錸因嘮刀·序《切削刀具的基本概念》
發(fā)布時(shí)間：
2023-09-12
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當涉及到切削刀具的選擇時(shí)，如何根據刀具本身特性、加工設備、加工材料來(lái)選擇正確、合適的刀具是十分重要的，因為正確的選擇可以顯著(zhù)提高工作效率和材料加工質(zhì)量。但是目前市場(chǎng)上存在各種各樣的刀具，材料及功能也大有不同。
當涉及到切削刀具的選擇時(shí)，如何根據刀具本身特性、加工設備、加工材料來(lái)選擇正確、合適的刀具是十分重要的，因為正確的選擇可以顯著(zhù)提高工作效率和材料加工質(zhì)量。但是目前市場(chǎng)上存在各種各樣的刀具，材料及功能也大有不同，所以，為了讓大家能夠做出更精準的選擇，我們將推出一系列推文。在這一系列推文中，我們會(huì )深入討論如何根據您的需求選擇最適合的切削刀具。首先，讓我們更加詳細地了解切削刀具的基本概念。
一、切削刀具的三大分類(lèi)：
1. 按刀具材料的成分可分為：
?金剛石刀具(Diamond)：可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。
?立方氮化硼刀具(Cubic Born Nitride )：PCBN刀具最適合于鑄鐵、淬硬鋼等材料的高速切削加工。
?陶瓷刀具(Ceramic Tools)：適用于鑄鐵和高硬度合金的加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續切削和毛坯拔荒粗車(chē)等沖擊力很大的加工。
?硬質(zhì)合金刀具(Cemented Carbide Tools)：通常用于切削、銑削、鉆孔和加工各種材料，包括金屬、木材、塑料等。
?高速鋼刀具(High Speed Steel)：在復雜刀具，尤其是制造孔加工刀具、銑刀、螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復雜刀具，高速鋼仍占據主要地位。
?碳素和合金工具鋼(Alloy Steel)：適于制作切削軟材料的刃具和承受沖擊負荷的工具，適于制作沖頭、剪刀，也可制作木工工具。
2. 按加工方式可分為：
?車(chē)刀(Turning Tools)
?孔加工刀具(Drilling Tools)
?銑刀(Milling Tools)
?齒輪刀具(Gear Cutting Tools)
?成型刀具(Formed Tools)
?其它刀具(other Tools)
3. 按刀具結構可分為：
?整體刀具
?焊接刀具
?可轉位刀具
?其他刀具
二、切削刀具必備的性能：
切削刀具是用于將材料從工件中去除的工具，通常用于切削、銑削、鉆孔和加工各種材料，包括金屬、木材、塑料等。切削刀具的性能和質(zhì)量對于工業(yè)制造和加工任務(wù)至關(guān)重要，因此必須具備以下性能：
1. 高的硬度和耐磨性
刀具材料的硬度一般大于60HRC (一般應大于工件材料的硬度)。刀具材料的耐磨性指抵抗磨損的能力，刀具的硬度越高、耐磨性一般越高。除硬度外，耐磨性還與材料的化學(xué)成分、強度、韌性及顯微組織等有關(guān)。
2. 足夠的強度和韌性
切削過(guò)程中，刀具的切削部分承受很大的切削負荷，尤其在斷續切削過(guò)程中更要承受循環(huán)的熱及機械沖擊，刀具的常見(jiàn)損壞形式為破損如崩刃、斷裂等。刀具材料必須具備足夠的強度和韌性。
3. 高的熱穩定性
也稱(chēng)高的耐熱性，是衡量刀具材料切削性能的重要標志，它指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。除了高的熱穩定性，刀具材料還應具備良好的高溫抗氧化能力、抗擴散性能。
4. 良好的熱物理特性及抗熱沖擊性能
良好的導熱性，大的熱容量有利于切削熱的傳出、降低切削溫度；斷續切削時(shí)，刀具受到循環(huán)的熱沖擊，容易產(chǎn)生熱裂紋而斷裂，所以刀具材料應具備優(yōu)良的抗熱沖擊性能；熱膨脹系數越小，則熱變形越小，有利于降低熱應力。
5. 良好的工藝性
指良好的鍛造性能、機加工性能和熱處理性能，便于刀具的制造。
表1 各種刀具材料的主要性能指標
三、切削刀具挑選時(shí)要注意的四大要點(diǎn)：
1. 刀頭類(lèi)型
不同種類(lèi)的切削刀具，加工的目的和對象也不同，而刀頭類(lèi)型指的是，同種類(lèi)的切削工具因為有不同的刀頭而能加工出不同的產(chǎn)品。常見(jiàn)的刀頭類(lèi)型有：平頭銑刀、圓鼻銑刀(R角刀)、球頭銑刀、倒角銑刀、起槽銑刀等。以鉆頭為例，能將刀頭簡(jiǎn)單地鉆出凹槽的尖頭鉆，與鉆孔平整的平頭鉆，前者具有較強的穿透力，而后者能在孔洞內部安放相關(guān)的零件，全依照使用者需求挑選。
2. 刀具刃數
刃數決定一把切削刀具一次能切下多少東西，和排屑量、切削強度以及切削精準度有關(guān)，市面上以2到8刃的刀具最為常見(jiàn)。刃數少的刀具能切除更大的范圍并且容納更多的碎屑，刃的部位也能承受比較大的阻力，因此常扮演開(kāi)路先鋒的角色，用在需要削除大量部位的第一刀。一次削除量大也就表示做不到細微的修整，因此刃數多的刀具便派上用場(chǎng)了，限制排屑量與切削強度以提升切削的精準度，非常適合用在第二刀以后的修整。以立銑刀來(lái)說(shuō)，依據不同刀刃數選用，可以用來(lái)執行開(kāi)槽、粗加工或精修的工序。
3. 刀身長(cháng)度
刀身長(cháng)度可能有些人會(huì )忽略，但其實(shí)與將要切削的物件大小、深度有關(guān)，如果要進(jìn)行切削加工的物件深度較深，不夠長(cháng)的刀身就無(wú)法進(jìn)行切削，所以選購時(shí)需要留意。然而刀身也不是越長(cháng)越好，需要根據刀身材質(zhì)調整切入角度、速度，以及轉速，以避免崩刃或斷刀的情形。
4. 刀具材質(zhì)
切削刀具的材質(zhì)決定它能切削什么樣的對象，常見(jiàn)的刀具材質(zhì)包含：較不耐熱的高碳工具鋼，常用于鉸刀這類(lèi)的慢速切削刀具；而硬度和韌性兼具的高速鋼適用于鉆頭，可以承受切削速度較高的加工步驟，極為堅硬，但價(jià)格也較高的燒結碳化鎢鋼，適用于裂作立銑刀，可以用來(lái)切削堅硬材質(zhì)?？剂砍杀九c生產(chǎn)效益，沒(méi)有最好只有最恰當的材質(zhì)。
在接下來(lái)的推文中，我們將更深入地探討每種切削刀具的特點(diǎn)、選擇時(shí)的關(guān)鍵因素以及如何在不同應用中正確使用它們。無(wú)論您是專(zhuān)業(yè)工匠還是初學(xué)者，我們都將提供有用的信息，以幫助您選擇并充分利用最適合您需求的刀具。敬請關(guān)注我們的系列推文，獲取更多有關(guān)切削刀具的專(zhuān)業(yè)知識和技巧！
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