机械加工刀具基础知识内部资料

“工欲善其事,必先利其器”，公司的各种零配件,当形状,尺寸精度、表面质量要求较高时，都需经车钳加工作业。

而刀具是对零件进行切削的，它的性能和质量的优劣，都直接影响加工效率、加工精度和表面质量，也将直接决定产品的品质、性能和生产成本。

一、刀具常识1．刀具的种类繁多，形状各异。

但就刀具切屑部分而言，都可看成车刀刀头的演变。

它具有下述表面和切刃：前刀面——切下的切屑沿其流出的表面；主后刀面——和工件加工表面相对的表面；副后刀面——和工件已加工表面相对的表面；主切削刃——前刀面和主后刀面的交线，它担任主要切削工作；副切削刃——前刀面和副后刀面的交线，它完成一小部分切削工作；刀尖——主切削刃与副切削刃的交点。

(车刀切削剖分的组成) (r o为主前角,a o为主后角)2．刀具几何角度的定义：（包括前角和后角）前角是指前刀面与基面之间的夹角；分为主前角，法前角、进给剖面前角、切深剖面前角。

前角大刃口锋利，切削层的塑性变形和摩擦阻力小，切削力和切削热降低。

但前角过大将使切削刃强度降低，散热条件变坏，刀具寿命下降，甚至会造成崩刃。

后角是主后刀面与切削平面之间的夹角；分为主后角、法后角、进给剖面后角、切深剖面后角。

后角的作用是减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。

但后角过大会降低切削刃强度，并使散热条件变差。

从而降低刀具寿命二、刀具材料刀具的材料系指刀具切削部分的材料。

刀具切削部分在工作中不仅受到巨大的切削压力和很高的切削温度，而且受冲击载荷和摩擦力的作用。

因此刀具材料的正确选择对生产的产品的品质和生产成本有着重要的影响。

1．刀具的材料应满足下面的要求：1)硬度和耐磨性高；一般说来，刀具的材料硬度较高，耐磨性就越高。

2)有足够的强度和韧性3)耐磨性高4)有良好的工艺性能；工艺性能主要包括刀具材料的热处理性能、可磨性能、锻造性能及高温性变形性能等。

2.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、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。

刀具基础知识培训课件刀具基础知识培训课件刀具是现代工业生产中不可或缺的工具。

无论是在制造业还是在日常生活中，刀具都扮演着重要的角色。

然而，对于刀具的了解和正确使用，却是许多人所欠缺的知识。

因此，本文将介绍一些刀具的基础知识，帮助读者更好地理解和使用刀具。

一、刀具的分类刀具可以根据其用途和结构进行分类。

按用途可分为切削刀具和非切削刀具。

切削刀具主要用于切削材料，如铣刀、钻头、车刀等；非切削刀具则用于其他操作，如夹具、量具等。

按结构可分为单刃刀具和多刃刀具。

单刃刀具只有一个切削刃，如刨刀、锉刀等；多刃刀具则有多个切削刃，如铣刀、钻头等。

二、刀具的材料刀具的材料对其性能和寿命有着重要影响。

常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。

高速钢是一种具有良好切削性能和耐磨性的材料。

它适用于一般切削工作，如钻孔、铣削等。

硬质合金是一种由钨钴粉末和其他金属粉末经过高温烧结而成的材料。

它具有高硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。

陶瓷刀具是一种由氧化铝等陶瓷材料制成的刀具。

它具有高硬度和耐磨性，适用于高速切削和切削硬质材料。

三、刀具的几何参数刀具的几何参数对其切削性能和加工质量有着重要影响。

常见的几何参数有刀尖角、刀刃倾角和刀刃后角等。

刀尖角是刀具切削刃前端的角度。

合适的刀尖角能够减小切削力和切削温度，提高切削质量。

刀刃倾角是刀具切削刃与工件表面的夹角。

合适的刀刃倾角能够减小切削力和切削温度，提高切削质量。

刀刃后角是刀具切削刃后端的角度。

合适的刀刃后角能够减小切削力和切削温度，提高切削质量。

四、刀具的使用注意事项正确使用刀具是保证工作安全和提高工作效率的关键。

以下是一些使用刀具的注意事项：1. 在使用刀具之前，应检查刀具的状况。

如有损坏或磨损严重的刀具应及时更换。

2. 在使用刀具时，应按照切削参数进行操作。

如切削速度、进给量和切削深度等。

3. 使用刀具时，应戴上防护眼镜和手套，以防止切削过程中产生的碎屑或切削液溅射伤害。

1.崩刀 2.碎断 3.剥落 4.裂纹破损。
七、刀具的状态监控
如前所述,刀具损坏的形式主要是磨 损和破损。在现代化的生产系统 如FMS、 CIMS等 中,当刀具发生非正常的磨损或 破损时,如不能及时发现并采取措施,将导 致工件报废,甚至机床损坏,造成很大的损 失。因此,对刀具状态进行监控非常重要。
刀具破损和刀具磨损一样,也是刀具失效的一种形 式。刀具在一定的切削条件下使用时,如果它经受不住 强大的应力 切削力或热应力 ,就可能发生突然损坏,使 刀具提前失去切削能力,这种情况就称为刀具破损。破 损是相对于磨损而言的。从某种意义上讲,破损可认为 是一种非正常的磨损。刀具的破损有早期和后期 加工 到一定的时间后的破损 两种。刀具破损的形式分脆性 破损和塑性破损两种。硬质合金和陶瓷刀具在切削时, 在机械和热冲击作用下,经常发生脆性破损。脆性破损 又分为：
4 车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该 工序的刀具寿命要选得低些；当某工序单位时间内所分担到的全 厂开支 M较大时,刀具寿命也应选得低些。
5 大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀, 刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。
九、影响刀具耐用度Ｔ因素
1、切削用量 切削用量对刀具耐用度Ｔ的影响规律如同对切 削温度的影响。
3、粉末冶金高速钢
用高压氩气或氮气雾化熔融的高速钢水, 直接得到细小的高速钢粉末,高温下压制成致 密的钢坯,而后锻压成材或刀具形状。适合于 制造切削难加工材料的刀具、大尺寸刀具 如 滚刀、插齿刀 、精密刀具、磨加工量大的复 杂刀具、高动载荷下使用的刀具等。
硬质合金
由难熔金属化合物 如WC、TiC 和金属粘结剂 Co 经粉末冶金法制成。
一 刀具材料应具备的性能

机械加工基础知识第三章切削加工常识第一节刀具材料及刀具构造1.1.刀具材料应具备的性能刀具在工作中要承受很大的压力和冲击力。

同时，由于切削时产生的工件塑性变形以及在刀具，切屑、工件相互接触表面间产生的强烈摩擦使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力因此作为摩擦，使刀具切削刃上产生很高的温度和受到很大的应力。

因此，作为刀具材料应具备以下特性： 1 、高的硬度刀具材料必须具备高于被加工材料的硬度，一般刀具材料的常温硬度都在62HRC 以上。

（最少要比被加工材料高出2030HRC）。

2 、高的耐磨性耐磨性是刀具抗磨损的能力。

它是刀具材料力学性能、组织结构和化学性能的综合反映。

1 机械加工基础知识 3 、足够的强度和韧性为能承受很大的压力，以及冲击和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性。

一般强度用抗弯强度表示，韧性用冲击值表示。

4 、高的耐热性耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能的性能。

5 、良好的热物理性能和耐热冲击性。

6 、良好的工艺性这里指的是锻造性能、热处理性能、高温塑变性能和磨削加工性能等。

7 、经济性。

2 机械加工基础知识1.2.常用的刀具材料在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。

手工刀具的刀具材料：碳素工具钢（T10A 含C0.7～1.2的优质钢）和合金工具钢（9SiCr，即碳素工具钢中加入Cr、w、Mn、Si等元素）机加工用刀具材料高速钢（W18Cr4V）和硬质合金（YG YT）机加工用刀具材料：高速钢（W18Cr4V）和硬质合金（YG、YT）等。

他们是应用最广泛的刀具材料。

1）高速钢是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。

它的硬度、耐磨性和耐热性低于硬质合金，但强度和韧性却高于硬质合金，工艺性能较硬质合金好，而且价格比较便宜。

广泛地应用于制造形状较为复杂的各种刀具。

3 机械加工基础知识2.2.硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC）作基体，以金属Co等作粘结剂，用粉末冶金的方法制成的一种合金。