刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀,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),由于掌握了滲碳技術(shù),制成了銅質(zhì)刀具。當時的鉆頭和鋸,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)合金的價格比較昂貴,刀具出現(xiàn)焊接和機械夾固式結(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。
制造刀具的材料具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。
機用和手用絲錐是切制普通螺紋的標準絲錐。中國習慣上把制造精度較高的高速鋼磨牙絲錐稱為機用絲錐,把碳素工具鋼或合金工具鋼的滾牙(或切牙)絲錐稱為手用絲錐,實際上兩者的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。通常,絲錐由工作部分和柄部構(gòu)成。工作部分又分切削部分和校準部分,前者磨有切削錐,擔負切削工作,后者用以校準螺紋的尺寸和形狀。
攻絲是屬于比較困難的加工工序,因為絲錐幾乎是被埋在工件中進行切削,其每齒的加工負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。為了使攻絲順利進行,應事先考慮可能出現(xiàn)的各種問題。如工件材料的性能、選擇什么的刀具及機床、選用多高的切削速度、進給量等。
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。高加工速度有時受到機床性能限制。對于較小的絲錐,主軸速度要想達到理想速度[ 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,會產(chǎn)生較大的扭矩,可能比機床提供的馬力還大。應用 700psi的內(nèi)冷卻工具,切削速度有可能達到250sfm。而在沒有內(nèi)冷卻設施的機床上,切削速度只能達150sfm。絲錐不同于大多數(shù)金屬切削工具,因為它與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,則絲錐會折斷、燒損,NORIS公司絲錐的幾何形狀特點,就是有較大的后角和倒錐。”
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械磨損。
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