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1、目 录中文摘要1英文摘要2引言3第一章 刀具的简介3第一节 刀具的定义3第二节 刀具的发展历史3第三节 刀具的基本结构.4第四节 刀具的种类.4第五节 刀具的材料分类5第二章 刀具的广泛应用5第一节 复合刀具在汽车生产业中的实例5第三章 刀具在机械加工中的重要性10第一节 刀具在切削加工的重要性10第二节 刀具对提高机械制造效率的积极作用11第四章 刀具技术的现状分析12第一节 我国工具业的发展情况12第二节 刀具材料的创新与发展过程14第三节 刀具在制造中的成本分析16第四节 总结.18第五章 发展趋势和方向19第一节 高速加工（高速切削）发展的必然趋势19第二节 发展方向19结论19参考文
2、献20致谢21第 1 页 共 24 页 刀具在机械加工中的重要性摘要：摘要：在机械加工中，金属切削机床和刀具是切削加工的基础工艺装备。目前切削机床不断更新换代，高速主轴采用陶瓷轴承、液体静压轴承、空气静压轴承、磁浮轴承后，其主轴转速可达 10000-50000/min，有的甚至可达r/min。采用滚珠丝杠的进给机构其速度可达 4060m/min，直线电机可达90120m/min，精密数控加工中心的加工加速度可以达到 2g（g 为重力加速度） 。切削机床的快速发展为现代制造业的发展提供了基本的前提和技术保障，但无论是什么样的金属切削机床，都必须依靠与工件直接接触、从工件上切除材料的刀具才能发挥作
3、用。刀具的结构、性能和质量直接影响到切削机床生产效率的高低和加工质量的好坏，直接影响到整个机械制造业的生产技术水平和经济效益。目前我国的刀具行业随着机械制造业的飞速发展，已经到了变革的关键时刻。本文主要阐述了刀具的简介、刀具在机械加工中的广泛应用及发展趋势，分析了我国刀具技术的现状，并就此提出了刀具在机械加工中的重要性。关键词：关键词：机械加工 金属切削 现代制造业 刀具行业 In machining, metal cutting machine tools and tool cutting process equipment. Cutting machine tools constantly
4、 upgrading, high-speed spindle with ceramic bearings, hydrostatic bearings, aerostatic bearings, magnetic bearings, the spindle speed of up to 10000-50000/min, some even up to r/min. A ball screw feed institutions speed up to 40 60m/min, linear motors up to 90 120m/min, precision CNC machining cente
5、r processing acceleration can be achieved 2g (g is the acceleration due to gravity). The rapid development of cutting machine tools, the basic premise and technical support for the development of modern manufacturing, but no matter what kind of metal cutting machine tools, and must rely on direct co
6、ntact with the workpiece, the tool can play a role in the removal of material from the workpiece. Tool structure, performance and quality directly affects the level of cutting machine tools production efficiency and process quality is good or bad, directly affect the level of production technology a
7、nd economic efficiency of the machinery manufacturing industry as a whole. Tool industry in China With the rapid development of machinery manufacturing industry has reached a critical moment of change. This article focuses on the Introduction of the tool, the tool widely used in machining and develo
8、pment trend analysis of the status of our tool technology, and put forward the importance of the tool in machining.第 3 页 共 24 页 引 言在数控机床生产线上，与被加工零件最直接亲密接触的就是切削加工刀具，它可以切削 各种金属，堪称“工业上的牙齿” ，对机械制造业的发展起着至关重要的作用。也正是得益 于这些性能日趋优异的切削加工刀具，航空航天、汽车制造、医疗器械、电子产品等行业， 才创造出一个个工业奇迹，加工效率更高、生产成本更低、产品性能更优。本文将分别对这 几方面进行讨
9、论。第一章 刀具的简介第一节 刀具的定义一、刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，也包括磨具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。因为机械制作中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，故“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。第二节 刀具的发展历史一、 刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。然而，刀具的快速发展是在 18 世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来
10、的。1783 年，法国的勒内首先制出铣刀。1792 年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在 1822 年，但直到 1864 年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为 5 米/分。1868 年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898 年，美国的泰勒和怀特发明高速钢。1923 年，德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约 8 米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹
11、固式结构。19491950 年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938 年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972 年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。1969 年，瑞典山特维克钢厂用化学气相沉积法生产碳化钛涂层硬质合金刀片，1972 年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。第三节 刀具的基本结构一、 各种刀具的结构都由装
12、夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的
13、结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等；有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃；焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构；瓷刀具都采用机械夹固结构。刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。第四节刀具的种类一、 刀具按工件加工的形式可分为五类：加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀第 5 页 共 24 页
