（一）刀具分類(lèi)

刀具常按加工方式和具體用途，分為車(chē)刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和鉸刀等幾大類(lèi)型。

刀具還可以按其它方式進(jìn)行分類(lèi)，

如按所用材料分為高速鋼具、硬質(zhì)合金刀具、具、立方氮化硼（CBN）刀具和金剛石刀具等；

按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；

按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。

（二）常用刀具簡(jiǎn)介

1車(chē)刀

車(chē)刀是金屬切削不使用簽名加工中應(yīng)用廣的一種刀具。它可以在車(chē)床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可用于切槽和切斷等。車(chē)刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車(chē)刀、焊接裝配式車(chē)刀和機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀。機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀又可分為機(jī)床車(chē)刀和可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。機(jī)械夾固車(chē)刀的切削性能穩(wěn)定，工人不必磨刀，所以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越多。

2孔加工刀具

孔加工刀具一般可分為兩大類(lèi)：

一類(lèi)是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等；

另一類(lèi)是對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，常用的有擴(kuò)孔鉆、鉸刀及鏜刀等。

3銑刀

銑刀是一種應(yīng)用廣泛的多刃回轉(zhuǎn)刀具，其種類(lèi)很多。按用途分有：

1）加工平面用的，如圓柱平面銑刀、端銑刀等；

2）加工溝槽用的，如立銑刀、T形刀和角度銑刀等；

3）加工成形表面用的，如凸半圓和凹半圓銑刀和加工其它復(fù)雜成形表面用的銑刀。銑削的生產(chǎn)率一般較高，加工表面粗糙度值較大。

4拉刀

拉刀是一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具，廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中，可加工各種內(nèi)、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同，可分為各種內(nèi)拉刀和外拉刀兩類(lèi)。使用拉刀加工時(shí)，除了要根據(jù)工件材料選擇刀齒的前角、后角，根據(jù)工件加工表面的尺寸（如圓孔直徑）確定拉刀尺寸外，還需要確定兩個(gè)參數(shù)：

（1）齒升角af[即前后兩刀齒（或齒組）的半徑或高度之差]；

（2）齒距p[即相鄰兩刀齒之間的軸向距離]。

5螺紋刀具

螺紋可用切削法和滾壓法進(jìn)行加工。

6齒輪刀具

齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具。按刀具的工作原理，齒輪分為成形齒輪刀具和展成齒輪刀具。常用的成形齒輪刀具有盤(pán)形齒輪銑刀和指形齒輪刀具等。常用的展成齒輪刀具有插齒刀、齒輪滾刀和剃齒刀等。選用齒輪滾刀和插齒刀時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）刀具基本參數(shù)（模數(shù)、齒形角、齒頂高系數(shù)等）應(yīng)與被加工齒輪相同。

（2）刀具精度等級(jí)應(yīng)與被加工齒輪要求的精度等級(jí)相當(dāng)。

（3）刀具旋向應(yīng)盡可能與被加工齒輪的旋向相同。滾切直齒輪時(shí)，一般用左旋齒刀。

7自動(dòng)線與數(shù)控機(jī)床刀具

這類(lèi)刀具的切削部分總的來(lái)說(shuō)與一般刀具沒(méi)有多大區(qū)別不同情況，只是為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)線加工的特點(diǎn)，對(duì)它們提出了更高的要求。

數(shù)控刀具已形成三大系統(tǒng)：車(chē)削刀具系統(tǒng)，鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。

（三）常用刀具種類(lèi)和應(yīng)用

1.車(chē)刀

1

一般使用之車(chē)刀尖型式有下列幾種：

(1)粗車(chē)刀：主要是用來(lái)切削大量且多余部份使工作物直徑接近需要的尺寸。粗車(chē)時(shí)表面光度不重要，因此車(chē)刀尖可研磨成尖銳的刀峰，但是刀峰通常要有微小的圓度以避免斷裂。

(2)精車(chē)刀：此刀刃可用油石礪光，以便車(chē)出非常圓滑的表面光度，一般來(lái)說(shuō)精車(chē)刀之圓鼻比粗車(chē)刀大。

(3)圓鼻車(chē)刀：可適用許多不同型式的工作是屬于常用車(chē)刀，磨平頂面時(shí)可左右車(chē)削也可用來(lái)車(chē)削黃銅。此車(chē)刀也可在肩角上形成圓弧面，也可當(dāng)精車(chē)刀來(lái)使用。

(4)切斷車(chē)刀：只用端部切削工作物，此車(chē)刀可用來(lái)切斷材料及車(chē)度溝槽。

(5)螺絲車(chē)刀(牙刀)：用于車(chē)削螺桿或螺帽，依螺紋的形式分60度，或55度V型牙刀，29度梯形牙刀、方形牙刀。

(6)搪孔車(chē)刀：用以車(chē)削鉆過(guò)或鑄出的孔。達(dá)至光制尺寸或真直孔面為目的。

(7)側(cè)面車(chē)刀或側(cè)車(chē)刀：用來(lái)車(chē)削工作物端面，右側(cè)車(chē)刀通常用在精車(chē)軸的未端，左側(cè)車(chē)則用來(lái)精車(chē)肩部的左側(cè)面。

2

因工件之加工方式不同而采用不同的刀刃外形，一般可區(qū)分為：

(1)右手車(chē)刀：由右向左，車(chē)削工件外徑。

(2)左手車(chē)刀：由左向右，車(chē)削工件外徑。

(3)圓鼻車(chē)刀：刀刃為圓弧形，可以左右方向車(chē)削，適合圓角或曲面之車(chē)削。

(4)右側(cè)車(chē)刀：車(chē)削右側(cè)端面。

(5)左側(cè)車(chē)刀：車(chē)削左側(cè)端面。

(6)切斷刀：用于切斷或切槽。

(7)內(nèi)孔車(chē)刀：用于車(chē)削內(nèi)孔。

(8)外螺紋車(chē)刀：用于車(chē)削外螺紋。

(9)內(nèi)螺紋車(chē)刀：用于車(chē)削內(nèi)螺紋。

2.孔加工刀具

車(chē)刀基本知識(shí)

車(chē)刀基本知識(shí)

一、常用車(chē)刀的品種與用途

1、車(chē)刀的品種

   依據(jù)車(chē)刀的不同加工內(nèi)容，常用的車(chē)刀有：外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀、堵截刀、內(nèi)孔車(chē)刀、R刀、螺紋車(chē)刀

2、車(chē)刀的用途

a)車(chē)外圓b)車(chē)端面 c)堵截 d)車(chē)內(nèi)孔e)成形面 f) 車(chē)螺紋

二、車(chē)刀切削部分的組成

點(diǎn)擊檢查源網(wǎng)頁(yè)

車(chē)刀切削部分是由若干刀面和切削刃組成。

前刀面

主后刀面

副后刀面

a）前刀面  切屑沿著排出的面。

b）后刀面  分主、副后刀面。與加工工件的過(guò)渡外表相對(duì)的面稱(chēng)主后刀面；與加工工件的已加工外表相對(duì)的面稱(chēng)副后刀面。

c）主切削刃  前刀面與主后刀面相交部位，承擔(dān)首要切削作業(yè)。

d）副切削刃  前刀面與副后刀面相交部位，合作主切削刃參與少量的切削作業(yè)。

e）刀尖  主切削刃和副切削刃相交的部位。

點(diǎn)擊檢查源網(wǎng)頁(yè)三、確定車(chē)刀幾許視點(diǎn)的輔佐平面

切削平面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，切于工件的過(guò)渡外表的平面。

基面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。

正交平面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，一起垂直于切削平面與基面的平面。

四、車(chē)刀視點(diǎn)界說(shuō)、效果、選擇

前角——前刀面與基面之間的夾角。是切削的首要視點(diǎn)，前角越大，刀子就越鋒利，切起來(lái)越省力，但前角太大了影響刀刃的強(qiáng)度。

后角——后刀面與切削平面之間的夾角。是為了削減刀具與工件的沖突，后角越大，沖突愈小，但后角過(guò)大時(shí)則影響刀具的強(qiáng)度。

主偏角——主切削刃在基面上的投影與刀具進(jìn)給方向之間的夾角。減小主偏角可增大刀尖的強(qiáng)度，改進(jìn)散熱長(zhǎng)期條件，進(jìn)步刀具壽數(shù)。

副偏角——副切削刃在基面上的投影和進(jìn)給方向之間的夾角。它影響已加工外表的光潔度，并能削減副切削刃與工件的沖突。

刀尖角——主切削刃與副切削刃在基面上投影之間的夾角，它影響刀尖強(qiáng)度及散熱功能。

刃傾角——在切削平面內(nèi)主刀刃和基面的夾角，它影響切屑的流出方向及刀尖的強(qiáng)度。

非晶合金涂層在加工刀具上的應(yīng)用

       近年來(lái)，跟著研討的不斷深入，加工技能高質(zhì)量、低能耗的特色逐漸受到重視，并在航空航天范疇得到廣泛應(yīng)用。加工技能包括加工機(jī)床、加工刀具和加工工藝等方面?！斗蔷е袊?guó)工業(yè)開(kāi)展咨詢》主要從加工刀具的資料涂層技能方面進(jìn)行介紹，給非晶態(tài)合金應(yīng)用提供新的方向和思路。

加工及對(duì)刀具的高要求

       加工(High PerformanceMachining，HPM)是在保證零件精度和質(zhì)量的前提下，經(jīng)過(guò)對(duì)加工進(jìn)程的優(yōu)化和進(jìn)步單位時(shí)刻資料切除量來(lái)進(jìn)步加工功率和設(shè)備利用率、下降生產(chǎn)成本的一種高功能加工技能。在加工體系中，刀具是完成切削加工的工具，直觸摸摸工件并從工件上切去一部分資料，使工件得到契合技能要求的形狀、尺度精度和外表質(zhì)量。在整個(gè)加工進(jìn)程中，刀具直接與工件觸摸，會(huì)呈現(xiàn)嚴(yán)峻的刀具磨損現(xiàn)象，因而刀具也是加工進(jìn)程中的一大消耗品。刀具技能的內(nèi)涵包括刀具資料技能、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成形技能、刀具外表涂層技能等，也包含了上述單項(xiàng)技能歸納交叉形成的高速刀具技能、刀具可靠性技能、綠色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作為機(jī)械制作工藝配備中重要的一類(lèi)基礎(chǔ)部件。

       刀具在切削進(jìn)程中承受深重的負(fù)荷，包括高的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、沖擊和振蕩等，如此惡劣的工作條件對(duì)刀具功能提出了高要求。挑選刀具資料、設(shè)計(jì)刀具結(jié)構(gòu)、開(kāi)展刀具涂層和高功能刀具技能成為進(jìn)步切削加工水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！斗蔷е袊?guó)工業(yè)開(kāi)展咨詢》主要從刀具涂層技能等方面對(duì)刀具進(jìn)行介紹，以促進(jìn)先進(jìn)刀具的開(kāi)發(fā)，為進(jìn)步制作技能水平發(fā)揮應(yīng)有的效果。

加工刀具的外表涂層

       刀具外表涂層以增效和延壽為目的，是將耐高溫、耐磨損的資料涂覆在刀具基體資料外表。涂層作為一個(gè)化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了刀具的月牙槽磨損。涂層刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化學(xué)功能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)小和熱導(dǎo)率低一級(jí)特性?，F(xiàn)在，常用的刀具涂層辦法有化學(xué)氣相堆積法(CVD)、物理氣相堆積法(PVD)、等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)、熱噴涂法和離子束輔助堆積法(IBAD)，其中以PVD和CVD應(yīng)用為廣泛。

       刀具的涂層技能現(xiàn)在現(xiàn)已成為進(jìn)步刀具功能的關(guān)鍵技能。在涂層工藝方面，CVD依然是可轉(zhuǎn)位刀片的主要涂層工藝，在基體資料改進(jìn)的基礎(chǔ)上，使CVD涂層刀具的耐磨性和韌性都得到進(jìn)步。PVD相同取得了重大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)了習(xí)慣高速切削、干切削、硬切削的耐熱性更好的涂層，如納米、多層結(jié)構(gòu)等。等離子體化學(xué)氣相堆積法(PCVD)是將高頻微波導(dǎo)人含碳化物氣體發(fā)生高頻高能等離子，或者經(jīng)過(guò)電極放電發(fā)生高能電子使氣體電離成為等離子體，由氣體中的活性碳原子或含碳基團(tuán)在合金的外表堆積的一種涂層制備辦法。

非晶合金涂層的優(yōu)勢(shì)

       刀具涂層技能向物理涂層附加大功率等離子體方向開(kāi)展；功能薄膜向著多元、多層膜的方向開(kāi)展；并研討集硬度、化學(xué)穩(wěn)定性、抗癢化性于一體且具有低內(nèi)應(yīng)力和高附著力的薄膜制備技能。圖(a)為多層涂層，其內(nèi)層的TiCN與基體有較強(qiáng)的結(jié)合力和強(qiáng)度，中心的Al2O3，作為一種有用的熱屏障可答應(yīng)有更高的切削速度，外層的TiCN保證抗前刀面和后刀面磨損才能，外一薄層金黃色的TiN使得容易辨別刀片的磨損狀態(tài)；圖(b)中納米涂層與傳統(tǒng)涂層比較，具有超硬度、超模量和高紅硬性效應(yīng)，并且顯微硬度可超過(guò)40GPa；圖(c)納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層在強(qiáng)等離子體效果下，納米TiAlN晶體被鑲  

刀具的涂層技能

嵌在非晶態(tài)的Si3N4體內(nèi)，當(dāng)AlTiN晶體尺度小于10nm時(shí)，位錯(cuò)增殖源難于啟動(dòng)，而非晶態(tài)相又可阻撓晶體位錯(cuò)的遷移，即使在較高的應(yīng)力下，位錯(cuò)也不能穿越非晶態(tài)晶界。這種結(jié)構(gòu)薄膜的硬度可以達(dá)到50GPa以上，并可堅(jiān)持適當(dāng)優(yōu)異的韌性，且當(dāng)溫度達(dá)到900—1100℃時(shí)，其顯微硬度仍可堅(jiān)持在30GPa以上。

       CVD和PVD涂層工藝技能和配備水平將得到進(jìn)一步提升和工業(yè)化。復(fù)合、梯度、多層、納米多層、納米非晶態(tài)復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層及薄膜多元化、個(gè)性化、涂層、晶粒大小可控化等功能可定制的涂層(如高速干切削復(fù)合涂層技能)將逐漸工業(yè)化。另一方面，針對(duì)廢舊刀具回收利用的退涂技能、重涂技能也將由于綠色環(huán)保逐漸得到重視。此外，刀具軟涂層方向的自潤(rùn)滑刀具作為可以完成干切削、準(zhǔn)干式切削(MQL)的技能途徑之一現(xiàn)已受到重視。

非晶合金涂層刀具的前景

       刀具的切削功能是刀具資料、幾何結(jié)構(gòu)和涂層相互組合的成果，新資料、立異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和涂層可以促進(jìn)刀具功能的改進(jìn)。我國(guó)的刀具制作技能依然與先進(jìn)國(guó)家存在很大的差距，研討刀具技能火燒眉毛，特別是基礎(chǔ)資料和結(jié)構(gòu)立異，需要打破傳統(tǒng)思維，斗膽立異，尋求刀具技能的新出路。

      “非晶中國(guó)大數(shù)據(jù)中心”信息標(biāo)明：我國(guó)科學(xué)家在刀具上進(jìn)行非晶態(tài)復(fù)合涂層技能攻關(guān)，并現(xiàn)已開(kāi)端在企業(yè)試用，效果得到必定。未來(lái)，這將是非晶合金一個(gè)值得開(kāi)發(fā)的高段應(yīng)用市場(chǎng)。