各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠?jī)?nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。
帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,切削時(shí)借助夾緊時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對(duì)焊而成。
制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和化學(xué)惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。
通常當(dāng)材料硬度高時(shí),耐磨性也高;抗彎強(qiáng)度高時(shí),沖擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,現(xiàn)代仍是應(yīng)用廣的刀具材料,其次是硬質(zhì)合金。
為了實(shí)現(xiàn)切削加工,刀具相對(duì)于工件要有一定的切削深度,并沿工件待加工表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)有時(shí)是直線的,有時(shí)是旋轉(zhuǎn)的,通常由機(jī)床實(shí)現(xiàn)。上述刀具及工件的運(yùn)動(dòng)速度以及刀具切人工件內(nèi)部的深度被統(tǒng)稱為切削用量?!扒邢骷庸ぁ边@一概念在有些場(chǎng)合被廣義解釋,這時(shí)它不僅包括上述內(nèi)容,而且還包括磨削加工。本章對(duì)切削加工不作廣義解釋。按照刀具與工件的運(yùn)動(dòng)方式以及刀具的形狀可將切削加工劃分為:車削、銑削、刨削、鉆削、鏜削、拉削、鉸削、攻絲、插齒、滾齒等。
對(duì)拉刀、滾刀、鉸刀、銑刀等復(fù)雜高速鋼刀具,在低溫條件下,進(jìn)行碳、氮、硫、硼、氧等多元素共滲,使刀具的耐用度平均提高2 倍~5倍。這是因?yàn)檫@些元素滲入刀具表層后,使刃具表層的化學(xué)成分發(fā)生了變化,在切削過(guò)程中起到了減小摩擦和自潤(rùn)滑作用,從而降低了切削力和切削熱,提高了刀具耐用度,降低了生產(chǎn)成本。
此工藝簡(jiǎn)單,工作溫度低,是一種提高復(fù)雜高速鋼刀具耐用度的有效措施。