刃具知识

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1.刀具知识

刀具的基本知识刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。

广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。

由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。

战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。 当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。

1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。

那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。

1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。 由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。

1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。

1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。

表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。

加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。

很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。 刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。

硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。 刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。

增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改。

2.刀具知识

刀具的基本知识刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。

广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。

由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。

战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。 当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。

1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。

那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。

1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。 由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。

1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。

1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。

表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。

加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。

很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。 刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。

硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。 刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。

增大前角,可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形,减小切屑流经前面的摩擦阻力,从而减小切削力和切削热。但增大前角,同时会降低切削刃的强度,减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改。

3.数控刀具知识

1 数控加工工序 数控加工工序的划分在数控机床上加工零件,工序比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序,常用的工序划分原则有以下两种。

保证精度原则 数控加工具有工序集中的条件,粗、精加工常在一次装夹中完成,以保证零件的加工精度,当热变形和切削力变形对零件的加工精度影响较大时,应将粗、精加工分开进行。 提高生产效率的原则 数控加工中,为减少换刀次数,节省换刀时间,应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再换另一把刀来加工其它部位。

同时应尽量减少空行程,用同一把刀加工工件的多个部位时,应以最短的路线到达各加工部位。实际生产中,数控加工常按数控刀具或加工表面划分工序。

2 车刀刀位点的选择 数控加工中,数控程序应描述出数控刀具相对于工件的运动轨迹。在数控车削中,工件表面的形成取决于运动着的刀刃包络线的位置和形状,但在程序编制中,只需描述数控刀具系统上某一选定点的轨迹即可。

数控刀具的刀位点即为在程序编制时,数控刀具上所选择的代表数控刀具所在位置的点,程序所描述的加工轨迹即为该点的运动轨迹。

4.我想自己做几把刀,了解下刀具成型的基础知识

看来你是想加工刀具。 户外刀具用钢材看要求了,最基本的硬度、韧性、锋利保持度、防锈能力。硬度高的可以用模具钢、甚至粉末合金,低一点可以用8CR13MOV、440C,对防锈要求不高可以用T10。当然说这都是热处理手艺过硬才行,不会热处理不可能做出好刀。 大批量刀坯形状可以做冲裁模,手工可以用角磨机割边,注意不要过热退火了。刀腹的斜面可以用砂轮机磨,注意加水。弧线开刃,转动胳膊和手腕保持刀具刃口法线与磨刀石平行,刀身平面与磨石夹角15~20度(户外刀具角度大点)也需注意磨石的选择,加水或加油研磨。你说的铜吞口是不是指护手挡块,需要在材料上钻孔套在刀身上的,形状是磨出来的。材料可以选304不锈钢或者镍合金,黄铜虽好看,但不耐用,汗水在上面容易留下腐蚀颜色,需要很频繁的打磨抛光。刀柄材料一个要求,与刀身的接触面坚硬、不易吸水变形。红木、紫檀、竹片、牛骨、鹿角都行。 设备嘛,有带磨机最好,角磨机、台钻或手钻、砂轮机、恒温电炉(热处理)、水泵(泵冷却水用)、手锯、台钳、G型夹、锉刀、各目数磨石、细砂纸、砂布。使用电动机械,由于摩擦产生大量热量,导致退火,硬度韧性都受大影响,所以用电动工具都需加冷却水。电钻可以滴一点切削油,最好不要热处理后再进行形状加工(开刃除外),热处理后硬度提升很明显,若此时再切磨,第一毁工具,第二费时间,第三更易退火。如果买了已经热处理过的钢料,你只能慢慢来,加过量冷却水有助提升磨削速度。

我说了这么多,都只是说,更需要你去做。耐心是第一要诀。做到一多半费了很正常,哪个刀匠没做费几把刀? TIPS:电动工具效率高,也容易出错,不是用得牛逼,就不要用它做精细活,手一抖说不定就费了。先开个大样,剩下的手工慢慢来。

还有热处理后硬度高,但较脆。碰上模具钢、粉末钢、高速钢,不能拿大锤敲,会断。刀越长刀身要求越韧,硬度超HRC62的材料只适合做300mm内的小刀,刃部与刀身热处理工艺不一样的另说。网上大神有的是,多转转。

5.机械基础知识

Q235A 高级优质碳素结构钢,抗拉强度为235N/mm2T10A 高级优质碳素工具纲,含碳量1%60Si2Mn 弹簧钢,用于制造大尺寸的热成型弹簧,如汽车板簧,机车减震弹簧GCr15 轴承钢,主要用于生产滚动轴承9SiCr 合金刃具钢,主要用于生产小截面手工刀具,如板牙W18Cr4V 钨系高速钢,用于生产形状简单的金属切削刀具,如车刀,铣刀,丝锥Cr12 冷做模具钢,主要用于制造搓丝板,拉丝模1Cr18Ni9 奥氏体不锈钢,主要用于防锈耐腐蚀零件,或非磁性零件QT400-15 球墨铸铁,标准试样的抗拉强度为400M/mm2。

延伸率为15%H68 黄铜,可以是板,带,棒料等。T3 纯铜棒。

6.机械基础知识

Q235A 高级优质碳素结构钢,抗拉强度为235N/mm2

T10A 高级优质碳素工具纲,含碳量1%

60Si2Mn 弹簧钢,用于制造大尺寸的热成型弹簧,如汽车板簧,机车减震弹簧

GCr15 轴承钢,主要用于生产滚动轴承

9SiCr 合金刃具钢,主要用于生产小截面手工刀具,如板牙

W18Cr4V 钨系高速钢,用于生产形状简单的金属切削刀具,如车刀,铣刀,丝锥

Cr12 冷做模具钢,主要用于制造搓丝板,拉丝模

1Cr18Ni9 奥氏体不锈钢,主要用于防锈耐腐蚀零件,或非磁性零件

QT400-15 球墨铸铁,标准试样的抗拉强度为400M/mm2。延伸率为15%

H68 黄铜,可以是板,带,棒料等。

T3 纯铜棒

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