金属切削刀具制作过程简介
一、刀具的设计
1、客户提供相关技术条件及要求刀具产品达到的加工效果
1）客户提供被加工零件图；
2）提供使用该刀具的设备情况；
3）被加工零件的材料；
4）刀具的使用环境（设备主轴转速，进给量及相关情况）5）是否冷却及冷却方式
6）是否有其他特殊要求；
2、根据客户提供的相关资料进行刀具的设计工作：
1）根据被加工零件的材料进行刀具材料的选择；
2）根据客户设备设备情况进行刀具连接部分的设计（柄部参数）
3）进行冷却参数的选择；
4）根据被加工零件图进行刀具截形的设计；
5）根据刀具的使用环境进行刀具切削参数的选择和优化；
6）满足客户的其他特殊要求；
二、刀具材料的选择及相关知识
三、刀具的制造（热前工序）
1）根据刀具设计图纸进行刀具车工序制造工艺的编制
2）根据刀具设计图纸进行刀具铣工序制造工艺的编制
3）根据刀具设计图纸进行刀具钳工序制造工艺的编制
4）根据刀具设计图和制造工艺进行车工序工序图的绘制
5）根据刀具设计图和制造工艺进行铣工序工序图的绘制
6）根据刀具设计图和制造工艺进行钳工序工序图的绘制
7）进行车工序加工所需的各种车刀，钻头，铰刀，鍃刀图纸的绘制；
8）进行铣工序加工所需的各种单角铣刀，锯片铣刀半圆键图纸的绘制；
9）进行铣工序加工所需的钻头图纸的绘制以及钳工工具的型号选择；
10）满足加工所需的设备情况；
四、刀具的制造（热处理）
1）刀具的热处理工艺的了解（刀体材料，热处理硬度的选择以及相关工序）
刀具常用钢材简介 评价一把刀的钢材好坏,并不能仅仅从刀的锋利程度(硬度)来看,而是要从它使用钢材的:硬度,保持性(抗腐蚀性),柔韧性,易修复性这4个方面来综合的看。 一、钢合金 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分： 碳（Carbon） 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。铬（Chromium） 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有1。3%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM420V。 钼（MolyBDenum）
碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。 镍（Nickle） 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6AUS-6和AUS-8中。 硅（Silicon） 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 钨（Tungsten） 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。 钒（Vanadium） 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPMT440V和420VA 含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。 二、碳合金钢(非不锈钢) 这一类钢材是通常用于锻造的钢材。其实不锈钢也是可以锻造的,但非常困难。另外，同一块碳钢可以用经由分段冶炼方法来获得非常坚硬的刃端和坚韧而具弹性的背端，而不锈钢不可以这样冶炼。当然，在不同程度上碳钢比不锈钢容易生锈，也比使用不锈钢风险大。 在AISI钢材命名系统中，10xx是碳钢，其他的则是合金钢，例如，50xx系列是铬钢。在SAE命名系统中，带有字符标示的(例
金属切削加工刀具材料的选择 金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。下面我们就针对这些做出说明。 （一）车刀 车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀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。 车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。一般情况下后角取6°～10°。主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,
一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度，适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑台。 车刀分类：按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。车刀按材质可分为.高碳钢、高速钢、非铸铁合金刀具、烧结碳化刀具、陶瓷车刀、钻石刀具、氮化硼刀具等。 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，经过淬火硬化后使用，因切削中的摩擦四很容易回火软化。 高速钢为一种钢基合金俗名白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至600℃，适合转速1000rpm以下及螺纹之车削。
槽型的成型原理：回转刀具的制造相当复杂，一般用五或者四轴联动机床加工。为了保证回转刀具面具具有良好的切削性能，首先保证其具有合适的前角、后角及容屑槽。磨削回转面刀具的砂轮通常采用单锥面角度砂轮（图1）。磨削过程实际是一个包络过程，砂轮的大圆端面包络出工件刀具上的前面，而砂轮的锥面包络出刀具上的后面。 图1磨削回转刀具所用开槽砂轮 袁哲明,刘华明等. 金属切削刀具设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,2008:284 铣刀的分类： 按铣刀类型刀齿结构可分为：尖齿和铲齿铣刀 按刀齿和铣刀轴线的相对位置可分为：圆柱形铣刀、角度铣刀、面铣刀、成形铣刀。 按刀齿形状可分为：直齿铣刀、螺旋齿铣刀、角形齿铣刀、曲线齿铣刀。 按刀具结构可分为：整体铣刀、组合铣刀、成组铣刀、镶齿铣刀、机夹焊接铣刀、可转位铣刀等。 法向前角/后角前角后角关系 tanγ0=tanγn/cosβ tanα0=tanαn/cosβ β--------铣刀的螺旋角 铣刀的结构参数包括：直径、齿数、螺旋角和齿槽的形状。 （1）直径：直接大，刀杆强度高，刀杆大、刀齿传热好，提高刀具寿命。同样的切削条件下，切削力会增加。 （2）齿数：粗齿\细齿：粗齿铣刀刀具强度好，容屑空间大，重磨次数多，但平稳性差，多用于粗加工。细齿精加工。 （3）螺旋角：增大螺旋角，可提高加工表面质量，减少震动，增大工作前角和卷曲半径，从而排屑方便。但引起轴向力过大。 （4）刀齿形状：足够的强度；足够的容屑空间；足够的重磨次数；（直线齿背，折线齿背，曲线背）。 整体式硬质合金立铣刀加工过程分析 1. 引言 由于切削技术的发展，对于高精度刀具的需求也越来越高。对于刀刃的的磨削是最重要的过程。该过程决定了刀具的刀具几何形状、切削参数、以及刀刃的磨损等。过去需要一些特殊的附件来使用传统的砂轮工具来进行槽型、齿和前角等的磨削。这将导致不必要的精度的降低。很多用户想知道磨削过程的Know-how，他们常用try-error的方法来进行试验，既耗时又费力。并且刀刃的几何形状十分复杂，通过传统的磨削方法，很难得到统一的最优的磨削过程。
刀具的制作钢材介绍 转载于主题名品网|zbsd|主题知识库 制刀材料，下面有一些数据： 1、440c 耐腐蚀性、强度、韧性突出。含铬量为17%，超过15%，需要深冷处理，不大耐磨。日常使用很不错。 2、420j2 含碳量太低，硬度也低。但是耐腐蚀强，适合做潜水刀。 3、420HC 性价比很高的钢。硬度可达58HRC，含有钒元素，保持性也不错。低端钢的最佳选择 4、N690 和440C差不多，加了0.1%左右的钒，耐磨性要强点。 5、S30V 防锈性、耐磨性极好、保持性也强。但韧性不足，突出的例子是绿扁帽生存刀。现在CR改成了CPM S35VN 钢材了。 6、AUS8 综合性能很不错，韧性强。日产的很棒。含有钒元素，细化晶体，可以磨得很锋利。 7、VG10 综合性能很优秀的钢，性能均衡。蜘蛛日产的很棒。含有钒元素，可以磨得非常锋利。 8、ATS34 日产高端制刀钢，硬度高、韧性强。不够锋利。 9、ZDP189 高硬度粉末钢，可达65-67HRC。但韧性不足，硬而脆。 10、154CM 和ATS34一个档次。综合性能不错，争议也大。 11、12C27类似于国内425M，性能一般。 12、D2 优质工具钢，高硬度、高耐磨性。坚韧、保持性也强。但防锈性能一般 13、CPM3V 著名刀匠JERRY HOSSOM，称CPM3V是现存所有钢材中最好的制刀钢材。拥有最优秀的微粒结构，因而具备极强的韧性和最优秀的刀刃。 14、infi 非不锈钢。性能和CPM3V一个档次，各有所长。 15、m390 粉末不锈钢，防锈性、耐磨性好。保持性极佳，约是440C的4倍。来自bladeforums论坛。 16、CPM M4HC 高钒高速工具钢。高硬度（可达67HRC）、高韧性。极其耐磨性和极佳的保持性（和M390一样）。 综合而言，中高端钢日产AUS8和VG10很不错，性能均衡。都含有0.2%左右的钒，细化晶体、增强耐磨性，可以磨得非常锋利。 比较来看：AUS8还含有0.49%的镍，强度韧性更好。VG10含有1.4%的钴，含碳量也稍高，因而硬度稍高点。保持性都差不多，可能VG10要好点点。 （此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，文档可自行编辑修改内容， 供参考，感谢您的支持） 精选文档，供参考！
. 四川建筑职业技术学院2004年秋期期末考试 《金属切削原理及刀具》试卷（A 卷） 一、 填空题：在下列各题的空格中填上正确的文字及其有关符号（每题4分，共60分） 1．车削的主运动是______________，钻削的主运动是 ______________；磨削的主运动是______________。 2．标柱刀具静态角度的静态坐标系包括：（1）____________，（2）____________，测量平面有（1）_________，（2）_________，（3）_________，（4）_________。 3．刀具的前角γo 是在_________平面内测量的_________与_________之间的夹角。 4．表示切削变形程度的方法有：（1）___________________________，（2）__________________，（3） __________________。 5．切屑的类型有以下四种：（1）__________________，（2）__________________，（3）__________________，（4）__________________。 6．工件加工表面质量的指标包括：（1）_________________ （2）__________________，（3）__________________。 7．切削热的产生是切削过程中______________________转换而成的，切削温度是__________和__________综合结果。 8．刀具磨损的主要原因有：__________、__________、 __________、__________等。 9．影响刀具磨损的切削量中，影响最大的是__________，影响最小的是__________，所以选择切削用量时应首先选择尽可能大的__________________。 10．切削液的种类有（1）________切削液，其主要作用是_______，（2）________切削液，其主要作用是_______。 11．刀具材料要求具备的性能有：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______、（5）_______、（6）_______等。 12．硬质合金刀具有以下几类：（1）_______、（2）_______、（3）_______、（4）_______。 13．砂轮的性能参数包括：（1）_______、（2）_______、 （3）_______、（4）_______、（5）_______和（6）_______。 14．磨削过程包括三个阶段：（1）_______阶段、（2）_______阶段和（3）_______阶段。 15．圆周铣削的铣削方式有_______铣和_______铣。端面铣的铣削方式有 班级 姓名 学号
金属切削原理与刀具课程设计 题目： 圆孔拉刀设计 D M L O 说明： 设计加工如下图所示零件内孔的拉刀 要求： 在L6110型卧式拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知工 件材料为45钢，GPa b 735.0=σ，185～220HBS ，坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。要求设计一把圆孔拉刀。完成拉刀工作图及设计说明书。 设计说明书 格式：1、内容摘要2、目录；3、前言；4、加工图示 零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明；5、结束语；6 、参考文献 主要参考书及手册： 1、金属切削原理与刀具，陆剑中，上海理工大学，2005。 2、金属切削原理与刀具，吴善元，机械工业出版社，1995。 3、非标准刀具设计手册，许先绪，机械工业出版社，1992。 4、复杂刀具设计手册(上册)，四川省机械工业局，机械工业出版社，1979。
内容摘要 拉刀的种类很多，其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种，圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。圆孔拉刀在加工工件时，因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状，切削顺序和切削位置也不同，而且它与切削力的大小，刀齿的负荷，加工质量，拉刀耐用度拉削长度等都有密切的关系，因此要根据需要设计拉刀。 拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿（或前一组刀齿），所以当拉刀作直线运动时，便能依次的从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。拉削有如下特点： 1）拉削时只有主运动，拉床结构简单操作方便。 2）拉削速度较低，一般为，拉削平稳，且切削厚度很薄，因此拉刀精度可达到，表面粗糙度达。 3）同时工作的刀齿多，切削刃长，一次行程完成粗、精加工，生产效率高。4）每一刀齿在工作过程中只切削一次，刀齿磨损慢，刀具耐用度高，寿命长。5）加工范围广，可拉削各种形状的通孔和外表面，但拉刀设计、制造复杂，价格昂贵，较适于大批量生产中应用。前言 将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用范围，使用方法及其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力 目录 前言 1 拉刀设计要求 (1) 2 确定拉削余量、齿升量、齿数和刀齿半径 (2) 3 选择几何参数 (3) 4确定齿距、容屑槽、分屑槽 (3) 5 拉刀检测 (5) 6 确定拉刀非工作部分及总长度 (5) 7 材料及热处理硬度 (6) 8 绘图 (6) 9 总结 (6) 参考文献 (7)
金属切削刀具常识及使用方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 金属切削刀具常识及使用方法 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变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。 制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。 通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用广的刀具材料，其次是硬质合金。 聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
金属切削刀具题库与参考答案乐兑谦教材 一、辨识题 1、指出下图中车刀的结构型式类型：（4分） 解：图中包含有：整体车刀（1分）、焊接式硬质合金车刀（1分）、机夹式重磨车刀（1分）、 可转位车刀（1分）。 二、解释概念题（每题2分） 1、成形车刀名义前角γf： 解：在刀具进给平面内度量的切削刃上最外一点（或基准点）的前刀面与基平面投影的夹角。（1分） 2、成形车刀名义后角αf： 解：在刀具进给平面内度量的切削刃上最外一点（或基准点）的后刀面与切削平面投影的夹角。（1分） 3、铰刀刃带： 解：指铰刀每个刀齿校准部分的后刀面上做有一条后角为0的窄棱面。（1分）4、麻花钻的顶角2Φ： 解：两主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角。（1分） 5、尖齿铣刀： 指后刀面做成平面或直母线的螺旋面的铣刀，如加工平面和沟槽的铣刀。（1分）6、铣削的背吃刀量： 指铣削时平行于铣刀轴线方向的吃刀量。（1分） 7、铣削的侧吃刀量： 指铣削时垂直于铣刀轴线方向的吃刀量。（1分） 8、不对称逆铣： 指周铣时，铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反的铣削方式。（1分）9、不对称顺铣： 指周铣时，铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同的铣削方式。（1分）10、铲齿成形铣刀的铲削量k： 铲削量是指在对成形铣刀的刀齿后刀面进行铲削时，铣刀每转过一个齿间角的过
程中，铲刀沿着铣刀半径方向推进的距离。（1分） 11、铲齿成形铣刀的齿背曲线：（1分） 解：指铲齿成形铣刀刀齿后刀面的端剖面截线，常做成阿基米德螺线。（1分）12、铲齿成形铣刀的刀齿廓形：（1分） 解：铲齿成形铣刀的刀齿廓形是通过刀齿后刀面的轴向截形。（1分） 三、填空题(每空0.5分) 1、按加工工艺种类分，金属切削刀具分为切刀、锉刀、铣刀、 孔加工刀具、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、磨具等八类。 2、按设计和使用特点分，金属切削刀具可以分为通用刀具、尺寸刀具、 成形刀具、展成刀具等四类。 3、车刀可完成工件的外圆、端面、切槽、切断、内孔、螺纹等加工工序。 4、车削加工的主运动为工件的旋转运动，进给运动为车刀的直线运动。 5、机械夹固式硬质合金车刀可分为机夹可转位车刀和机夹重磨车刀。 6、成形车刀按结构和形状分为：平体成形车刀、棱体成形车刀、圆体成形车刀。 7、成形车刀按进给方向可分为：径向成形车刀、切向成形车刀。 8、成形车刀的工作样板用来检验刀具廓形。 9、成形车刀的校验样板用于检验工作样板的精度（磨损程度）。 10、焊接式硬质合金车刀用黄铜和紫铜等作焊料，将刀片钎焊在普通碳钢刀杆上。 11、常见的卷屑断屑方法有：利用合适的刀具几何角度、磨出断屑台、采用卷屑槽。 12、孔加工刀具是用于工件实心材料上加工孔或将已有孔扩大的刀具。 13、从工件实心体材料上加工孔的刀具有扁钻、麻花钻、深孔钻。 14、将已有孔扩大的刀具有扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀。 15、工件加工深度与直径之比为大于5～10时，须用深孔钻。 16、铰刀刀齿在圆周上的分布有等距分布和不等距分布两种形式。（ 17、铣刀按刀齿齿背形式可分为尖齿铣刀和铲齿铣刀。 18、铣削用量四要素是铣削速度v c、进给量f 、背吃刀量（铣削深度）a p、 侧吃刀量（铣削宽度）a e。 19、铣削力根据铣刀三个方向可分解为圆周切削力F c、垂直切削力F cN、背向力F p。 20、成形铣刀按齿背形式可分为尖齿成形铣刀和铲齿成形铣刀。 21、拉刀的组成部分可分为柄部、颈部、过渡锥部、前导部、 切削部、校准部、后导部、支托部等八个部分。 22、拉刀切削部分的刀齿分为粗切齿、过渡齿、精切齿等三种。 23、圆孔拉刀前导部的直径应等于拉前孔的最小直径，长度一般等于拉削孔的长
机械制造技术基础课程设计指导书 （刀具部分） 一、设计目的及要求： 刀具课程设计是机械制造类(冷加工)专业学生在学习《机械制造技术基础》、《机械制造装备设计》等课程及其它有关课程之后进行的一个实践性教学环节，其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决生产实际中刀具设计问题的能力。通过刀具课程设计，应使学生达到如下要求： （一）初步掌握几种典型刀具的设计计算方法， （二）学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件， （三）学会使用各种设计资料、手册和国家标准， 设计内容： 刀具课程设计的内容是从成形车刀、成形铣刀、拉刀、可转位车刀或可转位铣刀中选择两把进行设计，每把刀具设计内容包括： 1.刀具工作图：1 张； 2.设计计算说明书：1 份（不少于3000 字）。 二、设计刀具的一般步骤 （一）确定刀具的类型； （二）选择刀具材料； （三）确定刀具合理的几何角度； （四）确定刀具结构参数(包括：刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸、刀具夹持部分的结构和尺寸等)； （五）设计计算刀具的廓形； （六）制订合理的技术条件(包括：重要尺寸的公差、形位公差、各重要表面的粗糙度、对刀具材料及热处理的要求等)； （七）考虑刀具的制造工艺及检验方法； （八）绘制刀具工作图； （九）编写出刀具设计计算说明书。 三、刀具工作图及设计计算说明书 （一）制刀具工作图时应注意的主要问题： 刀具设计计算最终要用刀具工作图表示出来，为刀具制造提供全部参数及要求。刀具工作图在图纸中的布置，应当各部分之间协调，松、密恰当，整体美观。绘制刀具工作图时应注意的主要问题如下： 1.刀具工作图的画法：刀具工作图应表示出该刀具的结构特征及其具体尺寸。同时除主要视图外，常有剖面图，局部放大图。如切削刃口型式，分屑槽结构型式、小圆角及空刀槽等。在绘制刀具工作图时，除按机械制图投影理论绘制外，通常还采用简化画法。例如齿轮滚刀、蜗轮滚刀、花键滚刀等正视图其外圆及两端面用粗实线画，而刀齿、螺旋槽则可用双点划线简化表示，但螺旋方向必须一致。拉刀切削部粗切齿、精切齿、校准齿，按类只画前后几个齿而中间齿可以用简化画出，即外圆用粗实线，容屑槽底用细实线，其拉刀长度可以断开等。 2.刀具工作图的标注：刀具工作图像其它图纸一样按国家标准规范进行标注尺寸、公差及表面粗糙度。形位公差尽量标注在图形上，有时为了简便也可用文字说明，写在技术要求中。
刀具钢材—粉末冶金钢 粉末冶金钢材越来越成为刀具制作主流。目前，美国、日本、瑞典、德国等钢材冶炼强国纷纷推出各种粉末钢，其中有很多都是刀具制作的上好材料。比如：CPM-S30V以及演化出来的S35VN?S60V，S90V，CPM-154CM，CPM-D2，CPM-M4，CPM-3V20CV?以及M390......瑞典的RWL34、日本的YXR7...... CPM-S30V：CPM?S30V是由Crucible?Materials公司生产的粉末不锈钢，研制者主要是Dick?Barber和Chirs?Reeve。当然，很多刀匠都参与了其中的改进，包括 Emerson,?Phil?Wilson,?Tom?Mayo,?Paul?Bos等10余位着名的刀届人士。专门为刀设计的钢材CPM?S30V的最大优势在于它的热处理稳定，次品率极低，研磨方便，和强度极高。这和其中所用的高科技是分不开的。CPM?S30V的均匀性是当时世界最好的，均匀性意味着稳定的性能和强度。它是最早大规模应用于刀具制作的粉末冶金钢材之一，曾经引发过许多争论（主要集中在与BG42的性能之争）。可以把它的出现看做是刀具行业另一个时代的开始。个人认为它的出现注定是一次毁誉参半的尝试，但无疑是伟大的。 CPM-S35VN：或许是S30V的争议太大，或许是市场对S30V 的不满，或许有其他什么原因，Crucible?Materials公司推出了 S35VN，按照厂家的说法，S35VN的化学成分经过了调整，加入了
铌。因此，除了钒和铬的碳化物，钢材中会出现铌的碳化物。由于部分钒的碳化物被铌的碳化物所取代，CPM?S35VN相比S30V而言，在不损失保持性的条件下，韧性提高了15%-20%。韧性的提高可以使得刀刃的抗破损能力提高。由于铌的碳化物和钒的碳化物在硬度和实际效果方面比铬的碳化物能够提供更好的保持性，因此CPM的不锈钢产品相比传统的高铬钢材具有更好的保持性。由于其均质性和高质量，而比传统工艺生产的钢材具有更好的尺寸稳定性（热处理后变形率在0.05%-0.1%）、易磨性和强度。 CPM-3V：美国熔炉斯伯粉末工具钢,韧性明显高于D2及CPM-M4，接近S7耐冲击水平，CPM3V是耐磨性和韧性的组合。在美国当下最活跃的手工刀匠中，已经出现了几位应用CPM3V钢材方面广受称道的刀匠，比如ROB?DAVIDSON和JERRY?HOSSOM。ROB?DAVIDSON（ROCKET?KNIVES）3V刀曾被测试过，结果确实令人叹服。JERRY?HOSSOM认为：“在当今所有高合金含量的制刀钢材中，CPM3V拥有最优秀的微粒结构，它的晶粒平均直径为1微米，这意味着3V钢可以同时具备极强的韧性和最优秀的刃缘。晶粒的细密和均匀特点，使得CPM3V刀刃口在研磨时，无需被磨料破坏其碳化物微粒即可以变得非常锋利，这也就意味着3V钢的刃口打磨远比人们通常所想象的要轻松，实际上并没有想象的那么轻松。
机械设计制造及其自动化专业 设计说明书 （高速切断刀） 题目: 高速切断刀设计说明书 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：李学健 完成日期：2015年5月 机械工程学院 2015年5月
目录 第1章原始条件 ................................................................................................................ .1 第2章设计计算过程 ........................................................................................................ .1 2.1高速切断刀的设计要点及工作特点............................................... ......... ..1 2.1刀片夹固结构的选择 ....................................................................................... . (2) 2.2选择刀片材料 ................................................................................................... . (2) 2.3选择车刀合理角度 ........................................................................................... . (2) 2.4选择刀片型号和尺寸 ....................................................................................... . (2) 2.5选择硬质合金刀垫型号和尺寸 ....................................................................... . (3) 2.6计算刀槽角度 ................................................................................................... .. (4) 2.7选择刀杆材料和尺寸 ................................................................................................... .4 2.8技术要求 ....................................................................................................................... .4 第3章绘图 ................................................................................................................. . (5) 参考文献 (5)
金属切削刀具材料的选 择 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
金属切削刀具材料的选择金属切削加工时利用刀具切除被加工零件多余材料从而获得合格零件的加工方法，它是机械制造业中最基本的方法。而在金属切削加工中，刀具是必不可少的一部分，而刀具材料的选择更是重要的一部分。 在现代机械制造业中，机械加工的切削刀具对于提高生产效率，改进产品质量起到关键的作用。由于目前国家各工厂所应用的刀具材料非常复杂，又由于刀具材料的性能优劣能够影响加工零件表面的切削效率，刀具寿命等，而在金属切削过程中刀具切削部分在高温下承受着很大的切削力与剧烈摩擦，所以为了提高工件表面质量，刀具寿命及切削效率因此刀具材料应具备以下性能： ①高的硬度和耐磨性②足够的强度和韧性③高的耐热性④良好的工艺性与经济性⑤好的导热性和小的膨胀系数。因此面对刀具所应具备的性能，刀具材料选择时很难找到各方面的性能都是最佳的，因为各种材料性能之间有的是相互制约的，面对如此情况只能根据工艺的需要保证主要需求性能。 当前使用的刀具材料主要分为四大类：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、硬质合金、陶瓷、超硬质刀具材料，一般的机加工使用最多的是高速钢与硬质合钢。 1、工具钢 用来制造刀具的工具钢主要有三种即碳素工具钢，合金工具钢和高速钢。工具钢的主要特点是耐热性差但抗弯强度高，价格便宜焊接与刃磨性能好故广泛用于中低速切削的成形刀具，不宜高速切削。
⑴碳素工具钢 碳素工具钢按化学成分分类，碳素工具钢负属于非合金钢，按主要质量等级和主要性能及使用特性分类，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢，碳素工具钢常用于制作刀具、模具和量具的碳素钢，其加工性良好价格低廉，使用范围广泛所以它在工具钢中用量较大。由于碳素工具钢生产成本极低，原材料来源方便易于冷热加工，在热处理后可获得相当高的硬度，由于碳素工具钢在切削温度高于250～300℃时，马氏体要分解，使得硬度降低，碳化物分布不均匀，淬火后变形较大，易产生裂纹，淬透性差，淬硬层薄所以只适于用于切削速度很低的刀具，如锉刀、手用锯条等。 ⑵合金工具钢 合金工具钢是在碳素工具钢基础上加热铬、钨、钒等合金元素，以提高淬透性，韧性，耐磨性和耐热性的一类钢种，它主要用于制造量具、刀具、耐冲击工具和冷热模具及一些特殊用途的工具。由于合金工具钢热硬性达325～400℃，允许切削速度为10～15m/min，所以其目前主要用于低速工具如丝锥、板牙等 ⑶高速钢 高速钢是含有W、Mo、Cr、V等元素较多，具有高硬度，高耐磨性的工具钢，又称高速工具钢为白钢或锋钢。高速钢的综合性能较好，应用范围最广的一种刀具材料，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具也可制造高温轴承和冷挤压模具等，高速钢经过热处理后硬度达62～66HRC，抗弯强度约为，耐热性为600℃左右，此外还具有热处理变形小，
圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书 目录 1．前言 (2) 2．绪论 (3) 3．圆孔拉刀设计 (4) 4．矩形花键铣刀设计 (14) 5．总结 (18) 6．参考文献 (19)
1.前言 转眼之间大学四年的学习已过去多半，在我们完成本学期学业之前，通过课程设计来检查和考验我们在这半年所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。 我的课程设计课题目是圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。 由于水平有限,设计编写时间也仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正。
2．绪论 金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。 通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到： (1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法； (2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难； (3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。 设计内容和要求 完成对矩形花键铣刀、圆孔拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。 刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均符合有关标准和法定计量单位。
刀具钢材知识和各种钢材对比 钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要！！！！！ 当今刀具常用刃材 AUS-8 ATS-34 GIN-1 CPM-T440V SANMAIIII（三层钢） 420J CARBON V 440C D2 AUS-8： 一种高碳低硌不锈钢，经过长时间证明具有非常优秀的折中特点，既坚硬又坚韧，既不易生锈又能保持锋利长久。 ATS-34： 日本钢，隶属日立钢铁公司生产。大多数手工刀采用的材料，也是名牌厂家选用之高级不锈钢材料。ATS-34也属于高碳钢，其硬度可作到59-61HRC，有些人认为是目前最好的刀刃钢材之一。此外，美国的154CM钢材与ATS-34等同。 GIN-1： 以前也叫G2，是一种低成本的钢材，稍软于AUS-8。 CPM-T440V： 近来被认为是超级制刀钢材，比目前市场上的所有不锈钢都经久耐用，长时间无需磨刀。 SAN MAI III（三层钢）： 一种昂贵的日本薄片层压钢材。高碳含量的坚硬里层作为刀刃的中心层，两边经过回火处理的坚韧弹性钢，最终的刀刃集中了良种钢材的特点，品质极佳。其比AUS-8的坚韧性高25%。
420J： 属于低碳钢，坚韧（甚至不易折断），抗冲击，抗腐蚀，能保持适度锋利，易于保养，有不少观赏刀剑用此钢材。 CARBON V： 一种纯粹的碳合金钢，冷钢公司在其购买的大量高级碳钢材中加入少量合金元素增加了这种钢材的坚韧性和持久性，然后按照严格的规则滚轧获得最好的结晶化，使刀刃可以充分利用钢材中的结晶粒方向，使刀刃变得出类拔萃。 440C: 也是目前用在高档批量刀具市场上的优质不锈钢，其强度及锋利性甚于ATS。 D2: 最近KA-BAR厂采用了D2型钢材，这是一种优质工具钢，硬度59-60HRC，深度冷处理至-120度，两次退火，其优点是坚韧和较长时间的刀刃保持性。 刀具钢材 ------------------------------------------------------------ 首先，要记住刀的性能并非仅由钢材决定的，刀刃的形状也很重要（例如，Tanto 的刀头不适合剥皮），也许最重要的是热处理。较差的钢材经过良好的热处理也可能生产出更好的刀刃来。比较差或者很差的热处理可能会使不锈钢失去它的一些固有特性，或者导致坚硬的钢变脆。最不幸的是：刀具的三个最重要的特性（刀刃形状、钢材类型、热处理）中热处理是不可能用眼睛辨别出来的，因此，一般人把过多的注意力放在了前面两方面。记住这一点，440A经常被嘲笑，但是，我宁愿要440A材料的潜水刀也不要L6。正确热处理的5160非常结实，但是如果我想要剥皮刀，我更有兴趣选刀锋保持比较好的，象ALA521000等等。 一、钢合金 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分： 碳（Carbon） 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳，也成为高碳钢。 铬（Chromium） 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。 锰（Manganese） 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处
第一章常用刀具材料介绍 一．刀具材料的基本性能 在切削过程中，刀具切削部分是在很大的切削力、较高的切削温度及剧烈摩擦等条件下工作的，同时，由于切削余量和工件材质不均匀或切削时形不成带状切屑，还伴随冲击和振动，因此刀具切削部分的材料应具备以下几方面的性能： 1．高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，以便切入工件。一般常温时硬度在60HRC以上,对某些难切除材料，刀具的硬度要求在HRC65以上。 2．高的耐磨性刀具在切削加工中经受剧烈摩擦，要求其磨损要小，通常刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。 3．高的耐热性耐热性（又称红硬性）是指刀具在高温下能够保持其硬度的性能。它是衡量刀具材料切削性能的主要指标。 4．足够的强度和韧性在切削过程中，刀具要经得起所承受的各种应力和冲击，才能防止刀具的崩刃或脆性断裂。 5．良好的工艺性刀具材料应具备良好的可加工性和垫处理性。 此外，还应考虑到刀具材料的经济性。经济性差的刀具材料难以推广使用。 二．刀具材料的种类及选用 常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等，其中应用最多的是高速钢和硬质合金。 1.碳素工具钢碳素工具钢是指含碳量为0.65%-1.35%的优质高碳钢，淬火硬度可 达HRC60～65。刀具刃磨时容易达到锋利，价格低廉。这类钢由于耐热性很差（200-250℃），允许的切削速度很低（V≤10m/min），只适宜做一些低速手动工具，如板牙、手工锯条、锉刀等。常用的牌号是T7A、T8A……T13A等。 2.合金工具钢合金工具钢是指含铬、钨、硅、锰等合金元素的低碳合金钢。其碳 的质量分数为0.85%-1.5%，合金元素的总质量分数在5%以下。合金工具钢有较高的耐热性（300-400℃），可以允许有较高的切削速度下工作；此外这类钢淬透性较好，热处理变形小，耐磨性较好，因此可以用于截面积较大要求热处理变形较小，对耐磨性及韧度有一定要求的低速切削刀具，如板牙、丝锥、铰刀、拉刀等。以上两种材料作为刀具使用的较少。最常用的牌号有9SiCr、CrWMn等。
刀具课程设计 拉刀 班级 11 机制12 姓名汪彬、邬梦飞 组别第十二组 老师胡俊前
目录 一、已知条件----------------------------------------------------3 二、刀具材料的选择及拉削方式的确定------------------------3 三、拉刀工作部分设计-----------------------------------------4 3.1、齿升量fz的确定-----------------------------------------4 3.2、各刀齿齿数的确定---------------------------------------4 3.3各齿直径的确定--------------------------———-----------4 3.4、几何参数的确定----------————-----------------------5 3.5确定齿距----------------------------------------6 3.6容屑槽的确定------------------------------------7 3.7、分屑槽的确定-----------------------------------8 四、非工作部分的设计----------------------------------9 4.1、柄部的计算------------------------------------9 4.2、柄部前端到第一齿长度--------------------------10 4.3、前导部的直径和长度-----------------------------10 4.4．后导部直径 D及长度----------------------------11 4 五拉刀长度的计算与检验------------------------------11 5.1、切削部分长度L------------------------------------11 5.2、．校准切削部分长度--------------------------------11 5.3、拉刀总长度---------------------------------------11 5.4、同时工件齿数Ze的确定---------------------------12
金属切削原理与刀具课程设计任务书 一、原始数据及条件 工件如图所示，工件材料为易切钢Y15，毛坯为圆棒料，其直径为d M ，大批量生产，用成形车刀加工出全部外圆表面并切出预切槽，表面粗糙度为Ra3.2，加工车床用C1336单轴转塔自动车床。 图1-1 工件图 表1-1 工件尺寸(mm) 二、圆体成形车刀设计步骤如下： 1) 选择刀具材料 参考《金属切削刀具设计简明手册》P 113附录表5，选用普通高速钢W18Cr4V 制造。 题号 组号 d M D 1 D 2 D 3 D 4 L 1 L 2 L 3 L 热处理 8 8 Φ40 Φ380-0.2 Φ28 Φ360+0.1 Φ20 4 18 40+0.2 280-0.8 调质
2）选择前角γf及后角αf 由表2—4（参见《金属切削刀具设计简明手册》P28）查得：γf=15o，αf=10o。 3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图1-2（见下图） 取k r=20o，a=3mm，b=1.5mm，c=6mm，d=0.5mm（a,b,c,d的含义见《金属切削刀具设计简明手册》P24图2－2）。标出工件廓形各组成点1－12。以0－0线（通过9－10段切削刃）为基准（以便于对刀），计算出1－12各点处的计算半径r jx（为避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸——计算半径、计算长度和计算角度来计算） r jx=基本半径±半径公差∕2 r j1=20∕2mm=10.000 mm=r j2 r j3=（36∕2+0.1∕4）mm =（18+0.025）mm=18.025mm r j4 =r j5=（38∕2-0.2∕4）mm =（19-0.05）mm=18.950mm r j6=r j7=28∕2mm=14.000mm r j8=r j1-1mm=9.000mm r j9=r j10=r j0=r j1-（1+1）mm=8.000mm r j11=r j12=r j6-1∕tan20omm=（14-2×1.374）mm=11.252mm 再以1点为基准，计算出计算长度l jx l jx=基本长度±公差∕2 l j2=[（4-1）＋0.2∕2]mm=3.1mm l j3=l j4=[（18-1）-0∕2]mm=17mm l j6=（4-0）mm=4mm l j7=[（28-1）-0.8∕2]mm=26.6mm