機械制造工程之第二章 刀具

2.4常用金屬切削刀具一、車刀1.硬質合金焊接式車刀結構簡單、緊湊，抗振性能好，制造方便使用靈活。但刀片易產生應力和裂紋。切刀的特點是一般只有一條連續(xù)的切削刃，也稱為單齒刀具。車刀是金屬切削加工中使用最廣泛的刀具，是切刀的一種。圖2-14幾種常用的車刀1－45°彎頭車刀；2－90°外圓車刀；3－外螺紋車刀；4－75°外圓車刀；5－成形車刀；6－90°外圓車刀；7－切斷刀；8－內圓切槽刀；9－內螺紋車刀；

2.機夾可轉位式車刀優(yōu)點：1.不需刃磨，刀片材料能較好地保持原有力學性能、切削性能、硬度和抗彎強度。2.減少了刃磨、換刀、調刀所需的輔助時間，提高了生產效率。3.可使用涂層刀片，提高刀具耐用度。3.成形車刀圖2－15可轉位式車刀的組成二、孔加工刀具

1.麻花鉆主要用于孔的粗加工，IT11級以下；表面粗糙度Ra25μm~6.3μm。1）麻花鉆的構造

2.擴孔鉆用于對已鉆孔的進一步加工，IT10~IT11級；表面粗糙度6.3

~3.2μm。（1）擴孔鉆的類型

（2）擴孔鉆與麻花鉆的比較

圖2－211）刀齒數(shù)多（3～4個），故導向性好，切削平穩(wěn)；2）刀體強度和剛性較好；因此，大大提高了切削效率和加工質量。

3.鉸刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，IT6~IT8級；表面粗糙度1.6

~0.4μm。（1）鉸刀的類型

（2）鉸刀與擴孔鉆的比較

圖2－221）刀齒數(shù)多（6～12個），故導向性好，切削平穩(wěn)；2）刀體強度和剛性較好（容屑槽淺，芯部直徑大）；因此，鉸孔的加工質量更好。圖2－22鉸刀的類型（a）直柄機用鉸刀（b）錐柄機用鉸刀c）硬質合金錐柄機用鉸刀（d）手用鉸刀（e）可調節(jié)手用鉸刀（f）套式機用鉸刀（g）直柄莫式圓錐鉸刀（h）手用1:50錐度鉸刀三、嚼銑病刀主要括用于幣平面惑、臺熔階、鼓溝槽丟和各榴種成脖形面布的加金工。圖顧銑慈刀種穴類

3.銑削方式及合理選用銑削振方式午是指澆銑削促時銑析刀相決對于宅工件優(yōu)的運繼動和掛位置腸關系穿。不擇同的掛銑削但方式涂對刀嫌具的速耐用路度、良工件傅的加咸工表印面粗丈糙度亦、銑煌削過躲程的若平穩(wěn)航性及初切削紹加工袋的生叮產率予等都停有很葬大的異影響揭。（1橡）圓豬周銑裕削法軟（周租銑法灣）周銑東法有犁兩種皮銑削顆方式藏：逆軍銑法陽和順獅銑法爆。圖2界－2路8候逆銑萍與順弱銑（a）逆銑虜（b）順銑銑刀除旋轉價切入腫工件口的方孔向與瘦工件叛的進覺給方欲向相遙反。銑刀俯旋轉融切入鄉(xiāng)豐工件慮的方頁向與跑工件換的進標給方唯向相它同。（2增）端流面銑慕削法泳（端臭銑法討）1）對稱銑削刀齒括切入泉工件戰(zhàn)與切寬出工重件的鼓切削輛厚度ac相同饒者稱蟲為對墊稱銑庫削。2）不對稱銑削刀齒婚切入原時的謊切削惜厚度籃小于你或大俯于切證出時削的切驚削厚辭度者敘稱為哈不對帝稱銑婦削。圖2錦－2禽9鞠端面稍銑削匠方式四、宰拉刀

1.拉刀的類型拉削礦加工蘇質量鳳好，賞生產為率高均。拉暈刀壽笛命長姥，并位且拉剝床結蒜構簡篩單。輔但拉醬刀結惹構復鉆雜，否制造笑比較村麻煩謎，價赴格較屑高，羽因而四多用紹于大浮量和推批量兇生產氣的精盼加工河。圖耍拉刀財?shù)念悩沸蛨D2虎－3濱0跨圓塘孔拉摟刀的截結構1－博頭部麻；2銹－頸縮慧部；雷3－酸過渡伸圓錐騾；4欄－前述導部5－薦切削指部；虹6－報校準汁部；晉7－傘后導古部；嘉8－塞尾部五、石螺紋索刀具（1）切削加工（2）滾壓加工利用張滾壓按的方踐法使誘金屬卡發(fā)生捐塑性辮變形肉而形養(yǎng)成螺油紋。捷常用享的有戶搓絲煌板、書磙絲徒輪等1)幣螺退紋車充刀2）螺紋磚梳刀3）絲錐4）板牙5）螺紋碧銑刀6）搓絲訓板7）世滾絲緒輪各類傲螺紋常刀具鴨類型五、襯齒輪伐刀具1.齒輪刀具的類型（1）成形法齒輪刀具（2）展成法齒輪刀具圖2那－3斬2利用蔑齒輪萬的嚙嬌合原彎理加逐工齒旺輪。常用籠的展獸成法殼齒輪米刀具旺：滾傻齒刀昌、插差齒刀暖、剃斑齒刀純等圖2陣－3吐2浙成懷形齒稀輪銑啟刀2.插齒刀（1遷）插南齒刀釀的基雷本工祥作原料理圖2荒－3活3（2團）插料齒刀棗的結世構特參點（3扒）插棟齒刀消的選呼用圖圖2曾－3揪3鼻插齒活刀的飲基本秤工作斯原理2.齒輪滾刀（1社）齒勉輪滾蒙刀的副工作佳原理（2少）齒染輪滾同刀的晝基本泄蝸桿（3戚）齒妹輪滾半刀的殊選用圖2扛－3暢5圖2揮－3揚6圖2閉－3裁5慶齒輪偵滾刀遷的工權作原幻玉理2.結4.畫2、賓刀具雀切削利部分胖的基劣本定羨義（一閥）刀宗具的晝構成由工作部分和非工作部分構成。

車刀的工作部分比較簡單，只由切削部分構成，非工作部分就是車刀的柄部(或刀桿)。不論刀具結構如何復雜，就其單刀齒切削部分，都可以看成由外圓車刀的切削部分演變而來，本節(jié)以外圓車刀為例來介紹其幾何參數(shù)。圖2項－3盯8閑車利刀僑的勤構鏟成（1)前刀面Aγ

切屑流過的刀面。1.排刀隸面（2)主后刀面Aα

與工件正在被切削加工的表面（過渡表面）相對的刀面。（3)副后刀面A’α‘

與工件已切削加工的表面相對的刀面。2.鎮(zhèn)刀刃（1）主切削刃S

前刀面與主后面在空間的交線。（2）副切削刃S‘

前刀面與副后面在空間的交線。

3．香刀尖三個刀面在空間的交點，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。在實際應用中，為增加刀尖的強度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過渡刃。刀具港角度蜜是為根刀具賤設計登、制依造、慢刃磨站和測伙量時裕所使咳用的填幾何固參數(shù)新，它山們是丈確定顆刀具傭切削舞部分改幾何系形狀踏（各廈表面敬空間竄位置紹）的僻重要保參數(shù)祝。用于嚼定義匠和規(guī)綱定刀剝具角監(jiān)度的床各基席準坐吉標面勉稱為浪參考繁系;刀具鼻的標訊注角通度和刀筒具工坊作角全度兩牛類。（三伴）刀允具角容度的留參考誤系2.醋正交躬平面（主已剖面鏡）參踩考系由以株下三脅個在浮空間振相互左垂直器的參始考平抓面構通成(1)基面pr通過即切削喊刃上招選定勺點，上垂直巾于該助點豬推運動依方向區(qū)的平丙面。植通常除平行哥于車嬸刀的閑安裝求面（蓮底面乖）。(2)切削平面ps通過響切削罰刃上降選定氣點，濃垂直庫于基挖面并悠與主個切削急刃相薯切的突平面蹦。(3)正交平面po通過么切削茶刃上甲選定才點，瓶同時嶺與基搜面和托切削謹平面徑垂直擁的平噴面。圖2仇-4癢0明正衣交平鈔面參侵考系（1）主剖面中測量的刀具角度1)前角γO

前刀面與基面之間的夾角。2)后角αo

后刀面與切削平面之間的夾角。3)楔角βo

前刀面與后刀面之間的夾角，它與前角、后角有如下的關系：βo＝90°－(γO＋αo)βo也是判斷標注是否正確的驗證式之一。（三敏）刀雷具的蹤蝶標注澤角度圖2探－4野3演車刀候的主寇要角斷度（2）基面中測量的刀具角度1）主偏角κr

主切削刃在基面上的投影與進給運動速度vf

方向之間的夾角。2）副偏角κr′

副切削刃在基面上的投影與進給運動速度vf反方向之間的夾角。3）刀尖角εr

主、副切削刃在基面上的投影之間的夾角，εr=180°-(κr＋κr′)4）主切削刃和副切削刃之間的過渡刃參數(shù)將改變刀尖的幾何形狀,用刀尖圓弧半徑rε描述，當rε=0時為尖角過渡，rε＞0時為圓角過渡（2）切削平面中測量的刀具角度1）刃傾角λs主切削刃與基面之間的夾角。它在切削平面內標注或測量，但有正負之分。當主切削刃與基面平行時λs=0°；當?shù)都恻c相對基面處于主切削刃上的最高點時λs＞0°；反之λs≤0°。3.其它技刀具涼標注呆參考澆系（1）法剖面pn與法平面參考系

1)法平面通過切削刃上選定點并垂直于切削刃的平面2)法平面參考系pr、ps、pn組成的參考系。刀具角度標注見圖決正贊交平溝面參棉考系純與法印平面光參考爹系2．臉刀具姐工作禽角度飲的分燙析在車削(切斷、車螺紋、車絲杠)、鏜孔、銑削等加工中，通常因刀具工作角度的變化，對工件已加工表面質量或切削性能造成不利影響。1）橫向進給運動對工作前、后角的影響圖2睜－4濾9卻刀榴尖安詢裝高紋低對師工作狗角度拖的影脖響圖2珍－5滅0車凱刀安五裝偏器斜對能工作占主偏待角、狹副偏泄角的躺影響三、嘩刀具吳材料金屬切削過程除了要求刀具具有適當?shù)膸缀螀?shù)外，還要求刀具材料對工件要有良好的切削性能。刀具切削性能的優(yōu)劣，不僅取決于刀具切削部分的幾何參數(shù)，還取決于刀具切削部分所選配的刀具材料。金屬切削過程中的加工質量、加工效率、加工成本，在很大程度上取決于刀具材料的合理選擇。因此，材料、結構和幾何形狀是構成刀具切削性能評估的三要素。2.昏4.哥5.胸刀避具材篇料基本炸性能褲要求咳：1)偽高硬壺度和緒耐磨館性2)段足夠系的強脂度和術韌性3)燒高溫悶穩(wěn)定舒性4）稍良好順的工諷藝性5）額經濟羞性工具鋼包括跌碳素迅工具術鋼、貫合金巧工具鋸鋼和高速寒鋼。硬質合金有鎢標鈷類雙硬質已合金天、鎢反鈦鈷州類硬殃質合夸金和遺鎢鈦蜻鉭（憐鈮）師類硬茄質合已金。陶瓷超硬刀具材料推廣售使用荷新型違刀具除材料岸如涂絨層刀叼具、姓陶瓷變刀具影、立兩方氮名化硼快等。使用庸最廣區(qū)泛的豈是高速縱鋼和坊硬質厘合金繡鋼1．輝高速育鋼它是棗一種功加入斯較多共鎢、花鉬、毯鉻、雜釩等澡合金雪元素附的高繞合金芳鋼。熱處壞理后韻硬度歉可達丙62均～6曉6HR授C,有較閥高的腫熱穩(wěn)把定性司、蛛耐磨尚性良、耐活熱性槐。切閥削溫軟度在塑50晴0～遼65配0°C時仍跑能進駱行切靜削。由于爪熱處續(xù)理變懂形小頁、能雄鍛易礎磨，載所以見特別墳適合芝于制駛造結鞭構和稅刃型耕復雜逮的刀麗具，肚如成普形車輛刀、樹銑刀藥、鉆振頭、牙切齒填刀、嶼螺紋掙刀具上和拉愛刀等溉。按用堤途可隊分為培：普通辭高速驢鋼和萄高性程能高懷速鋼怕。按制譯造工王藝可壁分為灰:熔煉海高速棵鋼、沖粉末俘冶金侍高速誓鋼和找表面尤涂層輪高速津鋼。按基爺本化予學成筋份可掘分為咬:鎢系踏和鉬請系。（1心）高偽速鋼格的分宴類（2撿）常認用高譜速鋼你的牌火號與繪性能普通拒高速巴鋼W1為8C稈r4庸V由于慨鎢價靠高，當熱塑腸性差幻玉，碳春化物來分布竟不均鵲勻等僚原因販，目籍前國航內外紗已很謎少采京用。高性貍能高跳速鋼典型物牌號經有M4譜2。粉末召冶金作高速轟鋼適用貪于制畜造精抬密刀注具、哪大尺張寸(驗滾刀虎、插擱齒刀離)刀差具、鉤復雜擔成形硬刀具童、拉割刀等數(shù)。硬質鋒合金配是由插高硬友度和彎高熔相點的伴金屬殊碳化夠物(比碳化督鎢WC翻、碳化傲鈦Ti超C、碳化稱鉭Ta身C、碳化邀鈮Nb航C等)沫和金均屬粘蠟結劑件(Co坦、M手o、坡Ni等)坐用粉源末冶椒金工蟻藝制團成。硬質航合金典刀具刺化學掩穩(wěn)定背性好栗，熱好穩(wěn)定傷性好闊，耐窯磨性曬好，則耐熱贏性達恢80搖0～腿10蹦00者°C。硬質夕合金榆刀具芬允許浮的切源削速地度比坐高速熄鋼刀蓄具高遍4～致10賽倍棉。2．膊硬質挑合金常用元硬質撲合金羊的牌勵號及蓄其性墳能鎢鈷姥類硬堂質合雕金衫代爛號為YG爪，屬K類。合金嫂中含才鈷量王愈高要，韌勿性愈瓶好，暮適合跡于粗陰加工訴，反秀之用損于精仆加工護。YG蓬(K哪)類硬露質合懲金，肢有較裕好的葬韌性串、磨鋼削性胳、導渠熱性旺，適餐合于或加工烈產生靈崩碎敘切屑犯及有擁沖擊鞭載荷燭的脆即性金驗屬材戀料。鎢鈦觸鈷類藏硬質知合金傅代號庭為YT液，屬P類。它以WC為基洽體,景添蹈加Ti距C，用Co作粘多結劑外燒結全而成幼。合殼金中Ti嶼C含量啊提高款，Co含量深就低婚，其取硬度碌、耐穩(wěn)磨性獻和耐株熱性雕進一氣步提貪高，鑰但抗皆彎強紅度、塌導熱砌性、建特別幕是沖兩擊韌銅性明避顯下科降，鬧適合敞于精潛加工驚。鎢鈦社鉭（食鈮）陪類硬違質合給金撞代薄號為YW級，屬M類。它在YT通(P皮)類硬掃質合赤金中民加入Ta茫C或Nb賤C，這樣恥可提涼高抗脂彎強化度、號疲勞纖強度灰、沖票擊韌程性、壘抗氧夕化能雜力、崗耐磨淘性和扒高溫驚硬度太等。漂它既漸適用件于加徐工脆全性材艙料，騎又適扎用于動加工涂塑性便材料幫。1．伸涂層摔刀具丑材料在韌瞎牲較攀好的雪刀具扮基體績上，筑涂覆梁一層詳耐磨覆性好扮的難稿熔金釣屬化虛合物銹，既恒能提壞高刀杠具材演料的臺耐磨遠性，毛又不哈降低援其韌牛性。貝常用磨的涂姻層材錄料有Ti擇C、Ti慌N、A宇l203及其葛復合刃材料渣等,敏涂決層厚楚度隨深刀具擴材料丑不同源而異甜。（1）TiC涂層（2）TiN涂層4．般其它曬刀具帳材料目前效單涂瀉層刀燥片已脅很少匪應用斧，大刊多采才用Ti廁C-Ti誦N復合統(tǒng)涂層桌或Ti愁C-A陵l2O3-Ti燈N三復率合涂鉛層。（3）TiC-Al2O3涂層（4）TiC-Al2O3-TiN涂層以氧僵化鋁冰或以迫氮化誦硅為屠基體茅再添境加少凳量金趟屬，傷在高杜溫下鳳燒結年而成單的一梁種刀聰具材欄料。其優(yōu)薦點是赤硬度濁高，卸耐磨欲性、暮耐高府溫性草能好型，有擊良好碗的化需學穩(wěn)龍定性卡和抗應氧化怠性，旅與金瘦屬的命親合精力小協(xié)、抗工粘結訴和抗的擴散冤能力直強；其缺款點是嘆脆性由大、蒼抗彎出強度爪低，嘴沖擊弦韌性郊差，包易崩叉刃，身所