关键词 |
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刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具,用于地质勘探、打井、矿山钻探,称为矿山刀具
于刀面两侧各挖除一个凹槽,因其容易加工及设计,故市面上许多工厂刀皆是此一种研磨方式。大的优点便是经此研磨后会形成一个非常薄的刀刃,而越薄的刀刃切削能力越好。其缺点为:越薄的刀刃越脆弱。它可以切、削较硬的物体或组织,但却不适合用以在料理食物时砍劈的动作,因刀身的纵切面为非线性,故无法切的太深。凹磨的刀子皆不建议用于砍劈动作上,因其刀刃相对的较脆弱。其大的优点便是增加刀刃的切削能力,尤其是在刀面不够宽阔时使用(德国Puma刀厂算出若刀背有3.5mm厚,那么刀面至少要有20mm宽才能有相当的切削砍劈能力。若不够宽的刀子便要以Hollowground的方式来弥补。)。早期的剃头刀便是用凹磨。凿刀磨法、片刃研磨(ChiselGrind):刀面只有一面研磨。优点有四:1.易于加工:一面研磨故只需其它研磨方式的一半加工,且不需太过精密,因此省时、省工、省钱。2.易于研磨:除非严重的损伤,否则只需研磨一面即可,且研磨技术不必像其它研磨方式一般的高超。3.刀刃坚固:只单边开刃,故刀刃角度大(约30-45度),刀身厚。4.节省材料:在早期锤打制刀时代,此种研磨方式不需像其它研磨方式一般要削去多余的钢材,可节省多的钢材耗费。台湾原住民的刀子便是凿刀磨法。 缺点有三:1.无法准确的切削:拿凿刀磨法及其它双边研磨的刀子来切苹果时你便会发现,双面研磨的刀子可以的将苹果平分切成两半,而凿刀磨法的刀子则会随着研磨的角度而〔斜〕出去。2.无法穿刺的太深:凿刀磨法在刀尖上造成了太多的斜面,使得其在穿刺上形成了许多的阻碍点。举例而言,你从未见过凿刀研磨的匕首、短剑或穿孔锥吧!3.研磨面错误:右手刀的研磨方式为(从刀背向下俯视)刀面的左侧为平坦,右侧才研磨?左手刀刚好相反。然因东、西方传统性刀面展示上的不同及小刀用法习惯的差异,使得西方刀厂所做出之凿刀研磨大多为左手刀(西方人习惯将刀尖向左的展示刀子,将左刀面视为正面?东方人则将刀尖向右展示刀子,将右刀面视为正面),在刀刃向外切削将刀子切削的角度加大才能平顺的使用。美国也发现了这个问题,虽然大多数的刀厂依旧坚持〔左手刀〕,但如GTKnives已将其凿刀磨法的刀子改为右手刀。日式的凿刀磨法的刀子则全是右手刀。
根据制造业发展的需要,多功能复合刀具、高速刀具将成为刀具发展的主流。面对日益增多的难加工材料,刀具行业改进刀具材料、研发新的刀具材料和更合理的刀具结构。硬质合金材料及涂层应用增多。细颗粒、超细颗粒硬质合金材料是发展方向;纳米涂层、梯度结构涂层及全新结构、材料的涂层将大幅度提高刀具使用性能;物理涂层(PVD)的应用继续增多。新型刀具材料应用增多。陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韧性进一步增强,应用场合日趋增多。切削技术快速发展。高速切削、硬切削、干切削继续快速发展,应用范围在迅速扩大。
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具,普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的,也就是钴含量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具,可在选材上适当选择硬度相对较好一点的,也就是钴含量稍低一点的
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视,而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金刚石涂层刀具在涂层前经过刀口的钝化处理,才能涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷,使其锋值减少或消除,达到圆滑平整,既锋利坚固又的目的
滚压刀能在常温下利用金属的塑性变形,使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的,是磨削、车削无法做到的。无论用何种金属加工刀具加工,在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕,出现交错起伏的峰谷现象,一定的压力,使工件表层金属产生塑性流动,填入到原始残留的低凹波谷中,而达到工件表面粗糙值降低。由于被滚压的表层金属塑性变形,使表层组织冷硬化和晶粒变细,形成致密的纤维状,并形成残余应力层,硬度和强度提高,从而改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性。滚压是一种无切削的塑性加工方法。 [1]