切割技术的历史

刀具是机械制造中用于切削的工具，也称切削刀具。广义的刀具包括刀具和磨料。大多数刀都是机器使用的，但也有手工使用的。因为机械制造中使用的工具基本上都是用来切削金属材料的，所以“工具”这个词一般理解为金属切削工具。切割木头的工具叫做木工工具。刀具的发展在人类进步的历史中占有重要的地位。早在公元前28世纪至公元前20世纪，中国就出现了黄铜锥和铜锥、钻、刀等铜制工具。战国晚期(公元前3世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜制刀具。当时的钻和锯与现代的平钻和锯有一些相似之处。然而，在18世纪后期，随着蒸汽机和其他机器的发展，切割工具得到了快速发展。1783年，法国的勒内首先做出了铣刀。1792，英国Maudslay制造丝锥和模具。关于麻花钻发明的最早文献记载在1822，但直到1864才作为商品生产出来。当时的刀具是整体高碳工具钢，允许的切削速度是每分钟5米左右。1868年，含钨的合金工具钢是在英国穆斯彻特制的。1898年，美国的泰勒和怀特发明了高速钢。1923年，德国施罗德发明了硬质合金。使用合金工具钢时，刀具切削速度提高到8m/min左右，使用高速钢时提高一倍以上，使用硬质合金时提高一倍以上，加工工件的表面质量和尺寸精度也大大提高。由于高速钢和硬质合金价格高，刀具采用焊接和机械夹紧结构。从1949到1950，美国开始在车刀上使用可转位刀片，不久又应用到铣刀等刀具上。1938年，德国德固赛公司获得陶瓷工具专利。1972年，通用电气公司生产聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可以使刀具以更高的速度切削。1969年，瑞典山特维克钢铁厂获得化学气相沉积法生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。从65438年到0972年，美国的邦莎和拉古林发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆一层碳化钛或氮化钛的硬质层。表面涂层法将基体材料的高强度和韧性与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。根据工件加工表面的形式，刀具可以分为五类。加工各种外表面的工具，包括外表面上的车刀、刨刀、铣刀、拉刀和锉刀；孔加工工具，包括用于内表面的钻头、铰刀、镗刀、铰刀和拉刀；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动螺纹切削头、螺纹车刀和螺纹铣刀；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等。切割工具，包括锯齿圆锯、带锯、弓锯、切削车刀和锯片铣刀等。此外，还有组合刀具。根据切削运动方式和相应的刀片形状，刀具可分为三类。通用工具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、铰刀、铰刀和锯等。成形刀具，其刀片的形状与待加工工件的截面形状相同或几乎相同，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、锥形铰刀和各种螺纹加工刀具；范成刀具用于加工齿轮齿面或类似工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀、锥齿轮铣刀头等。各种工具的结构由夹紧部分和工作部分组成。整体结构工具的夹紧部分和工作部分都制作在工具本体上；镶齿结构刀具的工作部分(齿或刀片)镶嵌在刀体上。工具的夹紧部分有两种类型:孔和手柄。带孔刀具通过内孔套装在机床主轴或主轴上，通过轴键或端键传递扭矩，如圆柱铣刀、套筒面铣刀等。通常有三种带柄的工具:长方柄、圆柱柄和圆锥柄。车削工具、刨床等。通常是矩形手柄；锥形手柄通过锥度承受轴向推力，通过摩擦传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等工具。切割时，通过夹紧时产生的摩擦力来传递扭矩。很多有柄工具的手柄是用低合金钢制造的，而工作部分是用高速钢通过对焊制造的。刀具的工作部分是产生和处理切屑的部分，包括刀片、破碎或滚动切屑的结构、移除或储存切屑的空间、切削液的通道和其他结构元件。有些刀具的工作部分是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀、铣刀等。有些刀具的工作部分包括切削部分和校准部分，如钻头、铰刀、内表面拉刀和丝锥。切削部分的作用是用刀片切屑，校准部分的作用是使加工表面光滑和引导刀具。工具工作部分的结构有三种类型:整体式、焊接式和机械夹紧式。整体结构是在刀体上制作刃口；焊接结构是将刀片钎焊到钢制刀体上；机械夹紧结构有两种，一种是将刀片夹紧在刀体上，另一种是将钎焊好的刀头夹紧在刀体上。硬质合金刀具一般做成焊接结构或机械夹紧结构；瓷质刀具均采用机械夹紧结构。刀具切削部分的几何参数对切削效率和加工质量有很大影响。增大前角可以减少前刀面挤压切削层时的塑性变形，降低切屑流经前方的摩擦阻力，从而降低切削力和切削热。但增大前角会降低切削刃的强度，减少刀头的散热量。在选择刀具的角度时，我们需要考虑许多因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性能(粗加工和精加工)等。，而且一定要根据具体情况合理选择。一般来说，刀具角度是指制造和测量时使用的标记角度。由于刀具安装位置的不同和切削方向的变化，实际工作角度和划线角度是不同的，但这种差别通常很小。用于制造工具的材料必须具有较高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削、锻造和热处理等)。)，且不易变形。通常材料的硬度高，耐磨性也高；当弯曲强度高时，冲击韧性也高。然而，材料的硬度越高，其弯曲强度和冲击韧性越低。由于高速钢具有较高的抗弯强度、冲击韧性和良好的切削加工性，所以它仍然是现代使用最广泛的刀具材料，其次是硬质合金。聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度的淬硬钢和硬铸铁。聚晶金刚石适用于切割有色金属、合金、塑料和玻璃钢。碳素工具钢和合金工具钢只用作锉刀、板牙、丝锥等工具。硬质合金可转位刀片已经通过化学气相沉积涂覆有碳化钛、氮化钛、氧化铝硬质层或复合硬质层。发展中的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金工具，也可用于高速钢工具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀。硬质涂层作为化学扩散和热传导的屏障，减缓了刀具的磨损速度，涂层刀片的寿命比未涂层刀片提高了1 ~ 3倍以上。由于零件工作在高温、高压、高速和腐蚀性流体介质中，使用的难加工材料越来越多，切削的自动化水平和对加工精度的要求也越来越高。为了适应这种形势，工具的发展方向将是开发和应用新的工具材料；进一步发展刀具的气相沉积涂层技术，在高韧性、高强度的基体上沉积一层硬度更高的涂层，更好地解决刀具材料硬度和强度之间的矛盾；进一步发展旋切机的结构；提高工具制造精度，减少产品质量差异，优化工具使用。刀具材料大致分为以下几类:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼、聚晶金刚石。我主要提一下陶瓷，陶瓷比硬质合金更早用于切削工具，但因为脆性大发展缓慢。但从70年代开始，发展迅速。陶瓷刀具材料主要有两大系列，即氧化铝系列和氮化硅系列。陶瓷作为一种工具，具有成本低、硬度高、耐高温性好等优点，具有良好的发展前景。应该叫切割工具。目前国内外产品差异很大，工具是高科技消费品！中国工具网/是国内最大的工具刀片行业门户网站！中国工具网/本着“立足工具刀片行业，服务工具刀片用户”的服务宗旨。中国刀具网整合刀具刀片相关行业各类信息及产品服务供需信息，为中国刀具刀片行业企业提供全面专业的刀具刀片信息及网络营销推广和互联网贸易平台，帮助中国刀具刀片企业全面开展综合电子商务！

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