第二章金属切削原理与刀具第五节金属切削刀具种类(一)刀具分类由于机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性,客观上要求进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。因此,生产中所使用的刀具的种类很多。刀具常按加工方式和具体用途,分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型。刀具还可以按其它方式进行分类,如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等;按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等;按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。(二)常用刀具简介•1.车刀车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔,也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。机械夹固车刀的切削性能稳定,工人不必磨刀,所以在现代生产中应用越来越多。图2-10常用车刀图2—33可转位车刀片2.孔加工刀具•孔加工刀具一般可分为两大类:一类是从实体材料上加工出孔的刀具,常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。例如,下图示标准高速钢麻花钻的结构。工作部分(刀体)的前端为切削部分,承担主要的切削工作,后端为导向部分,起引导钻头的作用,也是切削部分的后备部分。2.1钻床的孔加工工艺范围图3-23钻床的孔加工工艺范围图2-36麻花钻麻花钻的组成麻花钻的角度图3麻花钻的五种特殊钻尖修磨方法3.镗削加工与镗床•在镗床上镗孔时,镗刀基本与车刀相同,不同之处是工件不动,镗刀在旋转。镗孔加工精度一般为IT9—IT7,表面粗糙度为Ra6.3—0.8mm。镗孔也可在车床上进行。3.镗削加工种类例3-2镗削加工3.铣刀•铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具,其种类很多。按用途分有:1)加工平面用的,如圆柱平面铣刀、端铣刀等;2)加工沟槽用的,如立铣刀、T形刀和角度铣刀等;3)加工成形表面用的,如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高,加工表面粗糙度值较大。图2-47整体硬质合金涂层球头铣刀加工曲面图2-51高速(SuperSpeed)PCD铣刀4.拉刀•拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批量生产中,可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分为各种内拉刀和外拉刀两类。使用拉刀加工时,除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角,根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外,还需要确定两个参数:(1)齿升角af[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];(2)齿距p[即相邻两刀齿之间的轴向距离]。5.螺纹刀具•螺纹可用切削法和滚压法进行加工。6.齿轮刀具•齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。按刀具的工作原理,齿轮分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮刀具等。常用的展成齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀等。选用齿轮滚刀和插齿刀时,应注意以下几点:•(1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。(2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。(3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时,一般用左旋齿刀。7.自动线与数控机床刀具•这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况,只是为了适应数控机床和自动线加工的特点,对它们提出了更高的要求。•加工螺纹孔的复合刀具•目前,可采用一把钻铣螺纹复合刀具(通过NC机床的螺旋插补)加工螺纹孔(图9),在刀具的一次工作行程中完成钻螺纹底孔、倒角和铣螺纹。如采用这种刀具加工缸盖上深度为14.1mm的M6螺孔,在主轴转速20000r/min,进给量为700mm/min的情况下,一个螺孔的加工时间仅需1.2秒,这种刀具在同一螺距的情况可用于加工不同直径的螺孔。钻空攻丝复合刀具