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切割技術的歷史

刀具是機械制造中用於切削的工具,也稱切削刀具。廣義的刀具包括刀具和磨料。大多數刀都是機器使用的,但也有手工使用的。因為機械制造中使用的工具基本上都是用來切削金屬材料的,所以“工具”這個詞壹般理解為金屬切削工具。切割木頭的工具叫做木工工具。刀具的發展在人類進步的歷史中占有重要的地位。早在公元前28世紀至公元前20世紀,中國就出現了黃銅錐和銅錐、鉆、刀等銅制工具。戰國晚期(公元前3世紀),由於掌握了滲碳技術,制成了銅制刀具。當時的鉆和鋸與現代的平鉆和鋸有壹些相似之處。然而,在18世紀後期,隨著蒸汽機和其他機器的發展,切割工具得到了快速發展。1783年,法國的勒內首先做出了銑刀。1792,英國Maudslay制造絲錐和模具。關於麻花鉆發明的最早文獻記載在1822,但直到1864才作為商品生產出來。當時的刀具是整體高碳工具鋼,允許的切削速度是每分鐘5米左右。1868年,含鎢的合金工具鋼是在英國穆斯徹特制的。1898年,美國的泰勒和懷特發明了高速鋼。1923年,德國施羅德發明了硬質合金。使用合金工具鋼時,刀具切削速度提高到8m/min左右,使用高速鋼時提高壹倍以上,使用硬質合金時提高壹倍以上,加工工件的表面質量和尺寸精度也大大提高。由於高速鋼和硬質合金價格高,刀具采用焊接和機械夾緊結構。從1949到1950,美國開始在車刀上使用可轉位刀片,不久又應用到銑刀等刀具上。1938年,德國德固賽公司獲得陶瓷工具專利。1972年,通用電氣公司生產聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可以使刀具以更高的速度切削。1969年,瑞典山特維克鋼鐵廠獲得化學氣相沈積法生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。從65438年到0972年,美國的邦莎和拉古林發展了物理氣相沈積法,在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆壹層碳化鈦或氮化鈦的硬質層。表面塗層法將基體材料的高強度和韌性與表層的高硬度和耐磨性結合起來,從而使這種復合材料具有更好的切削性能。根據工件加工表面的形式,刀具可以分為五類。加工各種外表面的工具,包括外表面上的車刀、刨刀、銑刀、拉刀和銼刀;孔加工工具,包括用於內表面的鉆頭、鉸刀、鏜刀、鉸刀和拉刀;螺紋加工工具,包括絲錐、板牙、自動螺紋切削頭、螺紋車刀和螺紋銑刀;齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等。切割工具,包括鋸齒圓鋸、帶鋸、弓鋸、切削車刀和鋸片銑刀等。此外,還有組合刀具。根據切削運動方式和相應的刀片形狀,刀具可分為三類。通用工具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、鉸刀、鉸刀和鋸等。成形刀具,其刀片的形狀與待加工工件的截面形狀相同或幾乎相同,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、錐形鉸刀和各種螺紋加工刀具;範成刀具用於加工齒輪齒面或類似工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀、錐齒輪銑刀頭等。各種工具的結構由夾緊部分和工作部分組成。整體結構工具的夾緊部分和工作部分都制作在工具本體上;鑲齒結構刀具的工作部分(齒或刀片)鑲嵌在刀體上。工具的夾緊部分有兩種類型:孔和手柄。帶孔刀具通過內孔套裝在機床主軸或主軸上,通過軸鍵或端鍵傳遞扭矩,如圓柱銑刀、套筒面銑刀等。通常有三種帶柄的工具:長方柄、圓柱柄和圓錐柄。車削工具、刨床等。通常是矩形手柄;錐形手柄通過錐度承受軸向推力,通過摩擦傳遞扭矩;圓柱柄壹般適用於較小的麻花鉆、立銑刀等工具。切割時,通過夾緊時產生的摩擦力來傳遞扭矩。很多有柄工具的手柄是用低合金鋼制造的,而工作部分是用高速鋼通過對焊制造的。刀具的工作部分是產生和處理切屑的部分,包括刀片、破碎或滾動切屑的結構、移除或儲存切屑的空間、切削液的通道和其他結構元件。有些刀具的工作部分是切削部分,如車刀、刨刀、鏜刀、銑刀等。有些刀具的工作部分包括切削部分和校準部分,如鉆頭、鉸刀、內表面拉刀和絲錐。切削部分的作用是用刀片切屑,校準部分的作用是使加工表面光滑和引導刀具。工具工作部分的結構有三種類型:整體式、焊接式和機械夾緊式。整體結構是在刀體上制作刃口;焊接結構是將刀片釬焊到鋼制刀體上;機械夾緊結構有兩種,壹種是將刀片夾緊在刀體上,另壹種是將釬焊好的刀頭夾緊在刀體上。硬質合金刀具壹般做成焊接結構或機械夾緊結構;瓷質刀具均采用機械夾緊結構。刀具切削部分的幾何參數對切削效率和加工質量有很大影響。增大前角可以減少前刀面擠壓切削層時的塑性變形,降低切屑流經前方的摩擦阻力,從而降低切削力和切削熱。但增大前角會降低切削刃的強度,減少刀頭的散熱量。在選擇刀具的角度時,我們需要考慮許多因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性能(粗加工和精加工)等。,而且壹定要根據具體情況合理選擇。壹般來說,刀具角度是指制造和測量時使用的標記角度。由於刀具安裝位置的不同和切削方向的變化,實際工作角度和劃線角度是不同的,但這種差別通常很小。用於制造工具的材料必須具有較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、鍛造和熱處理等)。),且不易變形。通常材料的硬度高,耐磨性也高;當彎曲強度高時,沖擊韌性也高。然而,材料的硬度越高,其彎曲強度和沖擊韌性越低。由於高速鋼具有較高的抗彎強度、沖擊韌性和良好的切削加工性,所以它仍然是現代使用最廣泛的刀具材料,其次是硬質合金。聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度的淬硬鋼和硬鑄鐵。聚晶金剛石適用於切割有色金屬、合金、塑料和玻璃鋼。碳素工具鋼和合金工具鋼只用作銼刀、板牙、絲錐等工具。硬質合金可轉位刀片已經通過化學氣相沈積塗覆有碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬質層或復合硬質層。發展中的物理氣相沈積法不僅可用於硬質合金工具,也可用於高速鋼工具,如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀。硬質塗層作為化學擴散和熱傳導的屏障,減緩了刀具的磨損速度,塗層刀片的壽命比未塗層刀片提高了1 ~ 3倍以上。由於零件工作在高溫、高壓、高速和腐蝕性流體介質中,使用的難加工材料越來越多,切削的自動化水平和對加工精度的要求也越來越高。為了適應這種形勢,工具的發展方向將是開發和應用新的工具材料;進壹步發展刀具的氣相沈積塗層技術,在高韌性、高強度的基體上沈積壹層硬度更高的塗層,更好地解決刀具材料硬度和強度之間的矛盾;進壹步發展旋切機的結構;提高工具制造精度,減少產品質量差異,優化工具使用。刀具材料大致分為以下幾類:高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼、聚晶金剛石。我主要提壹下陶瓷,陶瓷比硬質合金更早用於切削工具,但因為脆性大發展緩慢。但從70年代開始,發展迅速。陶瓷刀具材料主要有兩大系列,即氧化鋁系列和氮化矽系列。陶瓷作為壹種工具,具有成本低、硬度高、耐高溫性好等優點,具有良好的發展前景。應該叫切割工具。目前國內外產品差異很大,工具是高科技消費品!中國工具網/是國內最大的工具刀片行業門戶網站!中國工具網/本著“立足工具刀片行業,服務工具刀片用戶”的服務宗旨。中國刀具網整合刀具刀片相關行業各類信息及產品服務供需信息,為中國刀具刀片行業企業提供全面專業的刀具刀片信息及網絡營銷推廣和互聯網貿易平臺,幫助中國刀具刀片企業全面開展綜合電子商務!

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