刀具种类、材料与选用
、刀具种类
（）刀具分类
由于机械零件材质、形状、技术要求和加工工艺多样性客观上要求进行加工刀具具有同结构和切削性能因此生产所使用刀具种类多刀具常按加工方式和具体用途分车刀、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磨具等几大类型刀具还按其方式进行分类按所用材料分高速钢刀具、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；按结构分整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等；按否标准化分标准刀具和非标准刀具等
（二）常用刀具简介
车刀
1.车刀
车刀金属切削加工应用广种刀具车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔也用于切槽和切断等车刀结构上分整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片车刀机械夹固刀片车刀又分机床车刀和转位车刀机械夹固车刀切削性能稳定工人必磨刀所现代生产应用越来越多
2.孔加工刀具
孔加工刀具般分两大类：类从实体材料上加工出孔刀具常用有麻花钻、心钻和深孔钻等；另类对工件上已有孔进行再加工刀具常用有扩孔钻、铰刀及镗刀等例下图示标准高速钢麻花钻结构工作部分（刀体）前端切削部分承担主要切削工作端导向部分起引导钻头作用也切削部分备部分
铣刀nextpage
3.铣刀
铣刀种应用广泛多刃回转刀具其种类多按用途分有：1）加工平面用圆柱平面铣刀、端铣刀等；2）加工沟槽用立铣刀、T形刀和角度铣刀等；3）加工成形表面用凸半圆和凹半圆铣刀和加工其复杂成形表面用铣刀铣削生产率般较高加工表面粗糙度值较大
拉刀
4.拉刀
拉刀种加工精度和切削效率都比较高多齿刀具广泛应用于大批量生产加工各种内、外表面拉刀按所加工工件表面同分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前角、角根据工件加工表面尺寸（圆孔直径）确定拉刀尺寸外还需要确定两参数：（1）齿升角af[即前两刀齿（或齿组）半径或高度之差]；（2）齿距p[即相邻两刀齿之间轴向距离]
螺纹刀具（梳刀）
5.螺纹刀具
螺纹用切削法和滚压法进行加工
齿轮刀具（盘形铣刀）nextpage
6.齿轮刀具
齿轮刀具用于加工齿轮齿形刀具按刀具工作原理齿轮分成形齿轮刀具和展成齿轮刀具常用成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮刀具等常用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精度等级相当
（3）刀具旋向应尽能与被加工齿轮旋向相同滚切直齿轮时般用左旋齿刀
孔加工刀具（麻花钻）
7.自动线与数控机床刀具
类刀具切削部分总来说与般刀具没有多大区别同情况只了适应数控机床和自动线加工特点对们提出了更高要求
二、刀具材料
刀具切削性能好坏取决于构成刀具切削部分材料、几何形状和刀具结构刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有大影响因此要重视刀具材料正确选择与和合理使用
（）刀具材料应具备性能
1、 高硬度和耐磨性
刀具材料要比工件材料硬度高常温硬度HRC62上；耐磨性表示抵抗磨损能力取决于组织硬质点硬度、数量和分布
2、足够强度和韧性
了承受切削压力冲击和韧性避免崩刀和折断刀具材料应具有足够强度和韧性nextpage
3、高耐热性
刀具材料高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性得能力
4、良好工艺性
了便于制造要求刀具材料有较好加工性切削加工性、铸造性、锻造性和热处理性等
5、良好经济性
（二）常用刀具材料
目前生产所用刀具材料高速钢和硬质合金居多碳素工具钢（T10A、T12A）、工具钢（9SiCr、CrWMn）因耐热性差仅用于些手工或切削速度较低刀具
高速钢
·定义：种加入较多钨、铬、钒等合金元素高合金工具钢
·性能：有较高热稳定性；有较高强度、韧性、硬度和耐磨性；制造工艺简单容易磨成锋利切削刃锻造制造钻头、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等主要材料
·分类：
按用途分：通用型高速钢和高性能高速钢；
按制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢
1、通用型高速钢
钨钢：典型牌号W18Cr4V有良好综合性能制造各种复杂刀具
钨钼钢：典型牌号W6Mo5Cr4V2做尺寸较小、承受冲击力较大刀具；热塑性特别好更适用于制造热轧钻头等；磨加工性好目前各国广泛应用
2、高性能高速钢
典型牌号高碳高速钢9W18Cr4V、高钒高速钢W6MoCr4V3、钴高速钢W6MoCr4V2Co8和超硬高速钢W2Mo9Cr4Co8等适合于加工高温合金、钛合金和超高强度钢等难加工材料
3、粉末冶金高速钢
用高压氩气或氮气雾化熔融高速钢水直接得细小高速钢粉末高温下压制成致密钢坯而锻压成材或刀具形状适合于制造切削难加工材料刀具、大尺寸刀具（滚刀、插齿刀）、精密刀具、磨加工量大复杂刀具、高动载荷下使用刀具等
硬质合金
由难熔金属化合物（WC、TiC）和金属粘结剂（Co）经粉末冶金法制成
硬质合金其切削性能优良被广泛用作刀具材料（约占50%）大多数车刀、端铣刀至深孔钻、铰刀、拉刀、齿轮刀具等
具有高耐磨性和高耐热性抗弯强度低、冲击韧性差少用于制造整体刀具还用于高速钢刀具能切削淬硬钢等硬材料
ISO切削用硬质合金分三类：（各种牌号应用范围见p16表1.1）
1、YG(K)类即WC-Co类硬质合金
2、YT(P)类即WC-TiC-Co类硬质合金 3、YW(M)类即WC-TiC-TaC-Co类硬质合金nextpage
（三）其刀具材料
1、涂层刀具
2、陶瓷：硬度高、耐用度高还用于冲击负荷下粗加工切削效率显著提高
3、金刚石
4、立方氮化硼
三、刀具选用
1.刀具种类选择
刀具种类主要根据被加工表面形状、尺寸、精度、加工方法、所用机床及要求生产率等进行选择
2.刀具材料选择
刀具材料主要根据工件材料、刀具形状和类型及加工要求等进行选择
3.刀具角度选择
刀具角度选择主要包括刀具前角、角、主偏角和刃倾角选择
（1）前角
前角γo对切削难程度有大影响增大前角能使刀刃变得锋利使切削更轻快并减小切削力和切削热前角过大刀刃和刀尖强度下降刀具导热体积减少影响刀具使用寿命前角大小对表面粗糙度、排屑和断屑等也有定影响工件材料强度、硬度低前角应选得大些反之小些；刀具材料韧性好（高速钢）前角选得大些反之应选得小些（硬质合金）；精加工时前角选得大些粗加工时应选得小些
（2）角
角αo主要功用减小刀面与工件间摩擦和刀面磨损其大小对刀具耐用度和加工表面质量都有大影响般切削厚度越大刀具角越小；工件材料越软塑性越大角越大工艺系统刚性较差时应适当减小角尺寸精度要求较高刀具角宜取小值
（3）主偏角
主偏角κr大小影响切削条件和刀具寿命工艺系统刚性好时减小主偏角提高刀具耐用度、减小已加工表面粗糙度所κr宜取小值；工件刚性较差时避免工件变形和振动应选用较大主偏角
（4）副偏角
副偏角κr'作用减小副切削刃和副厚刀面与工件已加工表面之间摩擦防止切削振动κr'大小主要根据表面粗糙度要求选取
（5）刃倾角
刃倾角λs主要影响刀头强度和切屑流动方向