标准刀具和非标准刀具等。
牛头刨床：加工中小型工件
龙门刨床：加工大型工件或同时加工多个中型工件
加工对象：平面（水平面、垂直面、斜面）、 沟槽（直角槽、V形槽、燕尾槽、T形槽）、直线型 成形面
刨削种类 粗刨 半精刨 精刨 尺寸公差等级 IT12～IT11 IT10～IT9 IT8～IT7 表面粗糙度Ra 25～12.5μm 6.3～3.2μm 3.2～1.6μm （直线度可达0.04~0.08mm/m）
刨削特点（与铣削相比较）：
（1）加工质量一般同等级，精粗、精加工后均 可达到中等精度。但二者又略有区别，加工大 平面时，刨削因无明显接刀痕而优于铣削。
（2）生产率一般铣削高于刨削，但加工窄长平 面除外。 （3）加工范围铣削比刨削广泛的多。 （4）工时成本铣削高于刨削。 （5）应用（生产批量）铣削比刨削广泛。
铣削特形面用铣刀 主要有凸凹半圆铣刀、 齿轮铣刀、曲面成形铣刀等。 铣削特形沟槽用铣刀 主要有T形槽铣刀、 燕尾槽铣刀、半圆键槽铣刀、角度铣刀等。 角度铣刀：用于铣削成一定角度的沟槽，有 单角和双角铣刀两种 。
铣刀 的 类型
铣键槽
铣键槽2
数控铣模板
四、镗刀刀具结构及用途 镗，特 别是分布在不同位置、轴线间距离精度 和相互位置精度要求很严格的孔系。
二、刨刀（插刀）刀具结构及用途
1、 刨削加工 刨削是利用刨刀与工件在水平方向上 的相对直线往复运动的切削加工。刨削可 加工平面和沟槽，如果采用成形刨刀或加 上仿形装置，也可以加工成形面。刨削可 在牛头刨床或龙门刨床进行。前者刨刀作 往复运动，每次回程后工件作间歇的进给 运动，用于加工较小的工件。后者工件作 往复运动，每次回程后刨刀作间歇的进给 运动，用于加工较长较大的工件。