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机床刀具的种类、用途简介+如何选择?

   日期:2018-03-31     来源:图说智能化    浏览:599    评论:0    
核心提示:刀具常按加工方式和具体用途,分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和铰刀等几大类型。 刀具还可以按其它方式进行分类, 如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等; 按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等; 按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。
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(一)刀具分类
 
刀具常按加工方式和具体用途,分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和铰刀等几大类型。
刀具还可以按其它方式进行分类,
如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等;
按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等;
按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。
 
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(二)常用刀具简介
1车刀
 
车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔,也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。机械夹固车刀的切削性能稳定,工人不必磨刀,所以在现代生产中应用越来越多。
 
 
2孔加工刀具
 
孔加工刀具一般可分为两大类:
一类是从实体材料上加工出孔的刀具,常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;
另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。
 
 
3铣刀
 
铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具,其种类很多。按用途分有:
1)加工平面用的,如圆柱平面铣刀、端铣刀等;
2)加工沟槽用的,如立铣刀、T形刀和角度铣刀等;
3)加工成形表面用的,如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高,加工表面粗糙度值较大。
 
 
4拉刀
 
拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批量生产中,可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分为各种内拉刀和外拉刀两类。使用拉刀加工时,除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角,根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外,还需要确定两个参数:
(1)齿升角af[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];
(2)齿距p[即相邻两刀齿之间的轴向距离]。
 
 
5螺纹刀具
 
螺纹可用切削法和滚压法进行加工。
 
6齿轮刀具
 
齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。按刀具的工作原理,齿轮分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮刀具等。常用的展成齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀等。选用齿轮滚刀和插齿刀时,应注意以下几点:
(1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。
(2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。
(3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时,一般用左旋齿刀。
 
7自动线与数控机床刀具
 
这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况,只是为了适应数控机床和自动线加工的特点,对它们提出了更高的要求。
数控刀具已形成三大系统:车削刀具系统,钻削刀具系统和镗铣刀具系统。
 
 
(三)常用刀具种类和应用
1.车刀
1一般使用之车刀尖型式有下列几种:
 
(1)粗车刀:主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要,因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰,但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。
(2)精车刀:此刀刃可用油石砺光,以便车出非常圆滑的表面光度,一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。
(3)圆鼻车刀:可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀,磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面,也可当精车刀来使用。
(4)切断车刀:只用端部切削工作物,此车刀可用来切断材料及车度沟槽。
(5)螺丝车刀(牙刀):用于车削螺杆或螺帽,依螺纹的形式分60度,或55度V型牙刀,29度梯形牙刀、方形牙刀。
(6)搪孔车刀:用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。
(7)侧面车刀或侧车刀:用来车削工作物端面,右侧车刀通常用在精车轴的未端,左侧车则用来精车肩部的左侧面。
 
2因工件之加工方式不同而采用不同的刀刃外形,一般可区分为:
 
(1)右手车刀:由右向左,车削工件外径。
(2)左手车刀:由左向右,车削工件外径。
(3)圆鼻车刀:刀刃为圆弧形,可以左右方向车削,适合圆角或曲面之车削。
(4)右侧车刀:车削右侧端面。
(5)左侧车刀:车削左侧端面。
(6)切断刀:用于切断或切槽。
(7)内孔车刀:用于车削内孔。
(8)外螺纹车刀:用于车削外螺纹。
(9)内螺纹车刀:用于车削内螺纹。
 
2.孔加工刀具
 
一类是从实体材料上加工出孔的刀具;另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具.
常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。
钻头是用来在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具
铰刀按使用情况来看有手用铰刀和机用铰刀,机用铰刀又可分为直柄铰刀和锥柄铰刀。手用的则是直柄型的。
按不同的用途铰刀可分许多种,因此关于铰刀的标准也比较多,我们较常用的一些标准有GB/T1131手用铰刀,GB/T1132直柄机用铰刀,GB/T1139直柄莫氏圆锥铰刀等等。
铰刀用于铰削工件上已钻削(或扩孔)加工后的孔,主要是为了提高孔的加工精度,降低其表面的粗糙度,是用于孔的精加工和半精加工的刀具,加工余量一般很小,经过绞刀加工后的
 
3.铣刀
铣刀种类及其用途:
 
大体上分为:
1.平头铣刀,进行粗铣,去除大量毛坯,小面积水平平面或者轮廓精铣;
2.球头铣刀,进行曲面半精铣和精铣;小刀可以精铣陡峭面/直壁的小倒角
3.平头铣刀带倒角,可做粗铣去除大量毛坯,还可精铣细平正面(相对于陡峭面)小倒角。
4.成型铣刀,包括倒角刀,T形铣刀或叫鼓型刀,齿形刀,内R刀。
5.倒角刀,倒角刀外形与倒角形状相同,分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀。
6.T型刀,可铣T型槽;
7.齿形刀,铣出各种齿形,比如齿轮。
8.粗皮刀,针对铝铜合金切削设计之粗铣刀,可快速加工
 
9.圆柱铣刀 
 
圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面,一般为整体式,如图1所示。该铣刀材料为高速钢,主切削刃分布在圆柱上,无副切削刃。该铣刀有粗齿和细齿之分。粗齿铣刀,齿数少,刀齿强度大,容屑空间大,重磨次数多,适用于粗加工;细齿铣刀,齿数多,工作较平稳,适用于精加工。圆柱铣刀直径范围d=50mm~100mm,齿数Z=6~14个,螺旋角β=30°~45°。当螺旋角β=0°时,螺旋刀齿变为直刀齿,目前生产上应用少。
 
10.面铣刀
 
面铣刀主要用于立式铣床上加工平面、台阶面等。面铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面或圆锥面上,副切削刃分布在铣刀的端面上。面铣刀按结构可以分为整体式面铣刀、硬质合金整体焊接式面铣刀、硬质合金机夹焊接式面铣刀、硬质合金可转位式面铣刀等形式。图2所示是硬质合金整体焊接式面铣刀。该铣刀是由硬质合金刀片与合金钢刀体经焊接而成,其结构紧凑,切削效率高,制造较方便。刀齿损坏后,很难修复,所以该铣刀应用未几。  
 
11.立铣刀
 
立铣刀主要用于立式铣床上加工凹槽、台阶面、成形面(利用靠模)等。图3所示为高速钢立铣刀。该立铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上,副切削刃分布在铣刀的端面上,且端面中心有顶尖孔,因此,铣削时一般不能沿铣刀轴向做进给运动,只能沿铣刀径向做进给运动。该立铣刀有粗齿和细齿之分,粗齿齿数3~6个,适用于粗加工;细齿齿数5~10个,适用于半精加工。该立铣刀的直径范围是φ2mm~φ80mm。柄部有直柄、莫氏锥柄、7:24锥柄等多种形式。该立铣刀应用较广,但切削效率较低。
 
12.键槽铣刀
 
键槽铣刀主要用于立式铣床上加工圆头封闭键槽等,如图4所示。该铣刀外形似立铣刀,端面无顶尖孔,端面刀齿从外圆开至轴心,且螺旋角较小,增强了端面刀齿强度。端面刀齿上的切削刃为主切削刃,圆柱面上的切削刃为副切削刃。加工键槽时,每次先沿铣刀轴向进给较小的量,然后再沿径向进给,这样反复多次,就可完成键槽的加工。由于该铣刀的磨损是在端面和靠近端面的外圆部分,所以修磨时只要修磨端面切削刃,这样,铣刀直径可保持不变,使加工键槽精度较高,铣刀寿命较长。键槽铣刀的直径范围为φ2mm~φ63mm。
 
13.三面刃铣刀
 
三面刃铣刀主要用于卧式铣床上加工槽、台阶面等。三面刃铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上,副切削刃分布在两端面上。该铣刀按刀齿结构可分为直齿、错齿和镶齿三种形式。图5所示是直齿三面刃铣刀。该铣刀结构简单,制造方便,但副切削刃前角为零度,切削条件较差。该铣刀直径范围是50mm~200mm,宽度4mm~40mm。
 
14.角度铣刀
 
角度铣刀主要用于卧式铣床上加工各种角度槽、斜面等。角度铣刀的材料一般是高速钢。角度铣刀根据本身外形不同,可分为单刃铣刀、不对称双角铣刀和对称双角铣刀3种。图6所示是单角铣刀。圆锥面上切削刃是主切削刃,端面上的切削刃是副切削刃。该铣刀直径范围是40mm~100mm。
 
4.拉刀
 
内拉刀用于加工各种廓形的内孔表面,其拉刀名称一般都有被加工孔的形状来确定,如圆孔拉刀、四、六方拉刀、键槽拉刀、花键拉刀等。
内拉刀还可以加工螺旋内花键,内齿轮。内拉刀可加工的孔径通常为10-120mm,在特殊情况下可加工到5-400mm,拉削的槽宽一般为3-100mm,孔的长度一般不超过直径的3倍,特殊情况下可达到2m。
外拉刀用于加工各种烤房的外表面,如平面、成型表面、槽纹、汽轮机中的复杂榫槽和榫头以代替这些零件的铣、刨、磨等加工,特别适合用与汽车、摩托车、拖拉机等大批量生产中的某些零件表面。
拉刀按机构分可分为整体式和组合式(装配式)两大类,中心规格的内拉刀都做成整体式,大规格的内拉刀和大部分外拉刀多做成组合式。
根据拉刀刀齿材料又分为:高速钢拉刀和硬质合金拉刀。
根据拉刀工作室的受力情况又分为:拉刀和推刀。
 
5.螺纹刀具
 
螺纹刀具是用来加工零件表面螺纹的,它有多种形式。
按照螺纹的种类、精度和生产批量的不同,可以采用不同的方法和螺纹刀具来加工螺纹。
按加工方法不同,螺纹刀具可分为切削法和滚压加工法两大类。
切削加工螺纹刀具 :螺纹车刀,丝锥,板牙,螺纹铣刀,有自动开合的螺纹切头。
滚压加工螺纹刀具:滚丝轮和搓丝板。
 
6.齿轮刀具
 
齿轮刀具是指加工齿轮齿形的刀具。
按被加工齿轮类形分
 
渐开线齿轮刀具
 
(1) 加工圆柱齿轮刀具:如齿轮铣刀、拉刀、滚刀、插齿刀、剃齿刀等;
(2) 加工蜗轮刀具:如蜗轮滚刀、飞刀、蜗轮剃刀等;
(3) 加工锥齿轮刀具:如齿轮刨刀、锥齿轮铣刀盘等;
 
非渐开线齿形刀具
 
如摆线齿轮刀具、花键滚刀、链轮滚刀等。
 
7.自动线与数控机床刀具
 
数控刀具已形成三大系统:车削刀具系统,钻削刀具系统和镗铣刀具系统。
车削刀具:分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹,切槽、切端面、切端面环槽、切断等。
钻削刀具:分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等。
镗削刀具:分粗镗、精镗等刀具,
铣削刀具:分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。
广泛应用在:数控机床(CNC)、加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)和柔性制造(FMS)。
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标签: 刀具 数控机床
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