刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀(jì),就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期(公元世紀(jì)),由于掌握了滲碳技術(shù),制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時(shí)的鉆頭和鋸,與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價(jià)格比較昂貴,刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片,不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上。1938年,德國德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利。1972年,美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
在選擇刀具的角度時(shí),需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等,根據(jù)具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指制造和測量用的標(biāo)注角度在實(shí)際工作時(shí),由于刀具的安裝位置不同和切削運(yùn)動(dòng)方向的改變,實(shí)際工作的角度和標(biāo)注的角度有所不同,但通常相差很小
一種加工內(nèi)螺紋的刀具,沿軸向開有溝槽。也叫螺絲攻。絲錐根據(jù)其形狀分為直槽絲錐,螺旋槽絲錐和螺尖絲錐(先端絲錐)。直槽絲錐加工容易,精度略低,產(chǎn)量較大。一般用于普通車床,鉆床及攻絲機(jī)的螺紋加工用,切削速度較慢。螺旋槽絲錐多用于數(shù)控加工中心鉆盲孔用,加工速度較快,精度高,排屑較好、對中性好。螺尖絲錐前部有容屑槽,用于通孔的加工。工具廠提供的絲錐大都是涂層絲錐,較未涂層絲錐的使用壽命和切削性能都有很大的提高。不等徑設(shè)計(jì)的絲錐切削負(fù)荷分配合理,加工質(zhì)量高,但制造成本也高。梯形螺紋絲錐常采用不等徑設(shè)計(jì)。
攻絲是屬于比較困難的加工工序,因?yàn)榻z錐幾乎是被埋在工件中進(jìn)行切削,其每齒的加工負(fù)荷比其它刀具都要大,并且絲錐沿著螺紋與工件接觸面非常大,切削螺紋時(shí)它容納并排除切屑,因此,可以說絲錐是在很惡劣的條件下工作的。為了使攻絲順利進(jìn)行,應(yīng)事先考慮可能出現(xiàn)的各種問題。如工件材料的性能、選擇什么的刀具及機(jī)床、選用多高的切削速度、進(jìn)給量等。
工件材料的可加工性是攻絲難易的關(guān)鍵?,F(xiàn)絲錐生產(chǎn)廠家主要關(guān)注的是,發(fā)展針對特殊材料加工的絲錐。針對這些材料的性能,改變絲錐切削部分的幾何形狀,特別是它的前角和下凹量(HOOK)─前面的下凹程度。高加工速度有時(shí)受到機(jī)床性能限制。對于較小的絲錐,主軸速度要想達(dá)到理想速度[ rpm= (sfm x 3.8)/絲錐直徑] ,可能已經(jīng)超過了主軸高轉(zhuǎn)速。另一方面,用較大的絲錐高速切削,會(huì)產(chǎn)生較大的扭矩,可能比機(jī)床提供的馬力還大。應(yīng)用 700psi的內(nèi)冷卻工具,切削速度有可能達(dá)到250sfm。而在沒有內(nèi)冷卻設(shè)施的機(jī)床上,切削速度只能達(dá)150sfm。絲錐不同于大多數(shù)金屬切削工具,因?yàn)樗c工件孔壁接觸面積非常大,所以冷卻至關(guān)重要。如果高速鋼絲錐過熱,則絲錐會(huì)折斷、燒損,NORIS公司絲錐的幾何形狀特點(diǎn),就是有較大的后角和倒錐?!?br/>
像車削中硬質(zhì)合金刀具逐漸替代高速鋼刀具一樣,硬質(zhì)合金絲錐也開始更多地用于螺紋孔加工,與高速鋼相比,硬質(zhì)合金硬度高、脆性大,用硬質(zhì)合金絲錐攻絲,存在切屑處理的問題。雖然如此,硬質(zhì)合金絲錐對于加工鑄鐵和鋁合金材料,其使用效果很好,絲錐的破損形式主要是機(jī)械磨損。