金属切削刀具基本知识.docx

武汉智威星二维科技有限公司 培训教材 技术篇 Ⅱ 金属切削刀具基本知识 2011年8月 第二部分：金属切削刀具基本知识 概 论 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形状，必须通过刀具来加工，刀具的好坏直接影响到： 加工效率 表面质量 加工精度 生产成本 刀具成本在整个生产成本中所占比率并不大---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、有效保证加工精度、降低生产成本的最经济、最有效的办法。 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进行加工的，所以从与机床的连接到与工件接触加工，主要分为三个部分： 与机床的主轴联结部分： 这一部分称为刀具系统（或称工具系统，刀柄系统）。传统意义上，把这一部分归入机床附件。 中间部分 这一部分称为刀体、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。 刃具部分 这一部分是直接参与切削工件的部分。 按刀具的加工形态分类 车削刀具 车床上使用的刀具。 最基本特征是：工件与机床主轴一起作旋转运动，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。 最基本特征是：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 国内刀具发展状况 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。 技术上的发展主要体现在如下方面： 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、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以上的刀具已非常普遍。 刀具系统的模块化------传统的刀具系统多采用整体结构；如今模块化结构已被广泛采用。其优点是灵活性强，可以自由组合。而且随着制造精度的提高，新材料的出现，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到整体结构的效果。 机夹式刀具（不重磨刀具，舍弃式刀具，镶片式刀具）广泛使用。除普通机床还有部分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。传统刀具的刃具部分的材料有工具钢，高速钢，普通硬质合金；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，改善刃具表面的抗粘连性能,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发展到TICN,TIALN，PCD涂层以及复合涂层，涂层的层数也由单层发展到多层、纳米级涂层。 刀具市场状况 近几年以来，我国的机械行业发展迅猛。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，2010年我国的刀具总用量高达500亿左右。今后若干年以内，市场需求量仍然处于上升趋势，特别是我国的中部地区。 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