刀具是機械制造中用于切削加工的工具,,又稱切削工具,。廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具,。絕大多數(shù)的 刀具是機用的,,但也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料,,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具,。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。
產(chǎn)品描述
整體硬質(zhì)合金工具:鉆頭,、銑刀,、鉸刀、鉆鉸刀,、鏜刀,、孔加工刀具等,并為用戶設(shè)計制作各種奇難刀具,。產(chǎn)品適用于合金鋼,、不銹鋼、調(diào)質(zhì)淬火鋼、有色金屬鋼等,。為生產(chǎn)汽車,、摩托車發(fā)動機、柴油機,、化油器,、冰箱壓縮機、模具行業(yè)等廠家提供各種成形刀具,。產(chǎn)品主要配套加工中心,,數(shù)控機床專機等高精度機床使用。
簡介
硬質(zhì)合金刀片,,硬質(zhì)合金拉絲模,,油田,地質(zhì),,礦山及建筑用硬質(zhì)合金工具,,硬質(zhì)合金耐磨零件。
各類硬質(zhì)合金切削工具,,硬質(zhì)合金異型產(chǎn)品及硬質(zhì)合金深加工產(chǎn)品,!
發(fā)展
刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀,,就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐,、鉆、刀等銅質(zhì)刀具,。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀),,由于掌握了滲碳技術(shù),制成了銅質(zhì)刀具,。當時的鉆頭和鋸,,與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。
然而,,刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期,,伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來的。1783年,,法國的勒內(nèi)首先制出銑刀,。1792年,英國的莫茲利制出絲錐和板牙,。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻記載是在1822年,,但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。
那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的,,許用的切削速度約為5米/分,。1868年,,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年,,美國的泰勒和.懷特發(fā)明高速鋼。1923年,,德國的施勒,。特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。
在采用合金工具鋼時,,刀具的切削速度提高到約8米/分,,采用高速鋼時,又提高兩倍以上,,到采用硬質(zhì)合金時,,又比用高速鋼提高兩倍以上,切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高,。
由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價格比較昂貴,,刀具出現(xiàn)焊接和機械夾固式結(jié)構(gòu)。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片,,不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上,。1938年,德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利,。1972年,,美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削,。
1969年,,瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法,生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利,。1972年,,美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法,在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層,。表面涂層方法把基體材料的高強度和韌性,,與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來,從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能,。
分類
刀具按工件加工表面的形式可分為五類,。加工各種外表面的刀具,包括車刀,、刨刀,、銑刀、外表面拉刀和銼刀等,;孔加工刀具,,包括鉆頭,、擴孔鉆、鏜刀,、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等,;螺紋加工工具,包括絲錐,、板牙,、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等,;齒輪加工刀具,,包括滾刀、插齒刀,、剃齒刀,、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具,,包括鑲齒圓鋸片,、帶鋸、弓鋸,、切斷車刀和鋸片銑刀等等,。此外,還有組合刀具,。
按切削運動方式和相應(yīng)的刀刃形狀,,刀具又可分為三類。通用刀具,,如車刀,、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀,、成形刨刀和成形銑刀),、鏜刀、鉆頭,、擴孔鉆,、鉸刀和鋸等;成形刀具,,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀,,如成形車刀、成形刨刀,、成形銑刀,、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等,;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件,,如滾刀,、插齒刀、剃齒刀,、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等,。
組成
各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。
整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上,;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上,。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依*內(nèi)孔套裝在機床的主軸或心軸上,,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,如圓柱形銑刀,、套式面銑刀等,。
形態(tài)
帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種,。車刀,、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄*錐度承受軸向推力,,并借助摩擦力傳遞扭矩,;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,,切削時借助夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成,。
刀具的工作部分就是產(chǎn)生和處理切屑的部分,,包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結(jié)構(gòu),、排屑或容儲切屑的空間,、切削液的通道等結(jié)構(gòu)要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,,如車刀,、刨刀、鏜刀和銑刀等,;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分,,如鉆頭、擴孔鉆,、鉸刀,、內(nèi)表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,,校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具,。
結(jié)構(gòu)
刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式,、焊接式和機械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃,;焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上,;機械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上,。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機械夾固結(jié)構(gòu);瓷刀具都采用機械夾固結(jié)構(gòu),。
刀具切削部分的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量的好壞有很大影響,。增大前角,可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形,,減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力,,從而減小切削力和切削熱。但增大前角,,同時會降低切削刃的強度,,減小刀頭的散熱體積。
選擇
在選擇刀具的角度時,,需要考慮多種因素的影響,,如工件材料、刀具材料,、加工性質(zhì)(粗,、精加工)等,必須根據(jù)具體情況合理選擇,。通常講的刀具角度,,是指制造和測量用的標注角度在實際工作時,由于刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變,,實際工作的角度和標注的角度有所不同,,但通常相差很小。
制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,,必要的抗彎強度,、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工,、鍛造和熱處理等),,并不易變形。
通常當材料硬度高時,,耐磨性也高,;抗彎強度高時,沖擊韌性也高,。但材料硬度越高,,其抗彎強度和沖擊韌性就越低,。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,,現(xiàn)代仍是應(yīng)用最廣的刀具材料,,其次是硬質(zhì)合金。
聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等,;聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬,,及合金、塑料和玻璃鋼等,;碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀,、板牙和絲錐等工具。
應(yīng)用及意義
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學氣相沉積法涂覆碳化鈦,、氮化鈦,、氧化鋁硬層或復(fù)合硬層。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質(zhì)合金刀具,,也可用于高速鋼刀具,,如鉆頭,、滾刀,、絲錐和銑刀等。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁,,使刀具在切削時的磨損速度減慢,,涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1~3倍以上。
由于在高溫,、高壓,、高速下,和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件,,其應(yīng)用的難加工材料越來越多,,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應(yīng)這種情況,,刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)用新的刀具材料,;進一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術(shù),在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層,,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾,;進一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu);提高刀具的制造精度,,減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別,,并使刀具的使用實現(xiàn)最佳化。