刀具基础知识

第一节刀具的种类

刀具种类大概有车铣刨磨钻镗等床子上用到的刀具，其中经常涉及到的刀具有，车刀、铣刀等。由于工作范围等因素，下面主要介绍一下车刀。

一、车刀种类：外圆车刀（90度）、端面车刀（45度）、切断刀、内孔车刀、圆头刀、螺纹刀等。

二、车刀用途

1、外圆车刀（又称偏刀）用于车削工件的外圆、台阶和端面。

2、端面车刀（又称弯头车刀）用于车削工件的外圆、端面和倒角。

3、切断刀用于切断或在工件上开槽。

4、内孔车刀用于车削工件的内孔。

5、圆头刀用于车削工件的圆弧面或成型面。

6、螺纹车刀用于车削螺纹。

三、车刀几何角度与切削性能关系（用于工人的磨刀，理论基础）

车刀切削部分有六个独立的基本角度：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角。两个派生角度：楔角、刀尖角。

一）辅助平面

为了确定和测量车刀角度，需要假象三个辅助平面

1、切削平面通过切削刃上某一选定点与工件上过渡表面相切的平面。

2、基面通过切削刃上某一选定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。

3、截面主截面副截面

二）车刀角度

1、前角前刀面和基面间的夹角。前角增大，能使刃口锋利，减小切削变形，切削省力，排屑顺利；前角减小，可增加刀头强度、改善刀头散热条件。

2、后角后刀面和切削平面间的夹角。后角主要作用是减少车刀后刀面与工件的摩擦。

3、主偏角主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角。主要作用是改变主切削刃和刀头的受力和散热情况。

4、副偏角副偏角为副切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角。主要作用是减少副切削刃和工件已加工表面的摩擦。

5、刃倾角主切削刃与基面间的夹角。主要作用是控制排屑方向，并影响刀头强度。当刀尖位于主切削刃上的最高点时，刃倾角为正值，切屑排向工件的待

加工表面，切屑不易拉伤已加工表面；当刀尖位于主切削刃上的最低点时，刃倾角为负值，切屑排向已加工表面，易拉伤已加工表面，但刀尖强度好；当主切削刃与基面平行时，刃倾角为零度，切屑向垂直于主切削刃的方向排除。

三）常用车刀的刃磨方法

1、砂轮的选择

1）、氧化铝砂轮适用于刃磨高速钢车刀和硬质合金的刀柄部分。

2）、碳化硅砂轮适用于刃磨硬质合金车刀。

2、刃磨方法

以硬质合金车刀为例说明其刃磨方法。

1)、磨出刀杆部分的主后角和副后角，其数值比刀片部分的后角大2-3度。

2)、粗磨主后刀面，磨出主后角和主偏角。

3）、粗磨副后刀面，磨出副后角和偏后角。

4）、粗磨前刀面，磨出前角。

5）、精磨前刀面，磨好前角和断屑槽。

6）、精磨主后刀面，磨好主后角和主偏角。

7)、精磨副后刀面，磨好副后角和副偏角。

第二节刀具材料

一、刀具材料应具备的性能。

刀具在工作中要承受很大的压力和冲击力，同时刀具与工件接触时，由于摩擦力的存在，刀具切削刃上会产生很大的切削应力和很高的温度。因此，作为刀具材料应具备以下特性：

1），高硬度刀具材料必须具备高于被加工材料的硬度，一般刀具材料的常温硬度应在62HRC以上。2)，高耐磨性耐磨性是刀具抗磨损的能力。它是刀具材料力学性能、组织结构和化学性能的综合反映。

3）足够的强度和韧性为

能承受很大的压力、冲击性和振动。

4），高的耐热性耐热性是指刀具材料在高温下保持原有硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。

5），良好的热物理性能和耐热冲击性。

6）良好的工艺性这里是指锻造性能、热处理性能、高温速变性能以及磨削加工性能。

7），经济性。

二、刀具材料的种类与性能

1）、碳素工具钢碳素工具钢是指w（C）=0.65%-1.35%的优质高碳钢，由于耐热性能很差

(200-250摄氏度)，允许的切削速度较低，只适于做手动工具。

2）、合金工具钢是指含铬、钨、硅、锰等合金成分比较低的低合金钢。允许在较高的切削速度下工作，耐磨性较好，可用于截面面积较大、热处理变形较小对耐磨性及韧性有一定要求的低速切削刀具如铰刀、丝锥、拉刀等。

3）高速钢高合金工具钢，具有优良的综合性能，是应用较多的一种刀具材料。

4）、硬质合金由难熔金属化合物和金属粘结剂的粉末在高温下烧结而成。用途也较多。

（其中高速钢和硬质合金钢是常用的车刀材料）

5）、超硬刀具材料有金刚石和立方氮化硼金刚石是目前已知的最硬的材料，可用来加工硬质合金、陶瓷等高硬度高耐磨的材料，

三、刀具材料的改性

刀具材料的改性是指采用物理或化学方法，对刀具进行表面处理，使刀具材料表面性能有所改变，从而提高刀具的切削性能和使用寿命。

四、刀具破损及产生原因

在生产中，刀具突然出现崩刃卷刃或刀片碎裂，使其失去切削能力的现象称为刀具破损。

产生原因：1）、刀具材料的韧性或硬度太低。2）、切削用量选的太大，造成切削应力过大、切削温度过高。3）、操作不当或加工情况异常，使刀刃收到突然冲击或热应力而导致崩刃。