金属加工刀具基本知识

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。

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，现代仍然是应用较广泛的工具材料，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已涂上化学气相沉积法。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，还可用于钻头、滚刀、丝锥、铣刀等高速钢刀具。硬涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障碍壁，减缓了刀具在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，较大限度地利用工具。

刀具可分为三类：切割运动模式和相应的刀刃形状。一般刀具，如车刀、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。；成型工具是用成型方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。

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矩形手柄、圆柱形手柄和圆锥形手柄。车刀、刨刀等一般为矩形手柄；圆锥形手柄锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱形手柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等工具，切割时通过夹紧产生的摩擦力传递扭矩。许多手柄工具的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、焊接式和机械夹紧式。整体结构是在刀体上制作刀片；焊接结构是将刀片钎焊到钢刀体上；机械夹紧结构有两种，一种是将刀片夹紧在刀体上，另一种是将钎焊刀头夹紧在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹紧结构；瓷刀具采用机械夹紧结构。