金属切削刀具
第一节 概述
一、刀具类型 机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性，客观上要求
进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。刀具按加工方式和具体 用途可分为以下几种类型： （1）车刀类 包括车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀、自动机床 和半自动机床用的切刀以及一些专用切刀。 （2）铣刀类 用于在铣床上加工各种平面、侧面、台阶面、成形表 面以及用于切断、切槽等。 （3）孔加工刀具类 包括从实体材料上加工孔以及对已有孔进行 再加工所用的刀具。如各种钻头、扩孔钻、锪钻、铰刀、复合孔加工 刀具等。 （4）拉刀类 这类刀具用于加工各种形状的通孔、贯通平面及成形 表面等，是高生产率的多齿刀具，一般用于大批量生产。
（2）端铣
端铣与周铣相比，前者更容易使加工表面获得较小的表面粗糙度和较 高的劳动生产率。因为端铣时副切削刃、倒角刀尖具有修光作用，而周 铣时只有主切削刃工作。此外，端铣时，主轴刚性好，并且端铣刀易于 采用硬质合金可转位刀片，因而切削用量较大，生产率高，在平面铣削 中基本代替了周铣。
（3）加工范围
3.焊接装配式车刀 焊接装配式车刀是将硬质合金刀片钎焊在小刀快上，这种结构多用于 重型车刀。 4.机夹车刀 机夹车刀是将硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上的车刀。
5.可转位车刀 可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀，它与普通机夹车刀的不
同点在于刀片为多边形，每一边都可作切削刃，用钝后只需将刀片转 位，即可使 新的切削刃投入工作，当几个切削刃都用钝后，即可更换 新刀片。
合于加工产生崩碎切屑、有冲击切削力和切削热集中在刃尖附近的脆
性材料。
（2）P类硬质合金（YT类）
YT类硬质合金除了有较高的硬度和耐磨性外，抗粘结扩散能力和
抗氧化能力好，适用于高速切削钢料。但不宜加工含钛的不锈钢和钛
合金，因为硬质合金中有钛元素，会发生亲合作用，加速刀具磨损。
（3）M类硬质合金（YW类）
刀具材料的导热性能要好，有利于散热；耐热冲击性能好，材料
内部不会因受到大的热冲击产生裂纹。
（6）良好的工艺性能
（7）经济性
（二）常用刀具材料
刀具材料种类很多，主要有工具钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化
硼和金刚石等5大类型。目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速
钢和硬质合金两类。
1.高速钢
高速钢含有较多的钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等元
这类合金含有适当的TaC和增加含Co量，其强度提高，能承受机械振 动和热冲击，用于断续切削。
（三）其他刀具材料
第二节 车刀
一、车刀的种类、结构形式及用途
车刀用于加工外圆、内孔、端面、螺纹及各种内、外回转体成形
表面，也可用于切断和切槽等。外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥
面，它可分为直头和弯头两种。弯头车刀通用性较好，可以车削外圆、
另一种是切削刃分布在铣刀的端部端面的铣削（端铣），应用于卧式铣 床上。
（1）周铣 1）逆铣 铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向和工件的进给方向 相反，这种铣削方式称为逆铣。 2）顺铣 铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向 相同，这种铣削方式称为顺铣。
逆、顺铣特点：
逆铣时，刀齿磨损快，加工表面质量较差，容易使工件的装夹松动。 顺铣时，刀齿的切削厚度从最大助教递减至零，没有逆铣时的刀齿滑行 现象，加工硬化程度大为减轻，已加工表面质量较高，刀具使用寿命也 比逆铣时高。顺铣时，刀齿对工件的垂直铣削分力始终将工件压向工作 台，避免了上下振动，加工比较平稳。
二、成形车刀 成形车刀是加工回转体成形表面的专用工具，它的切削刃形状是根据 工件的廓形设计的。用成形车刀加工，只要一次切削行程就能切出所需 要的成形表面。 1.成形车刀的种类 （1） 平体成形车刀 外形呈平条状，和普通车刀的外形相似，但切 削刃是成形的。
（2） 菱体成形车刀 （3） 圆体成形车刀 内、外成形表面。
外形是棱柱体，只能用来加工外成形表面。 外形是回转体，由于刀体是圆柱状，可以加工
第三节 铣刀
一、铣削 用铣刀在铣床上的加工称为铣削，它可以对许多不同形状的表面进行粗 加工和半精加工，其加工精度可达IT7-IT9，精铣表面粗糙度Ra3.21.6m。 1.铣削方式 一种是切削刃分布在铣刀的圆柱面上的圆周铣削（周铣），应用于立式 铣床上。

（5）螺纹刀具类 用于加工各种内外螺纹。
（6）齿轮刀具类 的工件。
用于加工各种渐开线齿轮和其他非渐开线齿形
二、刀具材料
（一）刀具材料应具备的基本性能
在切削过程中，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受 着很大的压力和强烈的摩擦，刀具在高温、高压以及冲击和振动下切 削。
（1）高的硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要 求在60HRC以上。
素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（62-67HRC）和耐热性
（切削温度可达550-600°）。
见表3-1
2.硬质合金
硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物和金属粘结剂在高温条件下 烧结而成的粉末冶金制品。具有耐高温高速性能。
切削用硬质合金分为三类：
（1）K类硬质合金（YG类）
YG硬质合金的韧性、磨削加工性、导热性和抗弯强度较好，适
端面和倒棱。此外有粗车刀、精车刀、左偏刀和右偏刀等。
按车刀结构分类有：
1.整体车刀
整体车刀主要是高速钢车刀，俗称白钢刀，截面为正方形或矩形。
2.焊接车刀
焊接车刀是在普通碳钢刀杆上镶焊（钎焊）硬质合金刀片，经过刃磨 而成。优点是结构简单，制造方便，可以根据需要进行刃 磨，硬质合 金利用充分，缺点是其切削性能 主要取决于工人刃磨的技术水平，刀 杆不能重复使用。
（2）高的耐磨性 耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力。刀具材料的硬 度越高，耐磨性越好。
（3）足够的强度和韧性 刀具材料要能够承受切削力、冲击和振动， 应具备足够的强度和韧性，而不致于产生崩刃和折断。
（4）高的耐热性（热稳定性） 耐热性是指刀具材料在高温下保持 硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
（5）良好的导热性和耐热冲击性能
铣床采用不同类型形状的铣刀，配以附件分度头、回转 台，可加工各种平面、斜面、沟槽、型腔，常用于加工 模块的平面、台阶、型腔等。