根据工件加工表面的形式,刀具可分为五类:
■ 加工各种外表面刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀、锉刀等;
■ 钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀、内表面拉刀等。
■ 螺纹加工工具包括螺纹切头、螺纹刀、螺纹铣刀等。
■ 齿轮加工齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀等。
■ 切割刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切割刀、锯铣刀等。
还有组合刀具。
刀具可分为三类:
■ 车刀、刨刀、铣刀(不包括成型车刀、成型刨刀、成型铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀、锯等。
■ 成型刀具,与加工工件截面相同或接近相同的形状,如成型车刀、成型刨刀、成型铣刀、拉刀、圆锥铰刀、各种螺纹加工工具等;
■ 展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀、锥齿轮铣刀盘等。
结构
各种刀具的结构由夹紧部分和工作部分组成。整体结构刀具的夹紧部分和工作部分在刀体上;齿结构刀具的工作部分(齿或刀片)镶嵌在刀体上。
刀具的夹紧部分有两种类型:带孔和带柄。带孔刀具依靠内孔安装在机床的主轴或轴上,并借助轴向键或端面键传递扭矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。
带手柄的工具通常有三种:矩形手柄、圆柱形手柄和圆锥形手柄。车刀和刨刀一般为矩形手柄;圆锥形手柄通过锥度承受轴向推力,并通过摩擦力传递扭矩;圆柱形手柄一般适用于小型麻花钻、立铣刀等工具。在切割过程中,扭矩通过夹紧过程中产生的摩擦力传递。许多带手柄的工具手柄由低合金钢制成,工作部分由高速钢焊接。
刀具的工作部分是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、断裂或卷曲切屑的结构、排屑或储存切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有些工具的工作部分是切割部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀;有些工具的工作部分包括切割部分和校准部分,如钻头、膨胀钻、铰刀、内表面拉刀和锥体。切割部分的作用是用刀刃去除切屑,校准部分的作用是修复切割的加工表面,引导刀具。
刀具工作部分的结构有三种:整体式、焊接式和机械夹固式:
■ 刀体上的切削刃是整体结构;
■ 焊接结构是将刀片钎焊到钢刀体上;
■ 机械夹固结构有两种,一种是将刀片夹在刀体上,另一种是将钎焊刀头夹在刀体上。
焊接结构或机械夹固结构一般采用硬质合金刀具制成;瓷刀采用机械夹固结构。
刀具切割部分的几何参数对切割效率和加工质量有很大的影响。增加前角可以减少挤压切割层时的塑性变形,减少芯片通过前面的摩擦阻力,从而减少切割力和切割热。但增加前角,同时降低切割叶片的强度,减少叶片的散热体积。
在选择刀具的角度时,需要考虑工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等各种因素的影响,必须根据具体情况合理选择。一般来说,刀具的角度是指由于刀具的安装位置和切割运动方向的变化,实际工作的角度和标记的角度不同,但通常差异很小。
材料
制造工具的材料必须具有高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺(切割、锻造和热处理等),不易变形。
一般来说,当材料硬度高时,耐磨性性也较高;当弯曲强度较高时,冲击韧性也较高。但材料硬度越高,弯曲强度和冲击韧性越低。由于高速钢具有较高的弯曲强度、冲击韧性和良好的加工性,现代仍然是应用*广泛的工具材料,其次是硬合金。
聚晶立方氮化硼适用于切割高硬度淬火钢和硬铸铁;聚晶金刚石适用于切割无铁金属、合金、塑料和FRP;碳工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥。
碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层用于硬合金可转位刀片的化学气相沉积。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬合金工具,还可用于钻头、滚刀、丝锥、铣刀等高速钢工具。硬涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障碍壁,减缓了刀具切割过程中的磨损速度,使涂层刀片的使用寿命比非涂层长1~3倍以上。
由于在高温、高压、高速和腐蚀性流体介质中工作的零件,加工材料越来越困难,切割加工的自动化水平和加工精度高。为了适应这种情况,工具的发展方向将是开发和应用新的工具材料;进一步发展工具气相沉积涂层技术,在高韧性、高强度的基础上沉积更高硬度的涂层,更好地解决工具材料硬度与强度的矛盾;进一步发展可转换工具的结构;提高工具的制造精度,降低产品质量差异,*大限度地利用工具。
刀具材料大致分为高速钢、硬合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼和聚晶金刚石。
发展趋势
根据制造业发展的需要,多功能复合工具、高速高效工具将成为工具发展的主流。面对越来越多的难加工材料,工具行业必须改进工具材料,开发新的工具材料和更合理的工具结构。
■ 硬合金材料和涂层的应用越来越多。细颗粒、超细颗粒硬合金材料是发展方向;纳米涂层、梯度结构涂层、新结构、材料涂层将大大提高工具的使用性能;物理涂层(PVD)应用程序继续增加。
■ 新型工具材料的应用越来越多。陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷PCBN、PCD随着刀具材料韧性的进一步提高,应用越来越多。
■ 切削技术发展迅速。高速切削、硬切削、干切削继续快速发展,应用范围迅速扩大。
http://www.dennm.com销售热线
13345841237