A. 鉗工基礎知識理論培訓試題
鉗工技術等級崗位標准
一、 職業定義 使用鉗工工具、鑽床、按技術要求對工件進行加工、修整、裝配。
二、 適用范圍 零件製作、劃線、刮削、裝配;立鑽、搖臂鑽、台鑽等專用設備的操作、保養。
三、 技術等級線 初、中、高三級 初級鉗工 。
知識要求
1. 自用設備的名稱、型號、規格、性能、結構和傳動系統。
2. 自用設備的潤滑系統、使用規則和維護保養方法。
3. 常用工、夾、量具的名稱、規格、用途、使用規則和維護保養方法。
4. 常用刀具的種類、牌號、規格和性能;刀具幾何參數對切削性能的影響;合理選擇切削用量,提高刀具壽命的方法。
5. 常用金屬材料的種類、牌號、力學性能、切削性能和切削過程中的熱膨脹知識;金屬熱處理常識。
6. 常用潤滑油的種類和用途;常用切削液的種類、用途及其對表面粗糙度的影響。
7. 機械識圖、公差配合、形位公差和表面粗糙度的基本知識。
8. 常用數學計算知識。
9. 機械傳動和典型機構的基本知識。
10. 液壓傳動和氣壓傳動的入門知識。
11. 鉗工操作、裝配的基本知識。
12. 分度頭的結構、傳動和分度方法。
13. 確定零件加工餘量的知識。
14. 鑽模的種類和使用方法。
15. 快換夾頭、攻螺紋夾頭的構造及使用知識。
16. 螺紋的種類、用途及各部分尺寸的關系;螺紋底孔直徑和套螺紋時圓桿直徑的確定方法。
17. 刮削知識;刮削原始平板的原理和方法。
18. 研磨知識;磨料的種類及研磨劑的配製方法。
19. 金屬棒料、板料的矯正和彎形方法。
20. 彈簧的種類、用途、各部為尺寸和確定作用力的方法。
21. 廢品產生的原因和預防措施。
22. 相關工種一般工藝知識。
23. 電氣的一般常識和安全用電;機床電器裝置的組成部分及其用途。
24. 安全技術規程。
技能要求
1. 使用和維護保養自用設備。
2. 選用和維護保養自用和各種工、夾、量具。
3. 各種刀頭、鑽頭的刃磨;刮刀、鏨子、樣沖、劃針、劃規的淬火和刃磨。
4. 看懂零件圖、部件裝配圖,繪制簡單零件圖,正確執行工藝規程。
5. 一般工件劃線基準面的選擇和劃線時工件的安裝。
6. 根據工件材料和刀具,選用合理的鑽削用量。
7. 一般工件在通用、專用夾具上的安裝。
8. 一般工件的劃線及鑽孔、攻螺紋、鉸孔(錐孔用塗色法檢查接接觸面積70%以上),鉸削表面的表面粗糙度達到Ra1.6m。
9. 刮削2級精度平板。
10. 製作角度樣板及較簡單的弧形樣板。
11. 盤制鋼絲直徑3mm以內的各種彈簧。
12. 一般機械的部件裝配,簡單機械(卷揚機、電動葫蘆等)的總裝配。
13. 正確執行安全技術操作規程。 14. 做到崗位責任制和文明生產的各項要求。
B. 刀具基礎知識
0.7μm:刀具的精度,應該是跳動小於等於0.7微米,
CO10%:鈷含量百分之十。
HRC~50:洛氏硬度50度。
AItin:氮鈦鋁塗層。
至於你要的匹配表,可以到YG-1刀具網站查詢(中國工廠叫萬基萬,在青島,一家韓國企業,又名養志園)。
你是銑刀使用者嗎,我是做到刀具的,負責的講,我有比這更好的刀具。
C. 機械學習的基礎知識都有哪些
數學: 微積分、線性代數、概率與統計、數值計算方法、力學;材內料力學、 工程力學 機械容基礎課:機械專業英語,機械制圖,機械原理,工程材料,機械製造基礎,機械控制工程基
礎,現代加工技術,數控加工技術,特種加工技術,刀具設計,
機械製造裝備技術,液壓控制系統,機電一體化技術,等等基本專業書
物理課 : 大學物理,機械物理,
這些只是機械專業的入門基礎課,這些都是書籍,你上網就可以查出來相關的書,書名字就是上邊的
機械人不好做,希望幫到你
要懸賞哦!
D. 如何學習機械基礎知識
制圖是機械最基礎的,學機械都是先從制圖開始的,你還是細心鑽研以下版制圖吧,買本教程書權,先從點、線、面學起,然後看零件圖,看零件圖時可以找到實體零件結合圖紙慢慢看,不就就能看明白,千萬不要急,看圖是靠積累的,和其他基礎沒什麼關系,就是機械的博士也不一定有老工人看圖看的好。
UG制圖是CAD的最後學的,如果你不自己畫圖,只是檢查別人的畫也不必都會,找個人教教你UG簡單用法。應該有10多個小時就能明白大意了,但還是那句話,讀圖是基礎,基礎!!
E. 切削刀片有什麼基礎知識
一個一般的機加工車間每年可能要消耗數千枚切削刀片。一位操作工人可能每天都要使用許多切削刀片,但卻從來沒有細想過在這些刀片背後蘊藏的復雜科學知識。了解一些有關切削刀片的製造工藝技術,對於刀具的正確使用和性能優化將會大有裨益。
硬質合金刀片的成分:
與所有人造製品一樣,製造切削刀片首先要解決原材料的問題,即確定刀片材料的成分與配方。現在的大部分刀片都是由硬質合金製成,其主要成分為碳化鎢(WC)和鈷(Co)。WC是刀片中的硬質顆粒,而Co作為結合劑可使刀片成形。
改變硬質合金特性最簡單的方法就是通過改變所用WC顆粒的晶粒尺寸。用粒度較大(3-5μm)的WC顆粒制備的硬質合金材料硬度較低,比較容易磨損;用粒度較小(<1μm)的WC顆粒則可以生產出硬度較高、耐磨性較好,但脆性也較大的硬質合金材料。在加工硬度非常高的金屬材料時,採用細晶粒硬質合金刀片可能會獲得最理想的加工效果。而另一方面,粗晶粒硬質合金刀片在斷續切削或其他對刀片韌性要求較高的加工中性能更為優越。
控制硬質合金刀片特性的另一種方法是改變WC與Co的含量比例。與WC相比,Co的硬度低得多,但韌性更好,因此,減少Co含量將獲得硬度更高的刀片。當然,這再一次提出了綜合平衡的問題——硬度更高的刀片具有更好的耐磨性,但其脆性也更大。根據具體的加工類型,選擇適當的WC晶粒尺寸和Co含量比,需要相關的科學知識和豐富的加工經驗。
通過應用梯度材料技術,在一定程度上可以避免在刀片強度與韌性之間進行妥協取捨。這項全球主要刀具製造商均已普遍應用的技術包括,在刀片的外層採用比內層更高的Co含量比。更具體地說,就是在刀片的外層(厚度為15-25μm)增大Co含量,以提供類似於「緩沖區」的作用,使刀片可以承受一定的沖擊而不會破裂。這就使刀片的刀體可以獲得採用強度更高的硬質合金成分才能實現的各種優異性能。
一旦確定了原材料的粒度、成分等技術參數,就可以開始切削刀片的實際製造流程。首先將符合配比的鎢粉、碳粉和鈷粉放入一個尺寸與洗衣機差不多大的碾磨機中,將粉料碾磨到所需要的粒度,並將各種材料均勻混合。在碾磨過程中加入酒精和水,制備出一種濃稠的黑色漿料。然後將這種漿料放入一台旋風乾燥機中,將其中的液體蒸發以後,就獲得了團塊狀的粉料,並將其貯存起來。
在下一步制備工藝中,可以獲得刀片的雛形。首先,將制備好的粉料與聚乙二醇(PEG)混合,PEG作為一種增塑劑,可將粉料像面團一樣臨時粘結在一起。然後在壓模中將材料壓製成刀片的形狀。根據不同的刀片壓制方法,可以採用單軸壓機進行壓制,也可以採用多軸壓機從不同的角度壓制出刀片形狀。
獲得壓製成形的坯料後,將其置於一個大型燒結爐中,在高溫下進行燒結。在燒結過程中,PEG從坯料混合物中被融化排出,最後留下硬質合金刀片的半成品。當PEG被融出後,刀片收縮到其最終尺寸。這一工藝步驟需要進行精確的數學計算,因為根據不同的材料成分和配比,刀片的收縮量也各不相同,而且要求將成品的尺寸公差控制在幾個微米以內。
刀片塗層的制備:
此時,產品的形態已經與最終的成品刀片相差無幾。但是,為了獲得最佳切削性能,還必須對刀片進行表面塗層。最常用的刀片塗層工藝是化學氣相沉積(CVD)工藝,即通過高電流將某種金屬靶材離子化,然後通過蒸發冷凝沉積到刀片上。可以將這一過程形象地比喻為,當柏油路面的溫度變得非常低,而空氣中又充滿高濃度的水汽時,就會在路面上形成一層薄冰。不過,與此不同的是,雖然置於塗層爐中的刀片溫度相對較低,但實際爐溫可能超過480℃。
另一種常用的刀片塗層工藝是物理氣相沉積(PVD)工藝。與CVD工藝相比,採用PVD技術可以沉積出更薄的塗層,從而可使切削刃更鋒利,在切削難加工材料(如淬硬鋼、鈦合金和耐熱超級合金)時可獲得更優異的切削性能。
在典型的刀片CVD塗層工藝中,刀片上塗覆的第一層塗層為氮碳化鈦(TiCN)。這種塗層材料能提供優異的耐磨性,而且還具有易於與硬質合金基體粘結的優點。通常,氧化鋁(Al2O3)被用作第二層塗層。這種塗層具有極佳的熱穩定性和化學穩定性,能保護刀片免受切削高溫和冷卻液中化學成分的不利影響。
TiCN和Al2O3塗層的厚度主要取決於刀片的加工類型。例如,車削加工硬材料時,需要對刀片進行充分保護,因此每種塗層的厚度可能都需要達到10μm。而對於軟材料的精加工,塗覆5μm厚的TiCN層和2μm厚的Al2O3層可能更為適當。
完成了TiCN和Al2O3塗層的制備後,切削刀片在使用功能上已接近成品。遺憾的是, Al2O3塗層的顏色是全黑色,使用者很難分辨刀片的哪些工作面已經使用過,以及切削刃是否已被磨損。為了解決這一問題,大多數刀具製造商都會在刀片上最後再塗覆一層氮化鈦(TiN)塗層。這種亮金色的塗層具有很好的可視性,使用者可以通過其顏色的變化,很容易地評估切削刀片的磨損狀態。
過去,塗覆完TiN塗層就標志著切削刀片的製造全部完成。但近年來,還有最後一道工序已變得逐漸普及。在CVD或PVD塗層工序中,當刀片冷卻時,不同塗層材料的收縮程度各不相同。因此,在各層塗層中會產生應力,並出現微裂紋。為了消除這些應力,並最大限度地減少微裂紋,人們採用了一種用酒精、氧化鋁和細砂的混合物對刀片進行噴砂處理的先進技術。在噴砂處理完成後,切削刀片的製造就大功告成了。
刀片幾何形狀的作用:
一提到切削刀片的幾何形狀,大多數刀具製造商都會馬上開始描述刀片的宏觀幾何形狀(物理外形)。而一個近年來快速發展的研究領域——刀片切削刃微觀幾何形狀的優化——值得予以高度重視。
在宏觀水平上,刀片幾何形狀的優化主要涉及為實現切屑控制而可能採用的最佳外形。根據不同的工件材料和加工方式,採用不同的刀片形狀和角度能夠提供斷屑和將切屑從切削區排出的最優結果。刀片宏觀幾何形狀的設計與優化已是一個相當成熟的技術領域,大部分主要的刀具製造商都精通此道。
直到最近幾年,技術的發展才達到了能夠控制刀片微觀幾何形狀的水平。利用先進的加工技術,可以在刀片的切削表面制備出圓形、橢圓形或帶角度的切削刃,還可以將微小的倒棱或溝槽引入刀片切削刃。隨著各種創新技術的應用,人們能夠在微小尺度上對刀片進行鈍化處理和測量,從而使刀片的使用壽命和加工穩定性獲得了極大提高。可以相當肯定地預期,今後的技術進步將進一步推動該領域的發展,並將取得更顯著的成果。
陶瓷刀片技術:
盡管絕大多數切削刀片都用硬質合金製造,但用其他材料製造的刀片正日益增多。其中,陶瓷刀片可能是一種最主要的非硬質合金刀片。隨著耐熱合金材料(如Inconel合金)在航空工業和其他行業零部件中的應用日趨廣泛,陶瓷刀片在對這些難加工材料的加工中表現出了優異的切削性能。
陶瓷刀片的製造工藝與硬質合金刀片非常相似。由於陶瓷不像其他材料那樣容易粘結,因此在燒結時必須採用高得多的溫度和壓力。
通常,在陶瓷刀片中使用碳化硅(SiC)晶須能夠增加其強度。這些細小的纖維可以起到用鋼筋來強化混凝土的相同作用。過去,在陶瓷中添加SiC的強化效果相對較小,但近年來的技術突破已經改變了這種狀況。新的工藝可使SiC晶須定向於特定的方向,從而大大提高了強化效果。與其他刀片材料相比,陶瓷的脆性更大,也經常會出現缺陷。加入正確定向的SiC晶須可以顯著減緩陶瓷刀片的碎裂失效過程,因為刀片中的微裂紋需要更大的能量,才能穿過整齊排列的晶須。隨著這種技術和其他類似技術的繼續發展,陶瓷刀片將成為一種適合各種加工的、更具可行性的解決方案。
從切削刀片中獲得更多收益:
從購買決策的角度來看,對於切削刀片,需要牢記的、最重要的事情是不過忽略那些難以觀察到的方面。如果不通過切削試驗,即使仔細檢查,可能也很難分辨出優質刀片與劣質刀片的差別。因為刀片的外表都差不多而選用廉價刀片,將不可避免地在以後的加工中增加成本。
在選擇刀片牌號時,理想的做法是咨詢刀具製造商的技術專家。除此之外,還可以利用一些基本概念,來縮小可供選擇的刀片范圍。大部分刀具製造商都採用一種可以反映刀片特性的方式來給它們編號。以山特維克可樂滿的產品為例,一種刀片牌號的第一位數反映了其所屬的大類,如4表示加工鋼的牌號,3表示加工鑄鐵的牌號,2表示加工不銹鋼的牌號。在每個類別中,最後兩位數字表示該刀片的硬度。數字小,表示硬度較高,但脆性也較大;數字大,則表示硬度較低,但韌性較好。為了查找所需刀片的類別,加工車間最好從產品目錄的中間開始,根據其性能向前或向後查找。
最後,如果某種刀片沒有達到最佳切削性能,可以找到一些有助於確定解決方案的證據。用放大鏡仔細觀察刀片的切削刃,就可以揭示問題的實質。如果檢查表明,刀片切削刃出現了明顯的磨料磨損或微小變形,說明刀片硬度偏低,需要換用硬度更高的牌號。如果刀片發生了崩刃,切削刃出現了小塊缺失,則可能需要改用硬度較低、韌性較好的牌號。通過了解切削刀片是如何製造的,以及如何為特定的加工定製不同的刀片牌號,就可以採取各種具有針對性的措施,來提高加工效率和降低加工成本。
F. 我想自己做幾把刀,了解下刀具成型的基礎知識。
看來你是想加工刀具。 戶外刀具用鋼材看要求了,最基本的硬度、韌性、鋒利保持度、防銹能力。硬度高的可以用模具鋼、甚至粉末合金,低一點可以用8CR13MOV、440C,對防銹要求不高可以用T10。當然說這都是熱處理手藝過硬才行,不會熱處理不可能做出好刀。 大批量刀坯形狀可以做沖裁模,手工可以用角磨機割邊,注意不要過熱退火了。刀腹的斜面可以用砂輪機磨,注意加水。弧線開刃,轉動胳膊和手腕保持刀具刃口法線與磨刀石平行,刀身平面與磨石夾角15~20度(戶外刀具角度大點)也需注意磨石的選擇,加水或加油研磨。你說的銅吞口是不是指護手擋塊,需要在材料上鑽孔套在刀身上的,形狀是磨出來的。材料可以選304不銹鋼或者鎳合金,黃銅雖好看,但不耐用,汗水在上面容易留下腐蝕顏色,需要很頻繁的打磨拋光。刀柄材料一個要求,與刀身的接觸面堅硬、不易吸水變形。紅木、紫檀、竹片、牛骨、鹿角都行。 設備嘛,有帶磨機最好,角磨機、台鑽或手鑽、砂輪機、恆溫電爐(熱處理)、水泵(泵冷卻水用)、手鋸、台鉗、G型夾、銼刀、各目數磨石、細砂紙、砂布。使用電動機械,由於摩擦產生大量熱量,導致退火,硬度韌性都受大影響,所以用電動工具都需加冷卻水。電鑽可以滴一點切削油,最好不要熱處理後再進行形狀加工(開刃除外),熱處理後硬度提升很明顯,若此時再切磨,第一毀工具,第二費時間,第三更易退火。如果買了已經熱處理過的鋼料,你只能慢慢來,加過量冷卻水有助提升磨削速度。
我說了這么多,都只是說,更需要你去做。耐心是第一要訣。做到一多半費了很正常,哪個刀匠沒做費幾把刀? TIPS:電動工具效率高,也容易出錯,不是用得牛逼,就不要用它做精細活,手一抖說不定就費了。先開個大樣,剩下的手工慢慢來。
還有熱處理後硬度高,但較脆。碰上模具鋼、粉末鋼、高速鋼,不能拿大錘敲,會斷。刀越長刀身要求越韌,硬度超HRC62的材料只適合做300mm內的小刀,刃部與刀身熱處理工藝不一樣的另說。網上大神有的是,多轉轉。
G. 硬質合金刀具材料都有哪些基礎知識
硬質合金是使用最廣泛的一類高速加工(HSM)刀具材料,此類材料是通過粉末冶金工藝生產的,由硬質碳化物(通常為碳化鎢WC)顆粒和質地較軟的金屬結合劑組成。目前,有數百種不同成分的WC基硬質合金,它們中大部分都採用鈷(Co)作為結合劑,鎳(Ni)和鉻(Cr)也是常用的結合劑元素,另外還可以添加其他一些合金元素。為什麼有如此之多的硬質合金牌號?刀具製造商如何為某種特定的切削加工選擇正確的刀具材料?為了回答這些問題,首先讓我們了解一下使硬質合金成為一種理想刀具材料的各種特性。
硬度與韌性:
WC-Co硬質合金在兼具硬度和韌性方面具有獨到優勢。碳化鎢(WC)本身具有很高的硬度(超過剛玉或氧化鋁),而且在工作溫度升高時其硬度也很少下降。但是,它缺乏足夠的韌性,而這對於切削刀具是必不可少的性能。為了利用碳化鎢的高硬度,並改善其韌性,人們利用金屬結合劑將碳化鎢結合在一起,從而使這種材料既具有遠遠超過高速鋼的硬度,同時又能夠承受在大多數切削加工中的切削力。此外,它還能承受高速加工所產生的切削高溫。
如今,幾乎所有的WC-Co刀具和刀片都採用了塗層,因此,基體材料的作用似乎顯得不太重要了。但實際上,正是WC-Co材料的高彈性系數(衡量剛度的指標,WC-Co的室溫彈性系數約為高速鋼的三倍)為塗層提供了不變形的基底。WC-Co基體還能提供所需要的韌性。這些性能都是WC-Co材料的基本特性,但也可以在生產硬質合金粉體時,通過調整材料成分和微觀結構而定製材料性能。因此,刀具性能與特定加工的適配性在很大程度上取決於最初的制粉工藝。
制粉工藝:
碳化鎢粉是通過對鎢(W)粉進行滲碳處理而獲得的。碳化鎢粉的特性(尤其是其粒度)主要取決於原料鎢粉的粒度以及滲碳的溫度和時間。化學控制也至關重要,碳含量必須保持恆定(接近重量比為6.13%的理論配比值)。為了通過後續工序來控制粉體粒度,可以在滲碳處理之前添加少量的釩和/或鉻。不同的下游工藝條件和不同的最終加工用途需要採用特定的碳化鎢粒度、碳含量、釩含量和鉻含量的組合,通過這些組合的變化,可以產生各種不同的碳化鎢粉。例如,碳化鎢粉生產商ATI Alldyne公司共生產23種標准牌號的碳化鎢粉,而根據用戶要求定製的碳化鎢粉品種可達標准牌號碳化鎢粉的5倍以上。
在將碳化鎢粉與金屬結合劑一起進行混合碾磨以生產某種牌號硬質合金粉料時,可以採用各種不同的組合方式。最常用的鈷含量為3%-25%(重量比),而在需要增強刀具抗腐蝕性的情況下,則需要加入鎳和鉻。此外,還可以通過添加其他合金成分,進一步改良金屬結合劑。例如,在WC-Co硬質合金中添加釕,可在不降低其硬度的前提下顯著提高其韌性。增加結合劑的含量也可以提高硬質合金的韌性,但卻會降低其硬度。
減小碳化鎢顆粒的尺寸可以提高材料的硬度,但在燒結工藝中,碳化鎢的粒度必須保持不變。燒結時,碳化鎢顆粒通過溶解再析出的過程結合和長大。在實際燒結過程中,為了形成一種完全密實的材料,金屬結合劑要變成液態(稱為液相燒結)。通過添加其他過渡金屬碳化物,包括碳化釩(VC)、碳化鉻(Cr3C2)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),可以控制碳化鎢顆粒的長大速度。這些金屬碳化物通常是在將碳化鎢粉與金屬結合劑一起進行混合碾磨時加入,盡管碳化釩和碳化鉻也可以在對碳化鎢粉進行滲碳時形成。
利用回收的廢舊硬質合金材料也可以生產牌號碳化鎢粉料。廢舊硬質合金的回收和再利用在硬質合金行業已有很長歷史,是該行業整個經濟鏈的一個重要組成部分,它有助於降低材料成本、節約自然資源和避免對廢棄材料進行無害化處置。廢舊硬質合金一般可通過APT(仲鎢酸銨)工藝、鋅回收工藝或通過粉碎後進行再利用。這些「再生」碳化鎢粉通常具有更好的、可預測的緻密性,因為其表面積比直接通過鎢滲碳工藝製成的碳化鎢粉更小。
碳化鎢粉與金屬結合劑混合碾磨的加工條件也是至關重要的工藝參數。兩種最常用的碾磨技術是球磨和超微碾磨。這兩種工藝都能使碾磨的粉料均勻混合,並能減小顆粒尺寸。為使以後壓制的工件具有足夠的強度,能保持工件形狀,並使操作者或機械手能拿起工件進行操作,在碾磨時通常還需要添加一種有機結合劑。這種結合劑的化學成分可以影響壓製成工件的密度和強度。為了有利於操作,最好添加高強度的結合劑,但這樣會導致壓制密度較低,並可能會產生硬塊,造成在最後成品中存在缺陷。
完成碾磨後,通常會對粉料進行噴霧乾燥,產生由有機結合劑凝聚在一起的自由流動團塊。通過調整有機結合劑的成分,可以根據需要定製這些團塊的流動性和裝料密度。通過篩選出較粗或較細的顆粒,還可以進一步定製團塊的粒度分布,以確保其在裝入模腔時具有良好的流動性。
工件製造:
硬質合金工件可採用多種工藝方法成型。根據工件的尺寸、形狀復雜水平和生產批量,大部分切削刀片都是採用頂壓和底壓式剛性模具模壓成型。在每一次壓制時,為了保持工件重量和尺寸的一致性,必須保證流入模腔的粉料量(質量和體積)都完全相同。粉料的流動性主要通過團塊的尺寸分布和有機結合劑的特性來控制。通過在裝入模腔的粉料上施加10-80ksi(千磅/平方英尺)的成型壓力,就可以形成模壓工件(或稱「坯件」)。
即便在極高的成型壓力下,堅硬的碳化鎢顆粒也不會變形或破碎,而有機結合劑卻被壓入碳化鎢顆粒之間的縫隙之中,從而起到固定顆粒位置的作用。壓力越高,碳化鎢顆粒的結合就越緊密,工件的壓制密度就越大。牌號硬質合金粉料的模壓特性可能各不相同,取決於金屬結合劑的含量、碳化鎢顆粒的尺寸和形狀、形成團塊的程度,以及有機結合劑的成分和添加量。為了提供有關牌號硬質合金粉料壓制特性的量化信息,通常由粉料生產商來設計構建模壓密度與成型壓力的對應關系。這種信息可確保提供的粉料與刀具製造商的模壓工藝協調一致。
大尺寸硬質合金工件或具有高長寬比的硬質合金工件(如立銑刀和鑽頭的刀桿)通常採用在一個柔性料袋中均衡壓制牌號硬質合金粉料來製造。雖然均衡壓製法的生產周期比模壓法要長一些,但刀具的製造成本較低,因此該方法更適合小批量生產。
這種工藝方法是將粉料裝入料袋中,並將袋口密封,然後將裝滿粉料的料袋置於一個腔室中,通過液壓裝置施加30-60ksi的壓力進行壓制。壓製成的工件通常要在燒結之前加工成特定的幾何形狀。料袋的尺寸被加大,以適應壓緊過程中的工件收縮,並為磨削加工提供足夠的餘量。由於工件在壓製成型後要進行加工,因此對裝料一致性的要求不像模壓法那樣嚴格,但是,仍然希望能保證每一次裝入料袋的粉料量相同。如果粉料的裝料密度過小,就可能導致裝入料袋的粉料不足,從而造成工件尺寸偏小而不得不報廢。如果粉料的裝料密度過大,裝入料袋的粉料過多,工件在壓製成型後就需要加工去除更多的粉料。盡管去除的多餘粉料和報廢的工件都可以回收再用,但這樣做畢竟會降低生產效率。
硬質合金工件還可以利用擠出模或注射模進行成型加工。擠出成型工藝更適合軸對稱形狀工件的大批量生產,而注射成型工藝通常用於復雜形狀工件的大批量生產。在這兩種成型工藝中,牌號硬質合金粉末懸浮在有機結合劑中,結合劑賦予硬質合金混合料像牙膏那樣的均勻一致性。然後,混合料或者通過一個孔被擠出成型,或者被注入一個模腔中成型。牌號硬質合金粉料的特性決定了混合料中粉末與結合劑的最佳比例,並對混合料通過擠出孔或注入模腔的流動性具有重要影響。
當工件通過模壓法、均衡壓製法、擠出模或注射模成型法成型後,在最終燒結階段之前,需要從工件中去除有機結合劑。燒結可以去除工件中的孔隙,使其變得完全(或基本上)密實。在燒結時,壓製成型的工件中的金屬結合劑變成液體,但在毛細作用力和顆粒聯系的共同作用下,工件仍然能夠保持其形狀。
在燒結後,工件的幾何形狀保持不變,但尺寸會縮小。為了在燒結後得到所要求的工件尺寸,在設計刀具時就需要考慮其收縮率。在設計用於製造每種刀具的牌號硬質合金粉料時,都必須保證其在適當壓力下壓緊時具有正確的收縮率。
幾乎在所有情況下,都需要對燒結後的工件進行燒結後處理。對切削刀具最基本的處理方式是刃磨切削刃。許多刀具在燒結後還需要對其幾何形狀和尺寸進行磨削加工。有些刀具需要磨削頂部和底部;另一些刀具則需要進行外周磨削(需要或無需刃磨切削刃)。磨削產生的所有硬質合金磨屑都可以回收再利用。
工件塗層:
在許多情況下,成品工件需要進行塗層。塗層能夠提供潤滑性和增加硬度,還能為基體提供擴散屏障,使其暴露於高溫下時可防止氧化。硬質合金基體對於塗層的性能至關重要。除了定製基體粉料的主要特性以外,還可以通過化學選擇和改變燒結方法定製基體的表面特性。通過鈷的遷移,可在刀片表面最外層20-30μm厚度內富集相對於工件其餘部位更多的鈷,從而賦予基體表層更好的強韌性,使其具有較強的抗變形能力。
刀具製造商基於自己的製造工藝(如脫蠟方法、加熱速度、燒結時間、溫度和滲碳電壓),可能會對使用的牌號硬質合金粉料提出一些特殊要求。有些刀具製造商可能是在真空爐中燒結工件,而另一些刀具製造商則可能使用熱等靜壓(HIP)燒結爐(它是在工藝循環臨近結束時才對工件加壓,以消除任何殘留孔隙)。在真空爐中燒結的工件可能還需要通過另外的工序進行熱等靜壓處理,以提高工件密度。有些刀具製造商可能會採用較高的真空燒結溫度,以提高具有較低鈷含量混合料的燒結密度,但這種方法可能會使其顯微結構變得粗大。為了保持細小的晶粒尺寸,可以選用碳化鎢顆粒尺寸較小的粉料。為了與特定的生產設備相匹配,脫蠟條件和滲碳電壓對硬質合金粉料中碳含量的高低也有不同的要求。
所有這些因素都會對燒結出的硬質合金刀具的顯微結構和材料性能產生至關重要的影響,因此,在刀具製造商與粉料提供商之間需要進行密切的溝通,以確保根據刀具製造商的生產工藝定製牌號硬質合金粉料。因此,有數百種不同的硬質合金粉料牌號也就不足為奇了。例如,ATI Alldyne公司生產的不同粉料牌號就超過600種,其中每一種牌號都是針對目標用戶和特定用途而專門設計的。
牌號分類:
不同種類的碳化鎢粉、混合料成分和金屬結合劑含量、晶粒長大抑制劑的類型和用量等的組合變化,構成了形形色色的硬質合金牌號。這些參數將決定硬質合金的顯微結構及其特性。某些特定的性能組合已成為一些特定加工用途的首選,從而使對多種硬質合金牌號進行分類具有了意義。
兩種最常用的、面向加工用途的硬質合金分類體系分別為C牌號體系和ISO牌號體系。盡管這兩種體系都不能完全反映影響硬質合金牌號選擇的材料特性,但它們提供了一個探討的起點。對於每種分類法,許多製造商都有它們自己的特殊牌號,由此產生了形形色色、五花八門的各種硬質合金牌號。
硬質合金牌號還可以按照成分來分類。碳化鎢(WC)牌號可分為三種基本類型:單純型、微晶型和合金型。單純型牌號主要由碳化鎢和鈷結合劑構成,但其中也可能含有少量晶粒長大抑制劑。微晶型牌號由碳化鎢和添加了幾千分之一碳化釩(VC)和(或)碳化鉻(Cr3C2)的鈷結合劑構成,其晶粒尺寸可達到1μm以下。合金型牌號則是由碳化鎢和含有百分之幾碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC)的鈷結合劑構成,這些添加物又稱為立方碳化物,因為其燒結後的顯微結構呈現出不均勻的三相結構。
(1)單純型硬質合金牌號
用於金屬切削加工的此類牌號通常含有3%-12%的鈷(重量比)。碳化鎢晶粒的尺寸范圍通常在1-8μm之間。與其他牌號一樣,減小碳化鎢的粒度可以提高其硬度和橫向斷裂強度(TRS),但會降低其韌性。單純型牌號的硬度通常在HRA89-93.5之間;橫向斷裂強度通常在175-350ksi之間。此類牌號的粉料中可能含有大量回收再用的原料。
單純型牌號在C牌號體系中可分為C1-C4,在ISO牌號體系中可按K、N、S和H牌號系列進行分類。具有中間特性的單純型牌號可以歸類為通用牌號(如C2或K20),可用於車削、銑削、刨削和鏜削加工;晶粒尺寸較小或鈷含量較低、硬度較高的牌號可以歸類為精加工牌號(如C4或K01);晶粒尺寸較大或鈷含量較高、韌性較好的牌號可以歸類為粗加工牌號(如C1或K30)。
用單純型牌號製造的刀具可用於切削加工鑄鐵、200和300系列不銹鋼、鋁和其他有色金屬、高溫合金和淬硬鋼。此類牌號還能應用於非金屬切削領域(如作為岩石和地質鑽探工具),這些牌號的晶粒尺寸范圍在1.5-10μm(或更大),鈷含量為6%-16%。單純型硬質合金牌號的另一種非金屬切削類用途是製造模具和沖頭,這些牌號通常具有中等大小的晶粒尺寸,鈷含量為16%-30%。
(2)微晶型硬質合金牌號
此類牌號通常含有6%-15%的鈷。在液相燒結時,添加的碳化釩和(或)碳化鉻可以控制晶粒長大,從而獲得粒度小於1μm的細晶粒結構。這種微細晶粒牌號具有非常高的硬度和500ksi以上的橫向斷裂強度。高強度與足夠的韌性相結合,使此類牌號的刀具可以採用更大的正前角,從而能通過切削而不是推擠金屬材料來減小切削力和產生較薄的切屑。
通過在牌號硬質合金粉料的生產中對各種原材料進行嚴格的品質鑒定,以及對燒結工藝條件實施嚴格的控制,防止在材料顯微結構中形成非正常的大晶粒,就能獲得適當的材料性能。為了保持晶粒尺寸細小且均勻一致,只有在能對原料和回收工藝進行全面控制,以及實施廣泛質量檢測的情況下,才能使用回收的再生粉料。
微晶型牌號可在ISO牌號體系中可按M牌號系列進行分類,除此以外,在C牌號體系和ISO牌號體系中的其他分類方法與單純型牌號相同。微晶牌號可用於製造切削較軟工件材料的刀具,因為這種刀具的表面可以加工得非常光滑,並能保持極其鋒利的切削刃。
微晶牌號刀具還能用於加工鎳基超級合金,因為這種刀具能夠承受高達1200℃的切削溫度。對於高溫合金和其他特殊材料的加工,採用微晶牌號刀具和含釕的單純牌號刀具,能夠同時提高其耐磨性、抗變形能力和韌性。微晶牌號還適合製造會產生剪切應力的旋轉刀具(如鑽頭)。有一種鑽頭採用復合牌號的硬質合金製造,在同一支鑽頭的特定部位,材料中的鈷含量各不相同,從而根據加工需要優化了鑽頭的硬度和韌性。
(3)合金型硬質合金牌號
此類牌號主要用於切削加工鋼件,其鈷含量通常為5%-10%,晶粒尺寸范圍為0.8-2μm。通過添加4%-25%的碳化鈦(TiC),可以減小碳化鎢(WC)擴散到鋼屑表面的傾向。通過添加不超過25%的碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),可以改善刀具的強度、抗月牙窪磨損能力和耐熱沖擊性。添加此類立方碳化物還能提高刀具的紅硬性,在重載切削或切削刃會產生高溫的其他加工中,有助於避免刀具發生熱變形。此外,碳化鈦在燒結過程中能提供成核位置,改善立方碳化物在工件中的分布均勻性。
一般來說,合金型硬質合金牌號的硬度范圍為HRA91-94,橫向斷裂強度為150-300ksi。與單純型牌號相比,合金型牌號的耐磨料磨損性能較差,且強度較低,但其耐粘結磨損的性能更好。合金型牌號在C牌號體系中可分為C5-C8,在ISO牌號體系中可按P和M牌號系列進行分類。具有中間特性的合金型牌號可以歸類為通用牌號(如C6或P30),可用於車削、攻絲、刨削和銑削加工。硬度最高的牌號可以歸類為精加工牌號(如C8和P01),用於精車和鏜削加工。這些牌號通常具有較小的晶粒尺寸和較低的鈷含量,以獲得所需要的硬度和耐磨性。不過,通過添加較多的立方碳化物也能獲得類似的材料特性。韌性最好的牌號可以歸類為粗加工牌號(如C5或P50)。這些牌號通常具有中等大小的粒度和高鈷含量,立方碳化物的添加量也較少,以通過抑制裂紋擴展而獲得所需要的韌性。在斷續車削加工中,通過採用上述刀具表面具有較高鈷含量的富鈷牌號,還可以進一步提高切削性能。
碳化鈦含量較低的合金型牌號用於切削加工不銹鋼和可鍛鑄鐵,但也可用於加工有色金屬(如鎳基超級合金)。這些牌號的晶粒尺寸通常小於1μm,鈷含量為8%-12%。硬度較高的牌號(如M10)可用於車削加工可鍛鑄鐵;而韌性較好的牌號(如M40)可用於銑削和刨削鋼件,或者用於車削不銹鋼或超級合金。
合金型硬質合金牌號還能用於非金屬切削類用途,主要用於製造耐磨零件。這些牌號的粒度通常為1.2-2μm,鈷含量為7%-10%。在生產這些牌號時,通常會加入很大比例的回收原料,從而在耐磨零件的應用中獲得較高的成本效益。耐磨零件需要具有很好的耐腐蝕性和較高的硬度,在生產此類牌號時,可以通過添加鎳和碳化鉻來獲得這些性能。
為了滿足刀具製造商在技術性和經濟性上的雙重要求,硬質合金粉料是關鍵要素。針對刀具製造商的加工設備和工藝參數而設計的粉料可確保成品工件的性能,並導致出現了數百種硬質合金牌號。硬質合金材料可循環利用的特點以及可直接與粉料提供商合作的能力,使刀具製造商能夠有效控制其產品質量和材料成本。
H. 做一個刀具銷售工程師需要知道哪些知識
刀具工程師是一個很籠統的概念。
對於刀具使用者而言,刀具工程師一般指刀具管理工程師,需要刀具使用的基礎知識,對刀具材料應用的定性概念,刀具應用的經濟、技術基礎等;
對刀具銷售著而言,可分為刀具銷售工程師、刀具應用工程師等,由於各銷售公司銷售產品不同,其知識需求有很大不同;
對刀具製造者而言,可分為刀具開發工程師、刀具設計工程師、刀具製造工程師等,那就對專業要求更高了。
I. 給一些鉗工的入門基礎知識
維修鉗工崗位達標試題庫
填空題:
1、液壓泵的主要性能參數有流量、容積效率、壓力、功率、機械效率、總效率。2、液壓泵的種類很多,常見的有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。3、液壓控制閥可分為方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥三大類,4、壓力控制閥用來控制、調節液壓系統中的工作壓力,以實現執行元件所要求的力或力矩。5、壓力控制閥包括溢流閥、減壓閥、順序閥等。6、流量控制閥是控制、調節油液通過閥口的流量,而使執行機構產生相應的運動速度。7、流量控制閥有節流閥、調速閥等。8、單向閥的作用是使油液只能向一個方向流動。9、方向控制閥的作用是控制液壓系統中的油流方向,以改變執行機構的運動方向或工作順序。10、換向閥是利用閥芯和閥體的相對運動來變換油液流動的方向,接通或關閉油路。
機械製造圖樣上所標注的法定長度為毫米,法定長度與英制的換算關系為1英寸=25.4毫米
除銹的方法分為機械除銹法,化學除銹法,電化學除銹法。
鍵聯結分為松鍵聯接、緊鍵聯接、花鍵聯接。
滾動軸承按所承受的負荷的方向和大小分為向心類和推力類。
測量方法的誤差包括 系統 誤差 隨機 誤差。
常用的拆卸方法有 擊卸法、拉拔法、頂壓法、溫差、破壞法。
銼刀工作面上起主要銼削作用的銼紋是主銼紋。
鉚接時,鉚釘直徑的大小與被聯接板的厚度有關。
彈簧在不受外力作用時的高度(或長度)稱為自由高度(或長度)。
鑽孔時加切削液的主要目的是冷卻作用。
絲錐由工作部分和錐柄兩部分組成。
鋸條的切削角度:前角、後角。
聯軸器分為剛性聯軸器 柔性 聯軸器。
同類規格的呆扳手與活動扳手,使用時比較安全的是 呆扳手 ,使用時比較方便的是 活動扳手 。
設備一級保養由操作者 執行,負責設備日常潤滑保養。設備的二級保養由 維修工 執行,負責設備檢修、系統維護等工作。
舉三種常用螺紋的種類 直螺紋、錐羅紋、梯形螺紋。
列舉三種常用的液壓控制閥電磁換向閥、溢流閥、減壓閥、順序閥。
機械生產採用的配合性質有:過盈配合、過度配合、間隙配合。
相同零件可以互相調換並仍能保證機器或部件性能要求的性質叫零件的互換性。(公差配合)
尺寸公差是指允許尺寸的變動量,即等於最大極限尺寸(或上偏差)與最小極限尺寸(或下偏差)之代數差的絕對值。
互換性條件,即保證零件的尺寸、幾何形狀、相互位置和表面粗糙度等技術要求的一致性。
孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得的代數差,為正值時稱為間隙,為負值時稱為過盈。
配合代號中,分子代號為H的均為基孔制,分母代號為h的均為基軸制。
鑽孔時,鑽頭的旋轉是主運動,軸向移動是進給運動。(金屬切削基本知識)
麻花鑽一般用高速鋼製成,淬硬至HRC62-68。由柄部、頸部及工作部分構成。柄部有直柄和錐柄兩種。(鑽孔、擴孔與鉸孔)
鑽頭直徑大於13mm,柄部一般作為莫氏錐柄。
當孔的精度要求較高和表面粗糙度值要求較小時,加工中應取較小的時給量,較大的切削速度。
螺紋要素包括牙型、公稱直徑、螺距、線數、螺紋公差帶、旋向和旋合長度等。(攻螺紋與套螺紋)
攻螺紋時,絲錐切削刃對材料產生擠壓,因此攻螺紋前底孔直徑必須大於螺孔小徑的尺寸。
螺紋相鄰兩牙,在中徑上對應兩點間的軸向距離叫螺距。
螺紋公稱直徑,指的是螺紋大徑的基本尺寸,即外螺紋牙頂和內螺紋牙底直徑。
在鋼和鑄鐵的工作上加工同樣直徑的內螺紋時,鋼件的底孔直徑比鑄鐵的底孔直徑稍大。
鑽床一般可完成鑽孔、擴孔、鍃孔、鉸孔和攻螺紋等加工工作。(鑽床與鑽床夾具)
液壓傳動,是用液體做為工作介質,通過動力元件,將原動機的機械能轉換為液壓能,然後通過管道、控制元件,藉助執行元件將油液的液壓能轉換的機械能,驅動負載實現直線或回轉運動。
液壓泵是將機械能轉變為液壓能的能量裝置。常用的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等
鏈傳動機構常見的磨損形式,有鏈被拉長,鏈和鏈輪磨損,鏈環斷裂等。
帶傳動是利用傳動帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力的,適用於兩軸中心距較大的傳動。
滾動軸承按滾動體種類分為滾子軸承、球軸承和滾針軸承。
滾動軸承是滾動摩擦性質的軸承,一般由外圈、內圈、滾動體和保持器組成。
二級保養是以機修工人為主,操作工人為輔而進行的定期性計劃修理工作。
劃線分 平面劃線 和 立體劃線 。
螺紋基本要素 牙型 、大徑、螺距、線數、螺紋公差帶、旋向和旋合長度。
判斷題
( √ )齒輪在軸上固定當要求配合過盈量很大時,應採用液壓套合法裝配。
( √ )選定合適的定位元件可以保證工件定位穩定和定位誤差最小。
( × )千分尺若受到撞擊造成旋轉不靈時,操作者應立即拆卸,進行檢查和調整。
( × )用接長鑽頭鑽深孔時,可一鑽到底,不必中途退出排屑。
( × )在韌性材料上攻絲不可加冷卻潤滑液以免降低螺紋粗糙度。
( √ )材料彎曲時中性層一般不在材料正中,而是偏向內層材料一邊。
( × )在帶傳中,不產生打滑的皮帶是平帶。
( √ )工件一般應夾在台虎鉗的左面,以便操作。
( √ )液壓系統一般由以液壓泵為代表的動力部分,以液壓缸為代表的執行部分,以各種控制閥為代表的控制部分和一些輔助裝置組成的。
(×)台虎鉗夾持工件時,可套上長管子扳緊手柄,以增加夾緊力。
(×)零件都必須經過劃線後才能加工。
(√)鋸條長度是以其兩端安裝孔的中心距來表示的。
(×)起鋸時,起鋸角越小越好。
(×)鑽孔時加切削液的主要目的是提高孔的表面質量。
選擇題:
1. 造成磨床工作台低速爬行的原因可能是(B)。
A、系統不可避免油液泄漏現象 B、系統中混入空氣
C、液壓沖擊 D、空穴現象
2. 孔徑較大時,應取(C)的切削速度。
A、任意 B、較大 C、較小 D、中速
4. 操作(A)時不能戴手套。
A、鑽床 B、車床 C、銑床 D、機床
5. 銼刀共分三種:有普通銼、特種銼、還有(C)。
A、刀口銼 B、菱形銼 C、整形銼 D、橢圓銼
6. 當工件的強度、硬度愈大時,刀具壽命(B)。
A、愈長 B、愈短 C、不變 D、沒影響
7. 將能量由原動機傳遞到(A)的一套裝置稱為傳動裝置。
A、工作機 B、電動機 C、汽油機 D、接收機
8. 拆卸時的基本原則,拆卸順序與(A)相反。
A、裝配順序 B、安裝順序 C、組裝順序 D、調節順序
9. 切削塑性較大的金屬材料時形成(c)切屑。
A、帶狀 B、擠裂 C、粒狀 D、崩碎
10. 液壓傳動是依靠(B)來傳遞運動的。
A、油液內部的壓力 B、密封容積的變化
C、活塞的運動 D、油液的流動
11. 能保持傳動比恆定不變的是(C)。
A、帶傳動 B、鏈傳動 C、齒輪傳動 D、摩擦輪傳動
12. 孔的最小極限尺寸與軸的最大極限尺寸之代數差為正值叫(B)。
A、間隙值 B、最小間隙 C、最大間隙 D、最大過盈
13. 鏨削硬鋼或鑄鐵等硬材料時,楔角取(C)。
A、30°~50° B、50°~60° C、60°~70° D、70°~90°
14.液壓傳動的動力部分的作用是將機械能轉變成液體的( C ) A、熱能 B電能 C壓力勢能15.液壓傳動的動力部分一般指( B ) A、電動機 B液壓泵、C、儲能器16.液壓傳動的工作部分的作用是將液壓勢能轉換成( A ) A、機械能 B、原子能 C、光能17.(B)是用來調定系統壓力和防止系統過載的壓力控制閥。 A、回轉式油缸 B、溢流閥 C、換向閥18.油泵的及油高度一般應限制在(C)以下,否則易於將油中空氣分離出來,引起氣蝕。 A、1000mm B、6000mm C、500mm19.液壓系統的油箱中油的溫度一般在(B)范圍內比較合適。 A、40~50℃ B 55~65℃ 65~75℃20.液壓系統的蓄能器是儲存和釋放(A)的裝置。 A、液體壓力能 B、液體熱能 C、電能21.流量控制閥是靠改變(C)來控制、調節油液通過閥口的流量,而使執行機構產生相應的運動速度。 A、液體壓力大小 B、液體流速大小 C、通道開口的大小
22.滾動軸承的溫升不得超過( A ),濕度過高時應檢查原因並採取正確措施調整。 A、60~65℃ B、40~50 ℃ C、25~30℃23.將滾動軸承的一個套圈固定,另一套沿徑向的最大移動量稱為( B ) A、徑向位移 B、徑向游隙 C、軸向游隙24.軸承在使用中滾子及滾道會磨損,當磨損達到一定程度,滾動軸承將(C)而報廢。 A、過熱 B、卡死 C、滾動不平穩
問答題:
帶傳動與其他機械傳動相比有什麼優點?
答:(1)、帶富有彈性,可緩和沖擊和振動,運行平穩、無噪音。
(2)、可用於兩傳動軸中心距離較大的傳動。
(3)、當過載時,帶就會在帶輪上打滑,具有過載保護作用,可以避免其他零件的損壞。
(4)、帶傳動結構簡單、製造容易、維護方便、成本低廉。
蝸桿傳動有哪些特點?它使用於哪些場合?
答:(1)、承載能力較大。
(2)、傳動比大、結構緊湊。
(3)、傳動准確、平穩、無噪音。
(4)、具有自鎖性:即只能用蝸桿帶動蝸輪,而蝸輪不能帶動蝸桿傳動。
(5)、傳動效率低,容易發熱。
(6)、蝸輪為減摩和提高傳動效率採用青銅材料,導致材料成本提高。
(7)、蝸桿和蝸輪不可任意嚙合。
(8)、加工蝸輪的滾刀成本高。
蝸桿傳動適用於傳動比大、結構緊湊、傳動平穩、要求有自鎖性的場合,如減速器、手拉葫蘆、車床的進給機構、機床的分度頭等。
鉗工試題
J. 金屬加工刀具都有哪些基本知識
在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等,必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指製造和測量用的標注角度在實際工作時,由於刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變,實際工作的角度和標注的角度有所不同,但通常相差很小。
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),並不易變形。
通常當材料硬度高時,耐磨性也高;抗彎強度高時,沖擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,現代仍是應用最廣的刀具材料,其次是硬質合金。
聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。
硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積法塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具,也可用於高速鋼刀具,如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁,使刀具在切削時的磨損速度減慢,塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1~3倍以上。
由於在高溫、高壓、高速下,和在腐蝕性流體介質中工作的零件,其應用的難加工材料越來越多,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況,刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料;進一步發展刀具的氣相沉積塗層技術,在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的塗層,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾;進一步發展可轉位刀具的結構;提高刀具的製造精度,減小產品質量的差別,並使刀具的使用實現最佳化。
按切削運動方式和相應的刀刃形狀,刀具又可分為三類。通用刀具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀和鋸等;成形刀具,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。
各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結構刀具的工作部分(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。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上,藉助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩,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;圓錐柄錐度承受軸向推力,並藉助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用於較小的麻花鑽、立銑刀等刀具,切削時藉助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼製成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分,包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。
有的刀具的工作部分就是切削部分,如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分,如鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。
刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃;焊接結構是把刀片釺焊到鋼的刀體上;機械夾固結構又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釺焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質合金刀具一般製成焊接結構或機械夾固結構;瓷刀具都採用機械夾固結構。