机械加工基本知识－切削刀具

发布日期：2021-10-30 08:27:36浏览次数：2152

机械加工基本知识

对于新进入打工行列及实习的学生，刚步入机械加工工厂，如同到了一个陌生的世界：一片不熟悉的钢铁机器，空中是行走的天车，墙上是各种颜色的管道，地上是一台一台的、各种各样的高速旋转的机床设备，这些高速旋转的机器，也就是通常讲的机械加工机床。机械加工就是通过机床设备，对加工对象实施高速切削，达到预定的几何形状。高速切削是人类文明进步的结果，是人类不断追求高生产率、高精度、高质量、低成本的必然结果。

机械加工这个行业，涉及的知识面非常广，它的专业基础课有几十门之多。在众多的专业基础知识中，最重要的与最需要懂的是金属材料和切削刀具。因为机械加工接触的是金属材料，使用的是切削刀具，所以这两方面的知识是最重要的。

切削刀具

一、切削刀具的基本知识

对于切削加工的刀具，首先要明白的是用硬的材料切削软的材料，用耐压材料切削脆性材料这一大的道理。如同生活中，用菜刀切肉，用椰头砸核桃一样。大家在工厂所见到的钢铁，有方的、圆的、扁的、长的、短的，给人们的感觉好像一样，都是钢铁，实际上，它们是各种牌号的钢材，金属材料随着牌号的不同，有软硬之分，韧性好、脆性大之分。这与日常生活中见到的木头一样，虽然都是木头，但有柳木、杨木、桦木、槐木之分，其材质有软、有硬、有易变形和不易变形之分。金属切削刀具，是一种很硬的钢铁材料。

二、高速切削刀具与低速切削刀具

金属切削刀具有高速切削刀具和低速切削刀具两大类。一般来讲，低速切削刀具均是手工操作使用的刀具，高速切削刀具是机床设备上使用的刀具。

低速切削刀具一般有：锉刀、聲子、手工锯条、剪刀、菜刀、木工创刀、丝锥、板牙、拉刀等。高速切削刀具一般有：麻花钻头、各种车刀、铣刀、菅刀、刨刀、拉刀、机用丝锥等。

三、切削刀具的热硬性

高速切削刀具与低速切削刀具在使用性能上有一个明显的差别，就是热硬性。低速切削刀具的热硬性很差，一般在200℃以下；高速切削刀具的热硬性很好，一般在600℃以上。什么是热硬性呢？就是在高温下，仍具备高硬度的性能。大家应该知道，摩擦产生热，在高速切削加工工件时会产生摩擦热，相对运动的速度越高，产生的摩擦热越高，高速切削刀具在剧烈摩擦产生的高温下仍具有很高的硬度，能够继续进行机械加工，所以大家看到的高速运转的机床，使用的刀具都是高速切削刀具，而低速切削刀具在高温下就丧失了硬度，它只能在温度较低的环境下担负切削工作。

四、高速钢与硬质合金的使用区别

高速钢刀具与硬质合金刀具都是高速切削刀具，但在使用中也有比较大的区别，相对而言：

(1)高速钢硬而韧，在600℃以下保持高的硬度。

(2)硬质合金硬而脆，耐压、耐磨，在1000℃以下保持高的硬度。

在实际使用中，要注意：

1)高速钢刀具因韧性好，可以在很低的速度下进行切削加工，而硬质合金刀具必须在高速下切削，切削速度不能低，否则切削刃就会崩裂。

2)切削加工时，高速钢刀具的切削液加注，可以连续，也可以断续；而硬质合金刀具的冷却，必须是连续的，从头到尾的加注，不得半途加注，否则刀具会因骤冷骤热而产生龟裂。

3)因为硬质合金刀具耐压、耐磨，在实际切削加工中，适于切削硬而脆的铸铁工件。

4)在磨刀时，高速钢刀具可以连续地在砂轮机上磨削；而硬质合金刀具在砂轮机上不能连续地磨削，否则会产生崩刃现象。

对于硬质合金刀具来说，它有很多的优点，但有一个致命的弱点，就是韧性差，这一点不如高速钢刀具，如果它的韧性好，价格也可以降下来的话，就可以代替高速钢刀具，形成只有一种刀具材料的现象，这将是机械工业的一个巨大进步。

五、切削刀具的根本知识

机械加工的车刀、铣刀、创刀、钻头定义的各种切削角度，是人类智慧的结晶，是人们在长期实践中经验的总结。定义切削角度，是为了便于同行之间的交流。

对于切削工具，日常生活是处处可见的。例如，日常生活中的菜刀、斧头、木工的创刀都是切削工具，而这些切削工具都有其切削角度，如图1-2所示。

从图1-2中可以看到，菜刀、斧头、刨刀的楔角是不一样的。因为它们加工的对象各不相同，菜刀的加工对象最软，所以前角最大；而斧头的加工对象最硬，所以楔角最大。刨刀次之，菜刀为最小。从图1-2中还可以看到，刨刀工作时的前角是不变化的，而后角，在磨创刃时，有可能变化，但变化的范围很小。由于菜刀、斧头、刨刀切削加工对象的材质比较软，所以其前角可以很大，楔角可以很小。机械加工就不同了，其加工对象的材质都是钢铁，材料很硬，为保证刀具的强度，其前角很小，楔角很大，如图1-3所示。