刀具按工件加工表面的形式可分为五类:加工各种外表面的刀具包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工刀具包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮和拉刀等;切断刀具包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类:通用刀具如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;特殊刀具加工一些特殊工件,如:齿轮,花键等用的刀具。如、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等
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。
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
石墨刀具选择合适的几何角度,有助于减小刀具的振动,反过来,石墨工件也不容易崩缺;1.前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击和摩擦的性能好,随着负 前角值的减小,后刀面磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角的增大,刀具越锋利,但刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。一般粗加工应选择较小前角刀具或负前角刀具。2.后角,如果后角的增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。后角越小,弹性恢复层同后刀面的摩擦接触长度越大,它是导致切削刃及后刀面磨损的直接原因之一。从这个意义上来看,增大后角能减小摩擦,可以提高已加工表面质量和刀具使用寿命。3.螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长长,切削阻力大,刀具承受的切削冲击力大,因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是大的。当螺旋角去较大时,铣削合力的方向偏离工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的,所以在选择方面一定要多加注意。通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试,PARA刀具优化了相关刀具的几何角度,从而使得刀具的整体切削性能大大提高。
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]