刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具椎吼,又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具盏筐,還包括磨具掖猬。
絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的议幻,但也有手用的。由于機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料赃律,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具薯荷。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。
刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位咆比。中國早在公元前28~前20世紀(jì)戒舆,就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆扩芋、刀等銅質(zhì)刀具睦柏。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀(jì)),由于掌握了滲碳技術(shù)聪痢,制成了銅質(zhì)刀具赶馍。當(dāng)時的鉆頭和鋸,與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處翼袒。
然而恰岳,刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期,伴隨蒸汽機(jī)等機(jī)器的發(fā)展而來的建芙。1783年没隘,法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年禁荸,英國的莫茲利制出絲錐和板牙右蒲。有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻(xiàn)記載是在1822年,但直到1864年才作為商品生產(chǎn)赶熟。
那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的瑰妄,許用的切削速度約為5米/分。1868年映砖,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼间坐。1898年,美國的泰勒和.懷特發(fā)明高速鋼邑退。1923年竹宋,德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。
在采用合金工具鋼時地技,刀具的切削速度提高到約8米/分蜈七,采用高速鋼時秒拔,又提高兩倍以上,到采用硬質(zhì)合金時薛津,又比用高速鋼提高兩倍以上恐呢,切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。
由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價格比較昂貴症妻,刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)节婶。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片,不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上追临。1938年享积,德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利。1972年珠慧,美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片璃淤。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年唬辛,瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法伙斯,生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年泉扛,美國的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法笛坦,在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性苔巨,與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來版扩,從而使這種復(fù)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為五類侄泽。加工各種外表面的刀具礁芦,包括車刀、刨刀悼尾、銑刀柿扣、外表面拉刀和銼刀等;孔加工刀具闺魏,包括鉆頭未状、擴(kuò)孔鉆、鏜刀析桥、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等司草;螺紋加工工具,包括絲錐泡仗、板牙埋虹、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;齒輪加工刀具第六,包括滾刀拖牢、插齒刀锹鹉、剃齒刀乙遵、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具塑满,包括鑲齒圓鋸片轮庵、帶鋸、弓鋸硫联、切斷車刀和鋸片銑刀等等沦靖。此外,還有組合刀具援仍。
按切削運(yùn)動方式和相應(yīng)的刀刃形狀防偿,刀具又可分為三類。通用刀具妖坡,如車刀窗悯、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀偷拔、成形刨刀和成形銑刀)蒋院、鏜刀、鉆頭莲绰、擴(kuò)孔鉆欺旧、鉸刀和鋸等;成形刀具蛤签,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀辞友,如成形車刀、成形刨刀震肮、成形銑刀称龙、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等钙蒙;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件茵瀑,如滾刀、插齒刀躬厌、剃齒刀煤蔚、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。
各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成坠狈。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上谦枢;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內(nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上怕茉,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩屈宿,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等榨豹。
帶柄的刀具通常有矩形柄脸嗜、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀樱搪、刨刀等一般為矩形柄亭弥;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩离秸;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆粮剃、立銑刀等刀具,切削時借助夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩虐块。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成俩滥,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
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