中文翻译-刀具

9具 目的 在完成这一个单元之后，学生将会能够 : *解释粗加工和精加工之间的差别。 * 选择适当的刀具进行粗加工或精加工和对特殊材料的加工。 *识别刀具切削部分的标准组成要素和角度。 *正确地保护刀具的刀刃。 * 列出三种使用最广泛刀具材料。 *描述利用每种最广泛使用过的材料做成的刀具的特性及其在加工中 的应用。 *了解间隙和倾角的定义。 *修磨不同刀具的时，加间隙和倾角的原则。 *识别不同形式的间隙和倾角而选择每种形式的应用范围。 主要的知识点： 粗加工 高速钢 精加工 合金铸造材料 零散的过 剩材料 硬质合金 陶瓷 ( 接合了氧化物 ) 刀具 表面粗糙度 带有断屑器的右旋刀具 金钢石刀具 后角 后刀面 标准的角度 背后（前）角 断屑器 侧前角 外形和轮廓 侧前角 ( 导角 ) 研磨 碳素工具钢 前角 快速精加工钢 后角 热硬性 双重的或复式的倾角 前刀面 侧角 斜角度 基面 根面半径 薄片卷边器 粗加工和精加工的刀具 切削速度只有在对表面粗糙度不做要求的时候才不重要。 粗加工最主要的是尽快地去除过剩的零散材料。表面粗糙度只有在精加工的时候才是重要。不像粗加工 ,精加工的加工速度慢。带断屑器的右旋刀具 , 胜于标准角度的刀具 , 如图 9, 是专为深度切削而设计 , 举例来说 , 一 个 5/16英寸的方形刀具刀刃最多只能切深 5/16英寸 ,而且一个 8 毫米方形刀具刀尖块将会切削到 8 毫米深处 , 这一个刀具刀尖块将会非常快切除多余的金属。薄片处理的优点是 , 在小的紧密刀片中被细化。这种刀具也是一个很好的精加工刀具。但请不要混淆了薄片刀具和带断屑器的刀具。一个断屑 器实际上是切断对刀具反作用的切屑薄片。 与标准的刀具的刀尖相比较，带断屑器的刀具的刀尖是在其上开槽而得到的 ,图 9。这一个刀具的刀尖块普遍用于粗精加工当中。虽然这种刀具刀尖块有足够的强度来进行深削 , 但是较长的切屑会在切断机的周围积聚很多后才脱落。因为切屑是如此的被缠结和锋利，并且对操作员是一种危险，所以这是切屑引起一个需处理问题。双倍，或者三倍之速的进给将会帮助解决 , 但这必然会需要更大的马力并切屑仍然容易很长。因为慢速的加工 , 然而，这一个刀具将会动作得好而且由于小的根面半径将会使加 工表面光滑。特别是加工灰口铸铁时更是如此。 切削刀具的外形 外形 , 有时叫做轮廓是你所在平面图中见到视野的或往下看顶端或表面。图 9例说明一些常见的外形，那些能在刀具上被磨出来的而且成功地被使用的。国标的螺纹切削刀具在其端上有微小平面能作为国标螺纹，英美统一螺纹和国际标准螺纹。刀具对于一个特别轮廓的螺纹的平面是要被磨成的正确尺寸。 工具刀尖的固定 一些刀具刀尖以一个大约的 15 个度的角而其他的刀具把平直地切削的。当磨如 图 9些因数一定进入考虑之 内。图 9刀具刀尖块是零度的角，与图 9一种较重的切削刀具，而且图 9会带走更多热。相同量的前面间隙对两者情况是一样的。 刀具刀尖块的组成部分和角度 图 9具刀尖块组成部分名字的，和图 9度的名字 ,是机械行业的标准。 砂轮磨的刀具刀尖块 当刀具固定在正刀把中时，刀具刀尖块是不能被修磨的。不能这么做作的理由 :由于刀把的大量和额外重量，使得刀尖与其一起修磨是个笨拙的和无效率的方法。太多压力可能被加到沙轮上。这能造成砂轮的崩裂或由于过热和砂轮的裂痕对刀具的刀尖损坏 。也有磨到了刀把的可能性。 研磨 一个工匠在他的工具箱里应该总是有小口袋搪磨工具。一个氧化铝搪磨工具作为碳素工具钢和高速钢刀具的工具。而碳化矽搪磨工具可修磨碳化物刀具。切削刀具应该时常保持刃口光滑的和锋利的 , 使刀具的使用寿命长和加工的工件表面光滑。 切削刀具的材料 碳素工具钢刀具刀尖块通常含有 到 的碳。用这些钢做成的切削刀具能在高于他们回火温度大约华氏 400 度 (摄氏 205度 ) 到华氏 500 度 (摄氏 260 度 )时仍然保持硬度，这要取决于碳的含量的。高于这些温度碳素工具钢刀具将 会变柔软，而且它的刃口将会。破损。修磨刀刃或切削速度快时用碳素工具钢制成的刀具就会发蓝，此时就会发生上述的想象。刀具必然会被再次硬化和再次被回火。因此在现代加工中几乎不用碳素工具钢作为刀刃。 低合金刃具钢是在碳素工具钢中加入了钨、钴、钒等合金元素所构成的。这些元素与碳形成高硬度的碳化物。提高了刀具的耐磨性。合金工具钢不会有热硬性也就是说具有在刀刃发红时仍可以继续使用。低合金刃具钢也比较少用于现代加工中。 高速钢含钨量为 14%22%或含有 6%的钨钼（其中钼占 6%91%）。由高速钢制成的刀具有热硬 性，一些高速钢中还含有钴，这也是形成热硬性的因素。含钴的高速钢刀具还能保持硬度，高于华氏 1000 度（或摄氏 540 度）刀刃会变软且容易破损。冷却后，刀具又会变硬。当修磨时就得小心，因为过热和骤冷使外廓崩裂 多种金属材料铸成的合金有个专用的名称叫做硬质合金，比如含有钨铬钴的硬质合金。硬质合金中很少或含铁。但其切削速度比高速钢的最大切削速度还高 25%80%。硬质合金刀具一般用于切削力大和间歇性切削的加工，就如加工冷硬铸铁件。 过去，硬质合金刀具主要是用于加工铸铁，但现在渗碳刀具用于加工所有的金属。 硬质合金刀 具 的进给机构比高速钢刀具或铸造 为趋向于用硬质合金刀具作为切削工具。纯的钨 ,以碳做为渗碳剂或浸渍剂形成的钨碳化物 ,适合于对铸铁，铝，无铁合金，塑料性物质和 纤维的机加工 . 添加钽、钛、钼的碳钢导致了刀具的硬度更高，这种刀具适合于加工所有类型的钢材。在制造业中，钨碳钢或含有两种或更多合金和一中黏结剂碳钢混合物是较硬工具 ,目前普遍是含钴 ,钴被研成粉状 ,彻底地混合 ,在压力之下形成的硬质合金。 这些切削工具在温度高于 1660 度 F(870 度 C) 还能被有效率地用。硬质合金刀具比高速钢刀具硬， 因此用作工具有较好的耐磨性。硬质合金刀具能以将近高速钢刀最高切削速度的三倍的切削速率切削。 以金钢石制成的切削刀具对表面光洁度和尺寸精度需求高的情况下才能与硬质合金刀具具有竞争性 , 但是这些工具的材料被加工较难，及难以被控制。金属，硬质橡胶和塑料性物质能有效地与金钢石刀具一起转而且烦扰的最后加工。 陶瓷刀具 ( 或混合氧化物 ) 主要是混合氧化物。用 0的氧化铝混合物做的，举例来说，含有大约 89%到 90%氧化铝和 10%到 11%的氧化钛 。 陶瓷工具在超过 2000 度 F(1095 度 C) 的温度工作乃能保持强度和硬度。切削速率比碳钢刀具高五十个百分率甚至到百分几百。除了碳化钛和金钢石外 ,陶瓷刀具是现在工业中所有材料中最硬切削刀具，尤其在高的温度。 陶结构容易在特定的情况破碎 , 有破断强度只有碳钢的一半到三分之二。因此在切断、依比例裁剪和铣应用时通常不被推荐使用。陶瓷的切断机通常破裂失效并非磨损失效，因为跟其他的材料比较，他们缺乏延性而且有较低的抗拉强度。 总之 , 最广泛使用过的割削刀具材料是高速钢、低合金材料和硬质合金。 间隙及倾角 间隙和倾角的原理是最容易以车床上的刀具车刀刀刃来说明。外形，间隙的大小 ,而且倾角的类型和大小将会因机加工而改变。同样地磨一个刀具刀尖块就像是刷你的牙齿。 间隙阻止刀具的刃口与工件摩擦。如果没有间隙 ,如图 9 刀具的侧面将会磨损而且将不能切削。如果有间隙 ,如图 9具将可以进行切削。这基本的事实适用于任何类型的刀具。 间隙的大小取决于被切割材料和被切割的材料变形。举例来说，铝相当软并且容易轻微地变形或凸起，当刀具刀尖进入间隙的角度之内和在间隙的角度之下时，相当于在钢上磨而 且会非常快地破断。表 9 340 页 ) 表示不同的材料的修磨间隙和角度。 正确量的间隙将会适当地保护刃口。太大的间隙将会引起刃口的振动 (颤动 ) 和可能使刃口的完全崩溃。为板条的刀具刀尖块一定要有侧隙 , 后面 (前面 ) 间隙 , 和切断端刀尖角 。主切削刃几乎是担任了所有切削工作的切削刃位于切削刀具的边之上 , 关于左或右旋刀具 , 或在切削刀具的端上 , 关于一个切断刀具。 侧隙角的作用举例来说对一个车床刀具刀尖块当它向左边移动。如果没有侧隙角 ,图 9,刀具将会只是与工件摩擦而不是切 削。如果有适合的侧隙角 ,图 9, 刃口将会切削而且会得到很好地支承。如果有太多余隙 ,图 9, 刃口将会不好地支承从而导致刀具振动 (颤动 )和可能地完全破断。 车刀的前面或后面间隙的作用当它以零度固定时，如图 9果没有前面的间隙。图 9,工具将会只是摩擦并不会切削。如果有适合的前面间隙 ,图 9, 工具将会切削得好而且刃口将会很好地支承。如果有太大前面的余隙 ,图 9,工具将会缺支承 , 颤动将会产生，而且刃口可能被压溃。 图 9例说 明前面间隙对一个车刀的作用，当它以一个 15度角固定时。相同量的前面间隙关于以零度固定时，刀具靠近工，但是刀具的点是比较薄的。因此从刀刃带走的热量就少。 通常 , 侧前角 , 或前角不能太大 , 如图 大约一个平均值 15 度左右。有明显的优点 , 依下列各项 :好的切削角度 ,使刃口的切削工作进行得比较好，而且切屑比较薄。切削刀具的点是最弱的部分。由前角开始，刃口以点形式靠近工件。刃口的震动将会引起整个刀具的震动。当切削工作将近完成时，金属的最后断面被以圈，打包铁皮或缠结 的金属球的形式逐渐地移开代替被直接移开 。压力容易使切削刀具远离工件而不是将它拉近工件。在图 9 中被举例的是使用一个 30度侧切削角的刀具加工较薄的薄片的例子 。一个数学上的证明在图 9的直角三角行是使用扩大了图 9 中相同的直角三角形的方法 , 也就是在进给方向上进给了 寸。直角三角形的毗连边 (b) 与进给 尺等同。 下列的公式使用三角法来作解释 : 角的余弦 A =直角边 B/斜边 C 或者余弦 30度 =b/c b/b=b=刃太薄 ) 当刀具移动的时候，前角的目的用来消除来自被加工表面割削工具的端。这个角通常从 8 度到 15 度，但是在特殊情况中它能高达 20 度达到 30 度。如果没有间隙，如图 9, 切削刀具将会绑 , 尖锐的响声 , 和可能地走开的铆钉头模。适当的间隙，如图 9 ，切削刀具将会切削得好。 一个工厂制造截断或分快的刀具刀片具有三个间隙 , 一在端面上或根面上 , 另一个在两侧面上，如图 9 如果从一个刀具刀尖块 的算起的面 ,它可以有多达五个间隙，如图 9 切槽刀具有时被称为断面收缩刀具用来切出一个很浅的凹槽在螺纹结束的时候。 倾角也就是刀具的顶端斜度或 ,在刀具刀尖块上的面。倾角的变化取决于被切割的材料。倾角改良了切削行为 ,刀片的形状 , 而且指引切屑从刃口的排出的方向。 倾角依切屑的流向命名。 举例来说 , 如果切屑从刀具的边流出 ,它叫做前角。 如果切屑向背面的流出 ,也就是说，向刀把，它被称为后角。 一些机械人员错误地把后角当成前角或者刀尖角。 单点刀具像刀具刀尖块只可能有在边上的刃口侧斜角 ,或背面上只以在端 上的刃口的后角 ,或他们可能有在端面或根面上的前面的主切削刃边上和副切削刃口上的一个后角和侧倾角的组合。 在后者情况中，切断的大多数以一个刀具的面，并且切屑以一个角度朝刀具的后角和侧倾角两个方向被移出。 二个不同的侧倾角在图 9 9。倾角的大小和类型取决于被的加工材料。 在图 9图 95度角固定。 图 915个度的角固定，但是在这情况下刀具以一个后角和侧倾角的结合形式接近工件。 双重的或复式的倾角导致切屑以一个角度流动远离刃口或向两者的后面和侧面远离刀具的。 比较各种后角，在图 9尖的后角有负的角度，零度和正的角度 。这些倾角在刀具的刀尖上的体现，决定于手上需要的加工的件。 后角的大小被加工材料的类型，也和刀具固定在刀把上的方式有关。 侧斜角的类型 图 9例说明工具刀尖块和四个不同类型的侧斜角的横断面。图 9,是零度侧斜角，对像一些黄铜的材料，一些青铜和某些易碎塑料性材料是尤其需要的。标准的侧斜角 ,如图 9, 是最常见的侧斜角之一。在延性的材料上进行深削减的时候，切屑容易在刀具周围积聚很多，这将对操作人员造成危险。 切屑的处理也就变成一个问题。这一种切断刀具对灰口铸铁是最适合的。 切屑圈卷器 ,如图 9,是最好类型的倾角之一 , 尤其对于在延性的材料上的进行特别深的切削时。切屑紧密小卷曲形成反对刀把对抗刀具的刀刃的力会使之破断。保持切屑卷起器的槽狭窄部份的宽度保证切屑会紧紧地弄卷。切屑的处理就非常容易。 一个切屑圈卷器并不是一个切屑切断器。 切屑切断器 ,如图 9,导致切屑在角落里被切断，然后以 小的切屑落到切屑盘中。需要为一个切屑切断器提供多达 25%的动力。 这一个倾角对黏性大的钢是好的。 间隙角 当切削任何材料的时候，间隙的大小应该总是最小的，但是间隙角应该从不比所需的最小间隙角小。太小的间隙角将会导致刀具与工件摩擦。选择间隙角时要遵循下列的要点 : 1. 当加工硬度