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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑金属切削刀具基本知识 武汉智威星二维科技有限公司 培训教材 技术篇 金属切削刀具根本学识 2022年8月 其次片面：金属切削刀具根本学识 一、 概 论 (一) 刀具的在机械加工中的作用与地位 机械加工中，所需要的装备，主要包括： ? 机床 ? 夹具 ? 量具 ? 刀具 刀具在机械加工中起到至关重要的作用。一个毛坯装的零件要变成所需的外形，务必通过刀具来加工，刀具的好坏直接影响到： ? 加工效率 ? 外观质量 ? 加工精度 ? 生产本金 刀具本金在整个生产本金中所占比率并不大-约2-5%，但作用非同小可！改善刀具是机械加工中提高生产效率、改善加工质量、有效保证
2、加工精度、降低生产本金的最经济、最有效的手段。 (二) 刀具的分类 ? 按刀具的组合部位分类 刀具是安装在机床上来对工件举行加工的，所以从与机床的连接到与工件接触加工，主要分为三个片面： ? 与机床的主轴联结片面： 这一片面称为刀具系统（或称工具系统，刀柄系统）。传统意义上，把这一片面归入机床附件。 ? 中间片面 这一片面称为刀体、刀座、刀杆、刀盘等等，它们一头通过上述的刀具系统与机床连接，或直接与机床的刀塔、尾座连接；另一头与刃具相连接。 ? 刃具片面 这一片面是直接参与切削工件的片面。 ? 按刀具的加工形态分类 ? 车削刀具 车床上使用的刀具。 最根本特征是：工件与机床主轴一起作旋转运动，
3、刀具只作轴向进给运动。 ? 旋转刀具 在铣削类机床上使用，包括：铣床，钻床，镗床，攻丝机床及各类加工中心。 最根本特征是：刀具与机床主轴一起作旋转运动，工件只作轴向进给运动。 ? 特种刀具 如齿轮加工刀具等等 (三) 国内刀具进展状况 十几年前，国内普遍使用的是焊接式刀具、高速钢刀具、一般的硬质合金等传统刀具；如今，随着技术的进步，数控机床的普及，先进的刀具已广泛被采用。 ? 技术上的进展主要表达在如下方面： ? 双面定位刀具系统-传统的刀具系统中与机床主轴连接的标准主要采用莫氏锥度，7/24锥度，圆柱直柄；如今，已广泛采用双面定位的（锥度与端面）技术，从而提高了刀具系统的定位与重复定位精度、
4、刚性。这类双面定位的标准主要有： HSK,CAPTO,KM,BIG-PLUS等。 ? 高速刀具系统-采用先进的动平衡技术，实现刀具系统的高速化，如今转速可达10000RPM以上的刀具已分外普遍。 ? 刀具系统的模块化-传统的刀具系统多采用整体布局；如今模块化布局已被广泛采用。其优点是生动性强，可以自由组合。而且随着制造精度的提高，新材料的展现，热处理技术的进步，模块化刀具系统的组合精度及刚性也能达成整体布局的效果。 ? 机夹式刀具（不重磨刀具，舍弃式刀具，镶片式刀具）广泛使用。除普遍机床还有片面使用焊接式刀具之外，数控机床几乎全部采用机夹刀具。 ? 新型刃具材料的采用。传统刀具的刃具片面的材料
5、有工具钢，高速钢，普遍硬质合金；如今刃具材料既要求高耐磨性，又要求具有高韧性，所以工具钢已很少用做刃具材料（耐磨性差），高速钢也多采用含钴高速钢（HSS-Co，HSSE),粉末冶金高速钢。为了改善硬质合金的韧性，微粒或超微粒硬质合金已广泛采用。除此之外，金属陶瓷，陶瓷材料，立方氮化硼（CBN）材料，金刚石（PCD）材料已普遍采用。 ? 新的涂层技术：原来多采用CVD化学涂层，涂层材料多为TIN；为了提高刃具材料的硬度，改善刃具外观的抗粘连性能,同时又保持基体的良好韧性，近年来，物理涂层（PVD)涂层被广泛采用，涂层材料也由单一的TIN进展到TICN,TIALN，PCD涂层以及复合涂层，涂层的层
6、数也由单层进展到多层、纳米级涂层。 ? 刀具市场状况 近几年以来，我国的机械行业进展迅猛。无论是汽车及零部件，还是航空航天、造船、军工、工程机械、IT制造业、冶金、电力、通用机械等行业都大量使用数控机床，从而刀具的用量也日益增长，据权威机构不完全统计，2022年我国的刀具总用量高达500亿左右。今后若干年以内，市场需求量依旧处于上升趋势，更加是我国的中部地区。 ? 市场上的主要刀具品牌 ? 国内品牌：主要以几家传统的大国营企业为主，如：株洲硬质合金、自贡硬质合金、成量、哈量、上海工具集团、陕西硬质合金厂等等,另外民营或私营公司：森泰英格、千木、阿诺、锑玛，以生产刀具系统、刀杆、刀盘及整体合金铣
7、刀、钻头、铰刀为主 ? 国外品牌：也包括有些在国内有合资或独资厂的国外品牌 ? 欧洲品牌：以瑞典的山特维克（SANDVIK)集团为主，其旗下品牌包括：SANDVIK可乐满 (Coromant)、瑞典山高(Seco)、德国瓦尔特(Walter)，法国Safety等。其它品牌：德国KOMET集团、德国MAPAL、德国蓝帜、钴领Guehring。另外还有一些有特点的、专项刀具品牌，如瑞士Urma、瑞士Lamina、法国Magafor、德国NeoBOSS、英国圣德兰、瑞士好优利、德国EMUGE等等。 ? 美国品牌：以肯纳（KENNA)集团为主，其旗下品牌包括：美国KENNA、德国WIDIA. 其它品牌
8、：美国AMEC、STAR等等 ? 以色列品牌：以ISCAR集团（IMC), 其旗下品牌包括：以色列ISCAR、美国英格索尔（Ingersoll）、韩国特固克（TaeguTec）、日本泰克勒（原东芝）等。另外还有一些专项刀具品牌，如Vargus、Carmex(CPT)等 ? 日本品牌：包括京瓷(Kyocera)、三菱（MITSUBISHI）、住友(SUMITOMO)、欧士机（OSG）、 黛杰（DIJET）、不二越（NACHI）、日立(HITACHI)、大昭和（BIG）、日研(NIKKEN)、圣和(SHOWA) 、恩司迪（MST）、弥满和（YAMAWA）等 ? 韩国品牌：KORLOY、大因（DIN
9、E）、YG-1、 ? 台湾品牌：包括勤堃(Evermore)、安威(ANNWAY)、正河源(SYIC)、丸荣(Acrow)、 大宝（T-OSG）、三禄（SUNROXM）、益铨E-CHAIN、OSL等等，台湾品牌主要以生产刀具系统、车刀杆、刀体、刀盘及整体合金铣刀为主，无刀片。 二、 金属切削原理及相关理论 1. 切削运动 为了对金属外观举行加工，刀具与工件务必有确定的相对运动，就是所谓切削运动. 切削运动包括主运动(刀具或工件的旋转运动-图中）和进给运动(刀具或工件的线性运动-图中）。主运动是切下切屑最根本的运动；进给运动是使金属层不断投入切削，从而形成加工外观所需的运动。各种切削加工方法（车
10、削、铣削、钻削、磨削和齿轮加工等）都是为了加工某种外观而进展起来的，因此，都有其特定的切削运动。 2. 金属切削三要素-切削用量 在金属切削加工过程中,有三个参数是至关重要的,也就是我们常说的 “切削三要素 ”,也称”切削用量”: ? 切削速度V -也就是刀尖与工件接触点的线速度，单位为m/min。 切削速度与主运动的转速之间的换算关系：V=2*R*N/1000 其中: =3.14, R=刀尖与工件接触点处的工件或刀具的半径，单位为mm N=主运动的转速，单位为转/min（RPM） ? 进给量-又称进给速度，是工件或刀具在进给运动方向（轴向）的位移速度 有三种进给量： F-每分钟进给量，单位为mm/min。 f-每转进给量，单位为mm/R fz每齿、每转进给量，单位为mm/Z.R（多齿刀具） 7
