9-2刀具目的在完成這一個單元之后，學生將會能夠:*解釋粗加工和精加工之間的差別。*選擇適當的刀具進行粗加工或精加工和對特殊材料的加工。*識別刀具切削部分的標準組成要素和角度。*正確地保護刀具的刀刃。*列出三種使用最廣泛刀具材料。*描述利用每種最廣泛使用過的材料做成的刀具的特性及其在加工中的應用。*了解間隙和傾角的定義。*修磨不同刀具的時，加間隙和傾角的原則。*識別不同形式的間隙和傾角而選擇每種形式的應用范圍。主要的知識點：粗加工高速鋼精加工合金鑄造材料零散的過剩材料硬質合金陶瓷(接合了氧化物)刀具表面粗糙度帶有斷屑器的右旋刀具金鋼石刀具后角后刀面標準的角度背后（前）角斷屑器側前角外形和輪廓側前角(導角)研磨碳素工具鋼前角快速精加工鋼后角熱硬性雙重的或復式的傾角前刀面側角斜角度基面根面半徑薄片卷邊器粗加工和精加工的刀具切削速度只有在對表面粗糙度不做要求的時候才不重要。粗加工最主要的是盡快地去除過剩的零散材料。表面粗糙度只有在精加工的時候才是重要。不像粗加工,精加工的加工速度慢。帶斷屑器的右旋刀具,勝于標準角度的刀具,如圖9-10A,是專為深度切削而設計,舉例來說,一個5/16英寸的方形刀具刀刃最多只能切深5/16英寸,而且一個8毫米方形刀具刀尖塊將會切削到8毫米深處,這一個刀具刀尖塊將會非常快切除多余的金屬。薄片處理的優點是,在小的緊密刀片中被細化。這種刀具也是一個很好的精加工刀具。但請不要混淆了薄片刀具和帶斷屑器的刀具。一個斷屑器實際上是切斷對刀具反作用的切屑薄片。與標準的刀具的刀尖相比較，帶斷屑器的刀具的刀尖是在其上開槽而得到的,圖9-10B。這一個刀具的刀尖塊普遍用于粗精加工當中。雖然這種刀具刀尖塊有足夠的強度來進行深削,但是較長的切屑會在切斷機的周圍積聚很多后才脫落。因為切屑是如此的被纏結和鋒利，并且對操作員是一種危險，所以這是切屑引起一個需處理問題。雙倍，或者三倍之速的進給將會幫助解決,但這必然會需要更大的馬力并切屑仍然容易很長。因為慢速的加工,然而，這一個刀具將會動作得好而且由于小的根面半徑將會使加工表面光滑。特別是加工灰口鑄鐵時更是如此。切削刀具的外形外形,有時叫做輪廓是你所在平面圖中見到視野的或往下看頂端或表面。圖9-11舉例說明一些常見的外形，那些能在刀具上被磨出來的而且成功地被使用的。國標的螺紋切削刀具在其端上有微小平面能作為國標螺紋，英美統一螺紋和國際標準螺紋。刀具對于一個特別輪廓的螺紋的平面是要被磨成的正確尺寸。工具刀尖的固定一些刀具刀尖以一個大約的15個度的角而其他的刀具把平直地切削的。當磨如圖9-12A和9-12B所舉例的間隙和傾角的時候，這些因數一定進入考慮之內。圖9-12B的刀具刀尖塊是零度的角，與圖9-12A相比，是一種較重的切削刀具，而且圖9-12A的會帶走更多熱。相同量的前面間隙對兩者情況是一樣的。刀具刀尖塊的組成部分和角度圖9-13刀具刀尖塊組成部分名字的，和圖9-14角度的名字,是機械行業的標準。砂輪磨的刀具刀尖塊當刀具固定在正刀把中時，刀具刀尖塊是不能被修磨的。不能這么做作的理由:由于刀把的大量和額外重量，使得刀尖與其一起修磨是個笨拙的和無效率的方法。太多壓力可能被加到沙輪上。這能造成砂輪的崩裂或由于過熱和砂輪的裂痕對刀具的刀尖損壞。也有磨到了刀把的可能性。研磨一個工匠在他的工具箱里應該總是有小口袋搪磨工具。一個氧化鋁搪磨工具作為碳素工具鋼和高速鋼刀具的工具。而碳化矽搪磨工具可修磨碳化物刀具。切削刀具應該時常保持刃口光滑的和鋒利的,使刀具的使用壽命長和加工的工件表面光滑。切削刀具的材料碳素工具鋼刀具刀尖塊通常含有1.3%到0.9%的碳。用這些鋼做成的切削刀具能在高于他們回火溫度大約華氏400度(攝氏205度)到華氏500度(攝氏260度)時仍然保持硬度，這要取決于碳的含量的。高于這些溫度碳素工具鋼刀具將會變柔軟，而且它的刃口將會。破損。修磨刀刃或切削速度快時用碳素工具鋼制成的刀具就會發藍，此時就會發生上述的想象。刀具必然會被再次硬化和再次被回火。因此在現代加工中幾乎不用碳素工具鋼作為刀刃。低合金刃具鋼是在碳素工具鋼中加入了鎢、鈷、釩等合金元素所構成的。這些元素與碳形成高硬度的碳化物。提高了刀具的耐磨性。合金工具鋼不會有熱硬性也就是說具有在刀刃發紅時仍可以繼續使用。低合金刃具鋼也比較少用于現代加工中。高速鋼含鎢量為14%22%或含有1.5%6%的鎢鉬（其中鉬占6%91%）。由高速鋼制成的刀具有熱硬性，一些高速鋼中還含有鈷，這也是形成熱硬性的因素。含鈷的高速鋼刀具還能保持硬度，高于華氏1000度（或攝氏540度）刀刃會變軟且容易破損。冷卻后，刀具又會變硬。當修磨時就得小心，因為過熱和驟冷使外廓崩裂多種金屬材料鑄成的合金有個專用的名稱叫做硬質合金，比如含有鎢鉻鈷的硬質合金。硬質合金中很少或含鐵。但其切削速度比高速鋼的最大切削速度還高25%80%。硬質合金刀具一般用于切削力大和間歇性切削的加工，就如加工冷硬鑄鐵件。過去，硬質合金刀具主要是用于加工鑄鐵，但現在滲碳刀具用于加工所有的金屬。硬質合金刀具的進給機構比高速鋼刀具或鑄造-合金刀具更輕，因為趨向于用硬質合金刀具作為切削工具。純的鎢,以碳做為滲碳劑或浸漬劑形成的鎢碳化物,適合于對鑄鐵，鋁，無鐵合金，塑料性物質和纖維的機加工.添加鉭、鈦、鉬的碳鋼導致了刀具的硬度更高，這種刀具適合于加工所有類型的鋼材。在制造業中，鎢碳鋼或含有兩種或更多合金和一中黏結劑碳鋼混合物是較硬工具,目前普遍是含鈷,鈷被研成粉狀,徹底地混合,在壓力之下形成的硬質合金。這些切削工具在溫度高于1660度F(870度C)還能被有效率地用。硬質合金刀具比高速鋼刀具硬，因此用作工具有較好的耐磨性。硬質合金刀具能以將近高速鋼刀最高切削速度的三倍的切削速率切削。以金鋼石制成的切削刀具對表面光潔度和尺寸精度需求高的情況下才能與硬質合金刀具具有競爭性,但是這些工具的材料被加工較難，及難以被控制。金屬，硬質橡膠和塑料性物質能有效地與金鋼石刀具一起轉而且煩擾的最后加工。陶瓷刀具(或混合氧化物)主要是混合氧化物。用0-30級的氧化鋁混合物做的，舉例來說，含有大約89%到90%氧化鋁和10%到11%的氧化鈦.其它的陶瓷刀具是用與微小量的第二種氧化物一起混合的純粹氧化鋁做成的。陶瓷工具在超過2000度F(1095度C)的溫度工作乃能保持強度和硬度。切削速率比碳鋼刀具高五十個百分率甚至到百分幾百。除了碳化鈦和金鋼石外,陶瓷刀具是現在工業中所有材料中最硬切削刀具，尤其在高的溫度。陶結構容易在特定的情況破碎,有破斷強度只有碳鋼的一半到三分之二。因此在切斷、依比例裁剪和銑應用時通常不被推薦使用。陶瓷的切斷機通常破裂失效并非磨損失效，因為跟其他的材料比較，他們缺乏延性而且有較低的抗拉強度。總之,最廣泛使用過的割削刀具材料是高速鋼、低合金材料和硬質合金。間隙及傾角間隙和傾角的原理是最容易以車床上的刀具車刀刀刃來說明。外形，間隙的大小,而且傾角的類型和大小將會因機加工而改變。同樣地磨一個刀具刀尖塊就像是刷你的牙齒。間隙阻止刀具的刃口與工件摩擦。如果沒有間隙,如圖9-15A中的小刀片,刀具的側面將會磨損而且將不能切削。如果有間隙,如圖9-15B,刀具將可以進行切削。這基本的事實適用于任何類型的刀具。間隙的大小取決于被切割材料和被切割的材料變形。舉例來說，鋁相當軟并且容易輕微地變形或凸起