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弓锯机毕业论文

发布时间:2023-03-11 01:48

弓锯机毕业论文

模具钳工专业技术论文篇二
试论装配钳工的技术要点

摘 要:钳工是一种传统的以手工操作为主的工种,到目前为止已有2000多年的发展历史。近年来,随着科学技术的不断发展进步,许多钳工工艺已经实现了机械化操作,但是装配钳工的加工操作仍然占据着不可替代的作用,是机械制造中不可缺少的工种。该文简单介绍了装配钳工的基本技术要点。

关键词:装配 钳工 技术要点

中图分类号:TG95 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0080-01

与机械加工相比,钳工操作工作强度大、化工精度低、效率低下,尽管如此,机械加工中许多机械难以完成的加工工序都要靠钳工来完成,对于一些特殊的零件制造来说,钳工是必不可少的,尤其是装配钳工,对产品的质量和性能产生极大影响。所以我们要掌握装配钳工的技术要点,生产过程中严格遵循工艺规程进行操作,确保产品品质。

1 装配钳工的基本技能

1.1 划线

依照图纸和实际的加工需求在毛坯或者半成品上通过划线工具划出相应的点、线、面等,作为加工基准界限。划线操作必须保证所划线条或者所划点、面的清晰度,尺寸定位精确,以保证加工精度,通常划线精度要求在0.25~0.5 ram之间。通过划线能够更加直观地确定工件的加工余量,加工尺寸界限一目了然,同时还可以及时发现和处理存在的不合格工件。划针、划规、钢直尺、划线盘等是划线操作常用的工具。划线工具的使用过程中,为避免工具划伤或损坏,保证划线精度,尽量使划线工具与毛坯间保持一定距离。此外,还要注重划线工具的保养和维护工作,出现生锈、脏污现象及时处理。

1.2 锉削

锉削的使用范围比较广,不仅能够对平面、曲面进行锉削处理,还可以锉削沟槽等形状不一的复杂内外表面,锉削精度可达0.01 mm。锉削时,操作手法十分重要,一般是由右手握住手柄,掌心由柄端部分撑住,大拇指按住柄的上端,其余四指握紧手柄。左手中指和无名指将锉刀前端部分捏住,用拇指按住锉刀的刀头,食指和小指自然回拢。操作时,注意重心的控制,站立自然,使锉刀处于水平直线运动状态,同时注意力度大小的控制,锉削频率通常在40次min左右。

1.3 锯削

顾名思义,锯削就是采用锯对工件进行锯削的过程。操作时右手握住锯弓的手柄,用拇指压住食指,左手注意力度大小的把握,控制锯弓的方向;左手的拇指压在弓背上,其余手指扶住锯弓的前端部位。在锯条的推进过程中,左手保持上翘状态,右手用力下压,在回程时,右手抬起,左手随着锯弓做跟回操作。锯削频率与锉削频率基本相同,每分钟锯削40次左右。值得注意的是,锯削时控制好用力的大小,以免用力过大折断锯条,使人体受到伤害;目光与锯条的垂直方向重合,确保直线加工锯削;安装锯条时,避免用力过紧,折断锯条。

1.4 钻孔

为了确保钻孔的精度,在钻孔前在目标位置划好十字中心线,以确定出具体的孔位,同时打好中心样冲眼,与十字中心线重合,若出现偏移现象,要及时矫正处理,钻孔时,冲眼的加工尺寸尽量要小。在加工直径较小或者深度较大的孔时,尽量减小钻头的进给量,同时不断进行退钻排削,以免碎削堵孔损坏钻头。在钻孔即将穿透时,减小钻头的进给力度,降低切削抗力,防止钻头折断导致安全事故的发生。此外,要加强钻头的散热 措施 ,钻孔时加入适量的切削液,尽量减小钻头所受的摩擦力,这样不仅有助于钻头寿命的延长,还可以改善孔的表面质量。钻孔时,有以下注意事项:首先,钻孔过程不可佩戴手套,容易引发安全事故;第二,钻孔时不可进行检测工作,必要时先停车,再检测;第三,为了防止平口钳对人身造成伤害,要将其手柄端置于钻床工作台的左侧;第四,钻较大的孔时,先采用小钻头开钻,然后通过大钻将孔扩大。

1.5 攻螺纹

通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程就叫做攻螺纹,例如:所要加工的为4×M10的螺纹。开始采用直径为18 mm的点钻对其进行加工,加工出C1.5孔口倒角,之后开钻底孔,最后一步是攻丝4×M10。操作时的注意事项有:第一,在完成底孔孔口的倒角工作后方可进行攻螺纹操作;第二,确保工件的装夹处于水平放置状态;第三,在丝锥切入的过程中随时检查并矫正丝锥的垂直位置,确保加工精度;第四,在丝锥攻孔出现障碍时,及时退出丝锥,将孔内的铁削清理干净,防止丝锥受损或者加工深度不符合要求。

2 装配常用量具

游标量具和百分表是装配中主要的两种量具,作为装配过程中不可缺少的量具,游标卡尺不仅能够测量工件的长度、厚度等参数,还可测量孔的内外径、孔深、中心距等。使用游标卡尺时,先观察标尺零刻线附近的整数,找出从零刻线开始与尺身某一刻线重合的刻线,精度值与这一刻线数值的乘积为1 ram的小数部分,再将读出的整数与小数加起来,所得的结果即为最终测量值。在使用游标卡尺进行测量时,首先将工件的毛刺去除,避免刮伤卡尺。

3 装配图

装配图是机械制造过程中的重要参考依据,是装配钳工不可缺少的参考工具。通过装配图可以充分反映出设计者的设计意图和机械部件的工作原理。设计者将各个零件间的装配关系和具体的结构以及零件的结构等实际情况通过装配图显示出来,装配图为装配、检验和安装过程提供可靠的尺寸和技术指标。因此我们要在充分了解图样中零件尺寸、性能的前提下,再进行安装。

装配图的步骤为:首先,观察标题栏内容,对零件功能、名称、材料、数量等有一个初步的了解,遇到陌生或者复杂的装配图,查阅相关技术资料和技术 说明书 等,掌握该零件的具体功用和结构特点。第二,观察研究视图,通过主视图、俯视图、左视图等掌握装配图的表达目的,理清各个视图间的关系。第三,进一步研究视图,头脑中构想出结构和形状。第四,明确装配图的尺寸要求,研究分析各个尺寸要求,在满足设计工艺要求的前提下,确定尺寸基准和尺寸种类标注的具体形式,确保装配过程的合理性。最后,根据技术要求,对全图进行综合全面的分析和掌握。

4 滚动轴承轴向间隙调整

首先,通过向心轴承在轴的两侧留出一定的空隙(通常在0.2~0.4 mm左右),并且此向心轴具有间隙不可调性。第二,图样中对于径向间隙可调的滚动轴承的轴向间隙没有做出明确的规定。第三,通过调整螺钉螺母来控制轴承的轴向间距,此外,还要对塞尺和百分表进行测量调整。第四,双列圆锥滚子轴承轴 向间 隙的调整。第五,四列圆锥滚子轴承轴向间隙的调整。

5 拆卸的注意要点

根据实际结构的不同,应采用不同的拆卸顺序,明确拆卸要点;拆卸时注意工具零件的保护,合理选用工具;拆卸好的零件按不同型号有次序地放置,按原来结构套在一起,并做好标识。

6 结语

总之,装配钳工是一项精度要求严格的手工工艺,操作时需要严格按照工艺要求进行,因此,我们在掌握理论知识的同时,还需要在实际生产实践中不断积累 经验 ,提高技术的掌握程度,以保证产品质量和生产安全。

参考文献

[1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造,2012(4):15-17.

[2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基本操作[J].黑龙江科技信息,2009(9):29.

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装配钳工论文摘要: 钳工是一门历史悠久的技术,其历史可追溯到二千年前,随着科学技术的发展。很多钳加工工作已被机械加工所代替,但装配钳加工工作作为机械制造中必不可少的工序仍具有相当重要的作用,如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人的工作去完成,装配钳工也是所有机械设备最终制造完成的必须工种,可见装配钳工在机械制造中的地位,所以掌握装配钳工的技术要点对机械制造来说非常的重要。 关键词:装配 锉削 钻削 锯削 装配图 引言:钳工是以手工操作为住,事业各种工具来完成零件的加工。与机械加工相比,钳工劳动强度大、生产效率低、制造精度不高,但也是机械加工中不便和难以完成的工种,特别是装配钳工,它关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差,也就是说装配钳工关系着产品的质量问题,合格与不合格。然而我们只有懂得装配工艺规程,才能提高劳动生产力,保证产品质量,只有严格按照工艺规程生产,才能保证装配工作的顺利进行,降低成本,增加工厂收益,所以只要我们懂得了装配的注意要点,才能在生产中更大的发挥我们自己的力量,这也是本文的目的所在。 一.装配钳工的基本技能 装配钳工的基本技能主要有划线,钻削,锉削,锯削,铰孔,功螺纹,套螺纹以及对部件机械零件进行装配,调试,检验,试车等。要做好一名合格的装配钳工,不仅要加工出合格的产品,更要有熟悉安全文明生产的相关知识,这样才能适应“安全第一,生产第二”的生产口号。下面就是装配钳工的基本技能及其注意要点。 (一) 划线 划线是根据图样和技术要求在毛坯或半成品上用划线工具划出加工界限或划出作为基准的点、线、面的操作过程。划线要求线条清晰均匀。定形、定位尺寸准确,划线精度一般要求在025mm~05mm。划线可以确定工件的加工余量;使加工有明显的尺寸界限;也可以发现和处理不合格的毛坯。 划线工具有划针、划规、划线盘、钢直尺、样冲等。划线工具应与毛坯分开,以免毛坯毛刺划伤划悬工具,影响工具的精度,同时也应及时保养,以免工具生锈。划线前首先要看懂图样和工艺要求明确划线任务;检验毛坯和工件是否合格;然后对划线部位进行清理,涂色;确定划线基准;选择划线工具进行划线。 划线的步骤一般为: 1 看清看懂图样,详细了解工件上需要划线的部位,明确工件及划线有关部分的作用和要求,了解有关的加工工艺 2 选定划线基准 3 初步检查毛坯的误差情况,给毛坯涂色 4 正确安装工件和选用划线工具 5 划线 6 详细对照洋图检查划线的准确性,看是否有遗漏的地方 7 在线条上冲眼 (二) 锉削 锉削应用十分广泛,可以锉削平面,曲面,内外表面,沟槽等各种形状复杂的表面。 精度可以达到0,01mm表面精度可以达到R0,8UM。 锉刀的正确握法与否,对锉削质量,锉削力量的发挥和人体疲劳程度都有一定影响。正确的握法是用右手握紧手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上步,其余四指满握手柄左手中指,无名指捏住锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指,小指 自然收拢。锉削是的站立位置与錾削相似,站立要自然,便于用力,以便适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削前时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大,锉削一般一分钟40次左右 锉削的注意要点: 1 锉刀柄要牢靠,不要使用锉刀柄有裂纹的锉刀 2 不准用嘴吹铁削,也不准用手清理铁削 3 锉刀放置不得露出钳台 4 夹持以加工面时应使用保护片,较大工件要加木垫 (三) 锯削 锯削是用锯对材料或工件进行切断或锯削的加工方法。其使用技能方法右手满握锯弓手柄,大拇指压在食指上,左手控制锯弓方向,大拇指在弓背上,食指中指,无名指扶在锯弓前端,姿势与锉削基本一致。锯削方法即推进时左手上翘,右手下压,回程时右手上抬,左手自然跟回,一分钟40次左右。 锯削时注意事项: 1 工件将要锯断时应减小压力,防止工件断裂时伤脚。 2 锯削时要控制好用力,防止锯条突然折断失控,失人受伤 3 锯削过程中眼睛与锯条竖直线重合,一面锯歪 4 锯跳安装过紧或运动过快,压力太大,易使锯条折断 (四) 钻孔 钻床上进行钻孔时, 钻头的旋转是主运动, 钻头沿轴向移动是进给运动. 钻孔时先在钻的位置划出孔位的十字中心线,并打上中心样冲眼,要求冲眼要小,样冲眼中心与十字交差点重合.起钻时先在冲眼冲一小坑,观察孔位置是否正确,并不断借正,使浅坑与划线圆同轴. 钻小直径孔或深孔时,进给量要小,并经常退钻排削,一面削阻塞而扭断钻头. 钻孔将穿透时,进给用力必须减小,以防止进给量突然过大,增大切削抗力,造成钻头折断.或使工件随着钻头一起转动造成事故.为了使钻头散热冷却,减少钻头与孔之间的的摩擦和提高小钻头的寿命和改善空的表面质量, 钻孔时要加住足够的切削液. 注意事项: 1 严格遵守钻床的操作规程,严禁戴手套 2 钻孔过程中需要检测时,必须先停车,然后才检测 3 钻孔时平口钳的手柄端应放位置在钻床工作台的左向,以防转距过大造成平口钳落地伤人 4 钻大孔时,先用小钻头钻孔,再用大钻扩孔 (五) 功螺纹 功螺纹的注意要点: 1 功螺纹前要对底孔孔口倒角 2 工件的装夹位置应放平,使螺孔中心线置于垂直或水平位置 3 当丝锥切入1~2圈后及时检查并矫正丝锥的垂直位置 4 功不通孔时,需经常退出丝锥,排出孔内的铁削,否则会因铁削阻塞使丝锥折断或达不到螺纹深度要求 二 装配常用量具及其装配图 (一)量具:常用量具主要有游标量具和百分表.而游标量具主要有游标卡尺.装配中没有游标卡尺是不行的,它在产品尺寸和公差上十分重要.游标卡尺可以测量长度,厚度,外径内径,孔深,中心距等.游标卡尺分为0`05 mm和0`02mm游标卡尺,其刻线原理基本一样,如0。02mm游标卡尺的刻线原理为例:尺身每格长度为1MM总长度49mm,等分50格,侧游标每格长度为49/50=0。98mm,尺身1格和游标1格长度差为1—0。98=0。02mm,侧它的精度为0。02mm。游标卡尺读数方法:首先读出游标尺零课线邹边身上的整数,再看看游标尺从零刻线开始第几条课线与尺身某一刻线对齐,其游标刻线数与精度的乘机就是1mm的小数部分,最后将整毫米数与小数相加就是测得的实际尺寸。 游标卡尺是生产中不可缺少的一部分,必须注意其精度,测量时候要去掉工件的毛刺以免划伤卡尺,用完要放在指定的位置,轻拿轻放,不可与工件一起摆放,长时间不用时还需擦油,以免用时候不光滑。 (二) 装配图 装配图是机械设计中设计者意图的反映,是机械设计,制造的重要的技术依据。装配图是表达机器或部件的工作原理,零件间的装配关系和零件的主要结构形状,以及装配,检验和安装时所需的尺寸和技术要求。所以我们在装配时,必须看懂图样中的性能尺寸,装配尺寸。安装尺寸,外形尺寸。 但装配图的方法步骤: 1 先看标题栏,初略了解零件 看标题栏,了解零件的名称,材料,数量比例等,从而大体了解零件的功能。对不熟悉的比较复杂的装配图,通常要参考有关的技术质料。如该零件所在部件的装配图,相关的其他零件图及其技术说明书等,以便从中了解该零件在机器或部件中的功能,结构特点,设计要求和鬼要求。为看图创造条件。 2 分析研究视图,明确表达目的。 看主视图,俯视图,左视图,局部视图,剖视图等,从而弄清个视图的关系及其表达目的。 3 深入分析视图,想象结构形状 4 分析所有尺寸,弄清尺寸要求 根据零件的结构特点,设计和制造工艺要求,找出尺寸基准,分析设计基准和工艺基准,明确尺寸种类标主形式。分析影响性能的功能尺寸标住是否合理,标住结构要求的尺寸标住是否符合要求,其余尺寸是否满足工艺要求。 5 分析技术要求,综合看懂全图。 主要分析零件的表面粗槽度,尺寸公差和形位公差要求。要先弄清配合面或主要加工面的加工精度要求,了解其代号含义,再分析其余加工面和非加工面的相应要求,了解零件加工工艺特点和功能要求,然后了解分析零件的材料热处理,表面处理或修饰,检验等其他技术要求。 综上所述,装配钳工不仅要注意加工中的划线,锉削。钻孔,锯削等,还要看懂装配图,提高劳动生产效率,保证产品质量和注意安全生产,掌握上面所有的理论知识是不够的,我们还要在实际的实践和生产过程中,不断的总结精练,不断的自我提高,才能在以后的工作中加工出有利于工厂的效益的机械产品,才能不会被社会所淘汰掉

金属切削刀具 文献

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  1 引言

  高速铣削工艺在汽车、飞机和模具制造业中应用广泛。由于铣刀高速旋转时刀具各部分承受的离心力已远远超过切削力本身的作用而成为刀具的主要载荷,而离心力达到一定程度时会造成刀具变形甚至破裂,因此研究高速铣刀的安全性技术对发展高速铣削技术有着极其重要的意义。
  2 高速铣刀安全性基数研究的现状
  20世纪90年代初德国就开始了对高速铣刀的安全性技术研究,并制订了DIN6589-1《高速铣刀的安全要求》标准草案,规定了高速铣刀失效的试验方法和标准,在技术上提出了高速铣刀设计、制造和使用的指导性意见,规定了统一的安全性检验方法。该标准草案已成为各国高速铣刀安全性的指导性文件。
  2.1 高速铣刀的安全失效形式与试验方法
  标准草案规定了高速切削的速度界限,超过该速度后离心力将成为铣刀的主要载荷,必须采用安全技术。在刀具直径与高速切削范围关系图中,曲线以上区域为该标准规定的铣刀必须经过安全检验的高速切削范围:对于直径d1≤32mm的单件刀具(整体或焊接刀具),其切削速度超过10000m/mm为高速切削范围;对于直径d1>32mm的装配式机夹刀具,高速切削范围为线段BC以上区域。
  高速铣刀的安全失效形式有两种:变形和破裂。不同类型铣刀的安全试验方法也不同。对于机夹可转位铣刀,有两种安全试验方法:一种方法是在1.6倍最大使用转速下进行试验,刀具的永久性变形或零件的位移不超过0.05mm;另一种方法是在2倍于最大使用转速下试验,刀具不发生破裂(包括夹紧刀片的螺钉被剪断、刀片或其他夹紧元件被甩飞、刀体的爆裂等)。而对于整体式铣刀,则必须在2倍于最大使用转速条件下试验而不发生弯曲或断裂。
  2.2 高速铣刀强度计算模型
  高速刀具在离心力的作用下是否发生失效的关键在于刀体的强度是否足够、机夹刀的零件夹紧是否可靠。当把离心力作为主要载荷计算刀体强度时,由于刀具形状的复杂性,用经典力学理论计算得出的结果误差很大,常常不能满足安全性设计的要求。
  为了在刀具设计阶段对其结构强度在离心力作用下的受力和变形进行定性和定量的分析,可通过有限元方法计算不同转速下的应力大小,模拟失效过程和改进设计方案。高速铣刀有限元计算模型中包括刀体、刀体座、刀片和夹紧螺钉。首先计算刀体(包括螺钉、刀片等零件质量)的弹性变形,再对分离出的刀座作详细分析,把所获得的刀体弹性变形作为边界条件加到刀座分离体;然后由切出的刀座、刀片、螺钉及无质量的摩擦副组成刀片夹紧系统的模型,进行夹紧的可靠性分析。有限元模型能模拟刀片在刀座里的倾斜、滑动、转动以及螺钉在夹紧时的变形,可计算出在不同转速下刀片位移和螺钉受力的大小。
  3 提高高速铣刀安全性的措施
  结合高速铣刀安全性标准,通过有限元计算模型的分析,为适应安全性要求,可采取以下措施:
  (1)减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构
  由试验求得的相同直径的不同刀具的破裂极限与刀体质量、刀具构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,刀具质量越轻,构件数量和构件接触面越少,刀具破裂的极限转速越高。研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高刀具的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此有的高速铣刀已采用高强度铝合金来制造刀体。
  在刀体结构上,应注意避免和减小应力集中,刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过铣刀的轴线。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。目前,高速铣刀已广泛采用HSK刀柄与机床主轴连接,较大程度地提高了刀具系统的刚度和重复定位精度,有利于刀具破裂极限转速的提高。此外,机夹式高速铣刀的直径显露出直径变小、刀齿数减少的发展趋势,也有利于刀具强度和刚度的提高。
  (2)改进刀具的夹紧方式
  模拟计算和破裂试验研究表明,高速铣刀刀片的夹紧方法不允许采用通常的摩擦力夹紧,要用带中心孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计的刀具结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向最好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带柄铣刀,可采用液压夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度和高刚度。
  (3)提高刀具的动平衡性
  提高刀具的动平衡性对提高高速铣刀的安全性有很大的帮助。因为刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。
  设旋转体质量为m,质心与旋转体中心的偏心量为e,则由不平衡量引起的惯性离心力F为:
  F=emω2=U(n/9549)2
  式中:U为刀具系统不平衡量(g•mm),e为刀具系统质心偏心量(mm),m为刀具系统质量(kg),n为刀具系统转速(r/min),ω为刀具系统角速度(rad/s)。
  由上式可见,提高刀具的动平衡性可显著减小离心力,提高高速刀具的安全性。因此,按照标准草案要求,用于高速切削的铣刀必须经过动平衡测试,并应达到ISO1940-1规定的G4.0平衡质量等级以上要求。
  4 结语
  高速铣刀安全性技术是研究高速刀具的一个重要内容,应加强刀具安全性的定量分析,精确确定影响高速铣刀安全性的微量因素,并从刀具的材料、结构、制造工艺等方面解决好高速铣刀的安全性。
  [编辑本段]
  刀具的分类
  刀具按工件加工表面的形式可分为五类:
  ■ 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;
  ■ 螺纹加工刀具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;
  ■ 齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;
  ■ 切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。
  此外,还有组合刀具。
  按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类:
  ■ 通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;
  ■ 成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;
  ■ 展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
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  刀具的结构
  各种刀具的结构都由装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;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,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。
  在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注的角度有所不同,但通常相差很小。
  [编辑本段]
  刀具的材料
  制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。
  通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。
  聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。
  硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
  由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。
  刀具材料大致分如下几类:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金刚石。
  我主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早,但由于其脆性,发展很慢。但自上世纪70年代以后,还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系,即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具,具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点,有很好的前景。 目前国内国外产品差别很大,刀具算是高技术的消费品!
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  刀具的涂层技术
  对刀具进行涂层是机械加工行业前进道路上的一大变革,它是在刀具韧性较高的基体上涂覆一层、二层乃至多层具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC等),使刀具具有全面、良好的综合性能。未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV),硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达2000~3000HV以上。在工业生产中,使用涂层刀具可以提高加工效率、加工精度、延长寿命、降低成本。
  近30余年来,刀具涂层技术迅速发展,涂层刀具得到了广泛应用。现在,涂层高速钢刀具和涂层硬质合金刀具已占全部刀具使用总量的50%以上。在西欧,由于资源匮乏和机械加工的高效化,以及数控技术进步及难加工材料增多,涂层刀具正以惊人的发展速度被动式向前挺进。西方工业发达国家使用的涂层刀具占可转位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%,新型的数控机床所用的刀具中80%左右是涂层刀具。
  涂层刀具有以下优点:
  ■ 由于表面涂层材料具有很高的硬度和耐磨性,且耐高温。故与未涂层的刀具相比,涂层刀具允许采用较高的切削速度,从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下,提高刀具寿命。
  ■ 由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小,故涂层刀具的切削力小于未涂层的刀具。
  ■ 用涂层刀具加工,零件的已加工表面质量较好。
  ■ 由于涂层刀具的综合性能良好,故涂层硬质合金刀片有较好的通用性,一种涂层硬质合金牌号的刀片具有较宽的使用范围。
  中国的刀具涂层技术与工业发达国家相比尚有很大差距,涂层刀具的数量也差得很远,大致只占全部刀具的20%。其中数控机床和加工中心上使用得居多,在普通的非数控机床上则相当少,主要是受到认识问题和价格等因素的影响。因此,在中国,刀具涂层技术的发展和应用都有很多潜在的提升空间。
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  切削刀具的发展趋势
  根据制造业发展的需要,多功能复合刀具、高速高效刀具将成为刀具发展的主流。面对日益增多的难加工材料,刀具行业必须改进刀具材料、研发新的刀具材料和更合理的刀具结构。
  ■ 硬质合金材料及涂层应用增多。细颗粒、超细颗粒硬质合金材料是发展方向;纳米涂层、梯度结构涂层及全新结构、材料的涂层将大幅度提高刀具使用性能;物理涂层(PVD)的应用继续增多。
  ■ 新型刀具材料应用增多。陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韧性进一步增强,应用场合日趋增多。
  ■ 切削技术快速发展。高速切削、硬切削、干切削继续快速发展,应用范围在迅速扩大。

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