金属切削刀具设计手册 第2版

本手册系统、全面地介绍了各种金属切削刀具的结构及其设计，包括普通刀具和复杂刀具的设计。本手册共分17章，介绍了刀具几何参数的定义、刀具材料和与刀具相关的高速切削技术；普通刀具部分介绍了车刀、孔加工刀具、铣刀和螺纹刀具；复杂刀具部分介绍了拉刀、数控机床用工具系统、齿轮刀具和加工非渐开线齿形工件的刀具。对常用的标准刀具，扼要地介绍了刀具的结构特点和设计方法。对非标准刀具和一些参考资料中叙述较少的先进高效刀具，则较详细地介绍它们的设计原理和方法。手册除附有大量的图表、数据、标准资料和技术要求外，还对不少刀具列有详细的设计计算步骤，并附有设计示例和工作图。手册*后附有刀具夹持部分的结构和尺寸以及国家、行业的刀具标准号，供设计时参考。本手册可作为刀具设计人员的案头工具书，也可供刀具制造和使用的工程技术人员以及机械制造专业的师生参考。

第2版前言

第1版前言

第1章刀具几何参数的定义1

1.1切削运动和切削用量1

1.1.1工件的加工表面1

1.1.2切削运动1

1.1.3切削用量1

1.2刀具切削部分的构造要素2

1.3确定刀具角度的参考系4

1.3.1刀具静止参考系4

1.3.2刀具工作参考系4

1.4刀具角度的定义与各角度间的关系6

1.4.1刀具角度（刀具的标注角度）7

1.4.2刀具在静止参考系内各角度间的

关系7

1.4.3刀具的工作角度7

1.4.4刀具工作角度与标注角度的关系10

1.5刀具几何角度及刃部参数的选择原则12

第2章刀具材料14

2.1概述14

2.1.1刀具材料应具备的性能14

2.1.2常用刀具材料的种类14

2.1.3不同刀具材料的基本性能分析15

2.2刀具材料的改性和涂层17

2.2.1刀具的表面化学热处理17

2.2.2刀具表面涂层17

2.3工具钢27

2.3.1非合金工具钢（原碳素工具钢）27

2.3.2合金工具钢27

2.3.3高速工具钢29

2.4硬质合金37

2.4.1硬质合金的性能特点37

2.4.2硬质合金的种类40

2.4.3硬质合金的选用48

2.5陶瓷及超硬刀具材料54

2.5.1陶瓷刀具材料54

2.5.2金刚石和立方氮化硼刀具材料65

第3章高速切削刀具材料和工具

系统74

3.1高速切削刀具材料74

3.2高速切削的工具系统74

3.2.1HSK刀柄74

3.2.2KM刀柄75

3.2.3BT、HSK和KM刀柄的对比75

第4章车刀77

4.1整体、焊接和机夹车刀77

4.1.1车刀的种类和用途77

4.1.2车刀的结构设计78

4.1.3焊接式硬质合金车刀85

4.1.4机夹式硬质合金车刀105

4.1.5切断刀105

4.1.6几种典型车刀的制图109

4.2可转位车刀109

4.2.1可转位车刀的设计特点109

4.2.2硬质合金可转位刀片与刀垫110

4.2.3可转位刀片的选择138

4.2.4可转位车刀几何角度的选择与

计算146

4.2.5可转位车刀的型号表示规则148

4.2.6可转位车刀的型式与尺寸151

4.2.7主要夹紧元件的尺寸与计算159

4.2.8硬质合金可转位车刀技术条件162

4.2.9硬质合金可转位车刀设计示例164

4.3重型车刀166

4.3.1重型车削的定义与刀具结构

特点166

4.3.2刀片的夹紧方式选择与设计

要点166

4.3.3重型车刀刀片168

4.3.4模块式重型车刀系统169

4.4超硬材料车刀170

4.4.1结构型式、特点及适用范围171

4.4.2复合刀片174

4.4.3金刚石车刀与立方氮化硼车刀的

几何角度与切削用量176

4.4.4单晶金刚石车刀设计示例180

4.5插刀180

4.5.1插刀的种类、用途和结构特点180

4.5.2插刀的切削角度与插削用量181

4.6成形车刀182

4.6.1成形车刀的种类和用途182

4.6.2成形车刀的前角与后角182

4.6.3成形车刀廓形设计和检验样板184

4.6.4成形车刀的结构尺寸与夹固

结构186

4.6.5成形车刀的刃磨与技术要求192

4.6.6成形车刀设计示例194

第5章孔加工刀具202

5.1麻花钻202

5.1.1麻花钻的典型结构202

5.1.2标准麻花钻的刃磨方法207

5.1.3标准麻花钻切削部分的刃磨

改进212

5.1.4标准麻花钻的沟形及其改进221

5.1.5其他类型的麻花钻228

5.2深孔钻233

5.2.1单刃外排屑深孔钻234

5.2.2内排屑深孔钻236

5.2.3喷吸钻237

5.2.4深孔环孔钻（套料钻）242

5.3浅孔钻与中心钻244

5.3.1浅孔钻244

5.3.2中心钻245

5.4扩孔钻246

5.4.1扩孔钻的种类246

5.4.2标准扩孔钻247

5.4.3焊硬质合金刀片扩孔钻249

5.5锪钻253

5.5.1锪钻的种类253

5.5.2标准锪钻253

5.5.3镶硬质合金刀片的专用锪钻254

5.5.4复合专用锪钻254

5.5.5四方孔及六方孔锪钻254

5.6铰刀258

5.6.1铰刀的种类258

5.6.2铰刀设计与选用258

5.6.3加工圆柱孔用的整体手用铰刀262

5.6.4加工圆柱孔用的整体机用铰刀263

5.6.5加工圆锥孔用的铰刀270

5.6.6复合铰刀273

5.6.7可调铰刀273

5.6.8电镀金刚石铰刀278

5.6.9使用铰刀时出现的问题原因以及

解决措施280

5.7镗刀281

5.7.1镗刀分类281

5.7.2整体结构的镗刀281

5.7.3组合式镗刀283

5.7.4带可微调机构的镗刀283

5.7.5镗刀的刀柄287

第6章铣刀289

6.1铣刀的种类和用途289

6.1.1尖齿铣刀289

6.1.2铲齿铣刀289

6.2铣削参数和铣刀几何角度的选择289

6.2.1铣刀几何角度的选择289

6.2.2铣刀的减振设计289

6.2.3铣削用量要素及切削层参数293

6.2.4顺铣、逆铣及铣削的特点295

6.3铣刀的连接结构和常用标准296

6.4成形铣刀297

6.4.1成形铣刀的种类和用途297

6.4.2铲齿成形铣刀297

6.4.3铲齿成形铣刀结构参数的确定299

6.4.4加工直槽的成形铣刀廓形设计304

6.4.5加工螺旋槽的成形铣刀廓形

设计305

6.5高速工具钢铣刀308

6.5.1高速工具钢尖齿铣刀结构参数的

设计308

6.5.2圆柱铣刀309

6.5.3立铣刀311

6.5.4盘铣刀318

6.5.5锯片铣刀321

6.5.6角度铣刀322

6.5.7半圆键槽铣刀323

6.5.8T形槽铣刀324

6.5.9凸凹半圆铣刀327

6.5.10圆角铣刀328

6.5.11模具铣刀329

6.6硬质合金铣刀332

6.6.1可转位铣刀刀片332

6.6.2硬质合金立铣刀340

6.6.3微型硬质合金立铣刀356

6.6.4硬质合金T形槽铣刀356

6.6.5硬质合金锯片铣刀358

6.6.6硬质合金槽铣刀362

6.6.7硬质合金旋转锉368

6.6.8面铣刀374

6.6.9插铣刀388

6.6.10高速切削时铣刀的动平衡390

第7章拉刀394

7.1概述394

7.1.1拉刀的种类394

7.1.2拉刀的结构要素395

7.1.3拉削的特点及拉削方式395

7.2拉刀参数确定399

7.2.1拉削余量及齿升量399

7.2.2容屑槽及分屑槽401

7.2.3拉刀几何参数405

7.2.4拉刀校准齿、过渡齿和精切齿405

7.2.5拉刀无刀齿的光滑部分407

7.2.6拉刀总长度和成套拉刀的设计414

7.2.7拉削力及其验算415

7.3圆拉刀和圆推刀417

7.3.1普通圆拉刀417

7.3.2圆推刀421

7.3.3挤光圆拉刀和圆推刀423

7.3.4螺旋齿圆拉刀424

7.3.5深孔圆拉刀426

7.4键槽拉刀429

7.4.1键槽的种类与加工429

7.4.2键槽拉刀的结构型式和特点429

7.4.3键槽拉刀的设计438

7.5矩形花键拉刀446

7.5.1普通矩形花键拉刀446

7.5.2螺旋花键拉刀455

7.5.3矩形花键推刀457

7.6渐开线花键拉刀458

7.6.1渐开线花键拉刀设计要点458

7.6.2渐开线花键拉刀齿形的量棒

测量法462

7.6.3梯形齿粗拉刀的设计464

7.6.4直线齿形（45°压力角）渐开线

花键拉刀设计465

7.6.5渐开线花键拉刀设计示例467

7.7成形孔拉刀484

7.7.1四方孔拉刀和六方孔拉刀484

7.7.2矩形孔拉刀492

7.7.3复合孔拉刀493

7.8装配式内拉刀495

7.8.1装配式矩形花键拉刀495

7.8.2几种装配式拉刀实例497

7.9外拉刀503

7.9.1概述503

7.9.2刀齿设计503

7.9.3刀块的截面尺寸及长度506

7.9.4刀块的固定方法、支承及调整507

7.9.5组合式外拉刀的典型刀块509

7.9.6几种外拉刀的拉削工作量分配514

7.10拉刀刀齿的廓形（齿形）修正516

7.11拉刀的技术要求521

7.12拉刀的合理使用525

7.12.1拉刀使用前的准备工作525

7.12.2拉刀的正确使用530

7.12.3拉刀的刃磨531

7.12.4拉削缺陷及消除方法535

第8章螺纹刀具539

8.1螺纹刀具的分类、特点和用途539

8.2螺纹车刀539

8.2.1机夹刀片螺纹车刀539

8.2.2螺纹梳刀542

8.2.3圆体螺纹车刀543

8.2.4特型螺纹车刀举例544

8.3丝锥545

8.3.1丝锥结构设计中的共性问题545

8.3.2丝锥的螺纹公差550

8.3.3机用和手用丝锥550

8.3.4长柄机用丝锥和长柄螺母丝锥557

8.3.5短柄和弯柄螺母丝锥561

8.3.6螺旋槽丝锥567

8.3.7螺尖丝锥570

8.3.8内容屑丝锥577

8.3.9挤压丝锥581

8.3.10梯形螺纹丝锥583

8.3.11拉削丝锥587

8.3.1255°圆柱管螺纹丝锥591

8.3.1355°和60°圆锥管螺纹丝锥595

8.3.14统一螺纹丝锥和螺母丝锥598

8.3.15丝锥切削图形的改进及丝锥的

正确使用604

8.4板牙609

8.4.1圆板牙609

8.4.2G系列圆柱管螺纹圆板牙621

8.4.3R系列和60°圆锥管螺纹圆板牙623

8.4.4圆板牙架型式和互换尺寸625

8.4.5六方板牙625

8.5螺纹铣刀627

8.5.1圆盘形螺纹铣刀627

8.5.2梳形螺纹铣刀628

8.6滚丝轮和搓丝板636

8.6.1滚丝轮636

8.6.2搓丝板639

8.7螺纹切头642

8.7.1圆梳刀螺纹切头的典型结构及

设计642

8.7.2径向平梳刀螺纹切头的结构及

设计653

8.7.3切向平梳刀螺纹切头659

第9章数控机床用工具系统663

9.1概述663

9.1.1工具系统的组成及分类663

9.1.2工具系统的设计要求663

9.2机床与工具系统的接口及其标准663

9.2.17∶24及其他锥度接口663

9.2.2Capto刀柄666

9.2.3带有法兰接触面的空心圆锥

接口670

9.2.4其他锥度接口679

9.2.5车削类数控机床与工具系统的

接口及其标准680

9.3模块式工具系统接口及公称尺寸

系列696

9.3.1概述696

9.3.2模块式工具系统接口型号和结构

简介697

9.3.3TMG21和TMG10模块式接口的

特点698

9.3.4镗铣类模块式工具系统700

9.3.5模块式工具系统实用举例702

9.4TSG工具系统703

9.4.1TSG工具系统中各种工具的型号和

系统图703

9.4.2接长杆刀柄及其接长杆704

9.4.3弹簧夹头刀柄及其接杆708

9.4.4锥柄快换夹头刀柄及其接杆710

9.4.5钻夹头刀柄713

9.4.6无扁尾和有扁尾莫氏锥孔刀柄

及其接杆715

9.4.7攻螺纹夹头刀柄717

9.4.8铣刀类刀柄718

9.4.9刀具锥柄转换过渡套721

9.4.10套式扩孔钻和铰刀刀柄722

9.4.11减振刀杆723

9.5工具系统的动平衡723

9.5.1刀具的动平衡723

9.5.2工具系统的不平衡量和离心力724

9.5.3工具系统的动平衡方法725

9.5.4工具系统的合理平衡质量等级726

9.6整体工具系统的制造与验收技术

条件727

9.6.1工具系统的柄部和接柄727

9.6.2工作部分727

第10章成形齿轮刀具731

10.1成形齿轮刀具的种类和应用731

10.1.1基本工作原理731

10.1.2成形齿轮刀具的主要种类731

10.2盘形齿轮铣刀732

10.2.1盘形齿轮铣刀的主要类型732

10.2.2标准齿轮铣刀的齿形确定和铣刀

刀号734

10.2.3加工斜齿轮时盘形铣刀（磨轮）

齿形的确定739

10.2.4标准盘形齿轮铣刀的结构尺寸和

技术条件741

10.2.5镶齿盘形齿轮铣刀744

10.2.6硬质合金盘形齿轮铣刀745

10.3指形齿轮铣刀747

10.3.1指形齿轮铣刀的主要类型747

10.3.2指形齿轮铣刀齿形的确定748

10.3.3指形齿轮铣刀的刀齿结构750

10.3.4指形齿轮铣刀的夹固部分和

其他尺寸752

10.3.5粗加工用指形齿轮铣刀755

10.3.6精加工螺旋齿指形铣刀756

10.3.7指形齿轮铣刀的技术要求757

第11章齿轮滚刀759

11.1整体齿轮滚刀759

11.1.1齿形设计759

11.1.2滚刀的结构参数761

11.1.3标准齿轮滚刀的公称尺寸763

11.1.4齿轮滚刀的技术要求763

11.1.5齿轮滚刀的设计步骤及计算

示例767

11.2其他结构齿轮滚刀770

11.2.1大模数镶齿齿轮滚刀770

11.2.2圆磨法齿轮滚刀770

11.2.3小模数齿轮滚刀771

11.2.4渐开线花键滚刀773

11.3剃前滚刀和磨前滚刀774

11.3.1剃前齿轮滚刀774

11.3.2磨前齿轮滚刀778

11.4硬质合金滚刀781

11.4.1硬质合金滚刀的结构782

11.4.2硬质合金滚刀的齿形和切削

角度782

11.4.3硬质合金滚刀的公称尺寸和计算

尺寸782

11.5滚齿切削过程分析和几种特殊齿轮

滚刀784

11.5.1滚齿切削过程分析和滚刀技术

发展784

11.5.2长度加大、正前角、齿高修正、

小压力角齿轮滚刀785

11.6滚刀的重磨与检验788

11.6.1滚刀重磨时的技术要求788

11.6.2滚刀重磨后的检验789

第12章加工蜗轮蜗杆的刀具792

12.1普通蜗轮滚刀792

12.1.1ZA、ZN、ZI、ZK型圆柱蜗杆的

几何特性792

12.1.2蜗轮滚刀的工作原理和加工

方法792

12.1.3蜗轮滚刀的结构设计794

12.1.4ZA、ZN、ZI、ZK型蜗轮滚刀的

齿形设计798

12.1.5蜗轮滚刀的技术条件802

12.1.6普通蜗轮滚刀的设计步骤及

示例807

12.1.7点接触非对偶型蜗轮滚刀设计

方法的发展809

12.2普通蜗轮剃齿刀810

12.3普通蜗轮飞刀811

12.3.1蜗轮飞刀的工作原理与应用

范围811

12.3.2蜗轮飞刀的齿形计算811

12.3.3蜗轮飞刀及刀杆的结构812

12.4加工圆弧齿圆柱蜗轮副的刀具813

12.4.1ZC3型轴向圆弧齿圆柱蜗轮

滚刀814

12.4.2ZC1型圆弧齿圆柱蜗轮滚刀与

飞刀816

12.4.3ZC2型圆弧齿圆柱蜗轮滚刀与

飞刀820

12.5加工多头圆柱蜗轮的单头蜗轮滚刀和

双导程蜗轮滚刀823

12.5.1加工多头圆柱蜗轮的单头蜗轮

滚刀823

12.5.2双导程蜗轮滚刀825

12.6加工环面蜗轮副的刀具828

12.6.1直廓环面蜗轮蜗杆传动简介828

12.6.2加工直廓环面蜗杆的切刀盘与

切刀831

12.6.3加工直廓环面蜗轮的滚刀与

飞刀834

12.6.4环面蜗轮剃齿刀838

第13章插齿刀和梳齿刀839

13.1插齿刀的工作原理和种类用途839

13.1.1插齿刀的工作原理839

13.1.2插齿刀的种类和应用839

13.1.3插齿工艺和插齿刀的技术进展841

13.2外啮合直齿插齿刀843

13.2.1插齿刀的后角、前角和齿形

修正843

13.2.2插齿刀变位系数的确定845

13.2.3插齿刀齿顶圆角半径的确定850

13.2.4直齿外插齿刀结构和主要参数的

确定852

13.2.5标准直齿外插齿刀的精度等级、

结构尺寸、齿形尺寸和通用

技术条件860

13.3内啮合直齿插齿刀874

13.3.1内啮合插齿刀的特点874

13.3.2内啮合插齿刀变位系数

(x0)max的确定875

13.3.3内啮合插齿刀小变位系数

（x0）min的确定878

13.3.4少齿数插齿刀本身根切的避免879

13.3.5内啮合直齿插齿刀结构参数的

确定和设计步骤880

13.4几种专门用途的直齿插齿刀889

13.4.1渐开线花键孔插齿刀889

13.4.2谐波齿轮插齿刀894

13.4.3修缘插齿刀896

13.4.4剃前插齿刀898

13.5斜齿插齿刀904

13.5.1斜齿插齿刀概述904

13.5.2人字齿轮插齿刀904

13.5.3斜齿轮插齿刀906

13.5.4加工斜齿插齿刀的专用滚刀齿形

计算910

13.6插齿刀制造和使用中的若干问题911

13.6.1插齿刀侧刃齿形表面的磨制911

13.6.2插齿刀公称直径的选择912

13.6.3插齿切削用量的优选913

13.6.4插齿刀的刃磨913

13.7梳齿刀914

13.7.1梳齿刀概述914

13.7.2直齿梳齿刀914

13.7.3斜齿梳齿刀916

13.7.4梳齿刀的技术要求918

13.7.5加工非标准齿轮920

第14章剃齿刀922

14.1普通剃齿刀922

14.1.1剃齿方法概述922

14.1.2剃齿技术的发展922

14.1.3剃齿时的螺旋齿轮啮合原理923

14.1.4剃齿时的进给方式和轴交角927

14.1.5剃齿刀重要结构参数的分析和

确定931

14.1.6专用剃齿刀设计936

14.1.7已有的通用剃齿刀的适用性

检验937

14.1.8盘形剃齿刀的结构尺寸、精度和

技术要求937

14.2径向剃齿刀961

14.2.1径向剃齿刀的特点961

14.2.2径向剃齿刀齿面分析962

14.2.3径向剃齿刀齿面坐标求解的

计算框图与程序963

14.2.4径向剃齿刀齿面坐标计算示例964

14.2.5径向剃齿刀齿面的修形量966

14.2.6径向剃齿刀容屑槽的排列及错距

计算968

14.2.7径向剃齿刀的齿面磨削970

14.2.8盘形径向剃齿刀的结构尺寸和

技术要求971

14.3内齿轮剃齿刀972

14.3.1内齿轮剃齿刀的啮合特点972

14.3.2内齿轮剃齿刀齿面的形成972

14.3.3内齿轮剃齿刀齿形计算示例973

14.4其他剃齿法和所用剃齿刀975

14.4.1对角剃齿法——斜向进给975

14.4.2切向剃齿法——切向进给976

14.4.3鼓形齿剃齿法和所用剃齿刀976

14.5剃齿精度和剃齿刀齿形修正978

14.5.1剃齿精度978

14.5.2剃齿刀齿形的修正978

第15章直齿锥齿轮刀具981

15.1直齿锥齿轮刀具概述981

15.1.1直齿锥齿轮简介981

15.1.2直齿锥齿轮的仿形加工法和

刀具981

15.1.3按无瞬心包络法加工的圆拉

铣削法983

15.1.4展成法加工直齿锥齿轮984

15.2成对展成锥齿轮刨刀984

15.2.1成对展成锥齿轮刨刀的工作

原理984

15.2.2锥齿轮刨刀结构尺寸的确定986

15.2.3标准锥齿轮精刨刀的结构尺寸987

15.2.4直齿锥齿轮精刨刀的技术条件988

15.2.5直齿锥齿轮粗刨刀990

15.3成对展成锥齿轮铣刀991

15.3.1成对展成锥齿轮铣刀的工作

原理991

15.3.2铣刀盘直径和内凹角的确定991

15.3.3铣刀盘和刀齿的结构992

15.3.4铣刀盘刀齿的主要技术要求994

15.4成形定装锥齿轮滚刀995

15.4.1成形定装锥齿轮滚刀的工作

原理995

15.4.2成形定装锥齿轮滚刀的齿形

计算995

15.4.3成形定装锥齿轮滚刀的其他

结构尺寸998

15.5成形锥齿轮铣刀999

15.5.1盘形锥齿轮铣刀999

15.5.2指形锥齿轮铣刀1001

15.6用标准刀具加工非标准锥齿轮1002

15.6.1用标准锥齿轮刨刀加工非标准锥

齿轮1002

15.6.2用标准成对齿轮铣刀加工非标准

锥齿轮1003

15.6.3用标准锥齿轮刨刀加工鼓形齿锥

齿轮1003

第16章曲线齿锥齿轮加工刀具1005

16.1弧齿锥齿轮铣刀1005

16.1.1弧齿锥齿轮加工方法概述1005

16.1.2弧齿锥齿轮铣刀盘1006

16.1.3小直径整体弧齿锥齿轮

铣刀盘1017

16.1.4圆盘拉刀1018

16.1.5铣刀盘的刀齿1018

16.1.6弧齿锥齿轮铣刀盘技术条件1020

16.1.7几种改进的弧齿锥齿轮

铣刀盘1022

16.2长幅外摆线齿锥齿轮铣刀盘1024

16.2.1长幅外摆线齿锥齿轮加工

原理1024

16.2.2长幅外摆线齿锥齿轮的分类1025

16.2.3长幅外摆线齿锥齿轮铣刀盘1026

16.2.4几种改进的长幅外摆线齿锥齿轮

铣刀盘1036

第17章加工非渐开线齿形工件的

刀具1040

17.1用展成法加工非渐开线齿形的滚刀

齿形求法1040

17.2矩形花键滚刀设计1042

17.2.1矩形花键轴齿形的主要参数1042

17.2.2矩形花键滚刀设计1044

17.2.3矩形花键滚刀的主要技术

要求1047

17.2.4矩形花键滚刀的设计步骤及

计算示例1052

17.3三角花键滚刀1057

17.4滚子链和套筒滚子链链轮滚刀1058

17.4.1链轮端面齿形1058

17.4.2链轮滚刀设计1059

17.4.3链轮滚刀的技术要求1060

17.4.4链轮滚刀的设计步骤及计算

示例1062

17.5摆线针轮滚刀1065

17.5.1摆线针轮齿形的形成原理1065

17.5.2摆线齿轮滚刀的法向齿形

计算1067

17.5.3摆线齿轮滚刀的公称尺寸及

主要技术要求1068

17.5.4摆线齿轮滚刀的设计步骤及计算

示例1068

17.6圆弧齿轮滚刀1071

17.6.1单圆弧齿轮滚刀1071

17.6.2双圆弧齿轮滚刀1076

17.7钟表齿轮滚刀1078

17.7.1钟表齿轮的齿形特点及计算1078

17.7.2钟表齿轮滚刀的齿形计算1078

17.7.3钟表齿轮滚刀的结构尺寸1081

17.7.4钟表齿轮滚刀的设计步骤及计算

示例1081

17.8定装滚刀1084

17.8.1按成形展成组合原理工作的滚刀

（长齿花键滚刀）1084

17.8.2按成形滚切法工作的成形

滚刀1087

17.9非渐开线插齿刀1092

17.9.1花键轴插齿刀1092

17.9.2花键孔插齿刀1095

17.9.3矩形花键插齿刀侧齿面逼近

加工1097

17.9.4矩形花键插齿刀设计示例1098

17.10展成车刀1103

17.10.1展成车刀齿形的求解1104

17.10.2工件节线位置的选择1104

17.10.3展成车刀节圆半径的选取1105

17.10.4展成车刀的切削角度和结构

型式1106

17.10.5展成车刀加工实例——齿条

加工1106

17.10.6按空间啮合原理工作的展成

车刀——车齿刀1107

附录1108

附录A刀具常用数表1108

附录B刀具国家、行业标准1129

参考文献1137

第2版前言本手册第1版自2008年出版以来，受到了全国从事刀具设计、制造和使用的工程技术人员以及机械制造专业师生的欢迎。随着我国制造业的高速发展，涌现了大量新结构高效硬质合金刀具、新型精密刀具等，此外数控机床用工具系统和专用刀具等均有较大发展。由于正确设计和选用先进高效精密刀具能大大提高机械制造的生产率，提高产品质量，降低生产成本，对整个机械制造工业影响极大。因此，迫切需要对2008年出版的《金属切削刀具设计手册》进行修订再版。    近年来，硬质合金和超硬刀具材料在更多不同品种刀具中获得应用，大大提高了刀具切削效率，高速切削技术已成为多种刀具的共同设计基础，因此这次手册修订新增了“高速切削刀具材料和工具系统”一章。对“刀具材料”一章，因近年技术发展迅速，做了较大修改。此外，智能制造技术在现代机械制造业中的应用日益广泛，因此数控机床用刀具和工具系统也随之迅速发展，此次修订对这一章也做了较大修改并重点增添了这方面的新资料。第1版手册中“车刀和刨刀”一章，因现在生产中刨刀和插刀已用得不多，内容很少，且其结构和原理与车刀类似，因此章名改为“车刀”。这次修订还增添了新发展的各种高效新结构刀具和新发展的齿轮刀具等。    本次修订仍继承了原来的、注重实用的刀具设计方法的精神，取材尽量采用经过生产实际检验过的资料，同时也适当注意国内外刀具技术的新发展。手册除附有大量的图表、数据和标准资料外，对不少刀具列有详细的设计计算步骤和技术条件，并对部分较复杂的刀具附有设计示例和工作图。手册后附有多种刀具共用的刀具夹持部分的结构和尺寸，以及国家及行业的刀具标准号，设计时可作为参考。    参加《金属切削刀具设计手册第2版》修改编写的有哈尔滨工业大学、哈尔滨理工大学、哈尔滨工具厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨风华工具厂等单位的多名专家、教授及科技人员。本手册由袁哲俊担任主编、刘献礼担任副主编。编写中得到很多工厂、学校和科研院所专家、教授及科技人员的帮助，他们提供了大量的资料和宝贵的意见，在此一并致谢。    由于我们水平有限，时间仓促，手册中难免有缺点和错误之处，希望广大读者批评指正。    袁哲俊第1版前言我国的刀具制造业已有较长的历史，改革开放以来，特别是近几年随着我国机械制造业的蓬勃发展，刀具工业已发展到相当大的规模，不仅有数量较多的专业工具厂，而且大量的机械制造厂都在使用和生产刀具。我国现在的生产总值和制造业规模，仅次于美国、日本，近又超过了德国，已居世界第三位。我国已是世界制造大国，机床拥有量世界，年消耗刀具近20亿美元。提高切削技术、正确设计和选用先进高效精密刀具，能大大提高机械制造的生产率，提高产品质量，降低生产成本，对整个机械制造工业影响极大。先进高效刀具是提高机械制造业水平和提高加工效率的积极因素之一。    但是国内专门的刀具设计书还比较少，系统全面地介绍各种刀具设计的书更缺。为解决刀具设计的急需，为从事刀具设计的工程技术人员提供一本实用的案头书，我们组织编写了本书。本书系统全面地介绍了各种金属切削刀具的结构及其设计，包括普通刀具和复杂刀具的设计。全书共分16章，介绍了刀具的共同问题：刀具几何参数的定义和刀具材料；普通刀具部分介绍了车刀、孔加工刀具、铣刀和螺纹刀具；复杂刀具部分介绍了拉刀、数控刀具、齿轮刀具和加工非渐开线齿形工件的刀具。对常用的标准刀具，扼要地介绍了刀具的结构特点和设计方法。对非标准刀具和一些参考资料中叙述较少的先进高效刀具，则较详细地介绍了它们的设计方法。本书编写取材，尽量采用经过生产实际检验过的资料，同时也适当注意国内外刀具技术的新发展。书中除附有大量的图表、数据、标准资料、部分刀具合理正确使用的经验资料和技术要求外，对不少刀具列有详细的设计计算步骤，并附有设计示例和工作图。书末附有刀具夹持部分的结构和尺寸，作为设计时参考。    参加本手册编写的有哈尔滨工业大学、哈尔滨工具厂、哈尔滨量具刃具厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨风华有限公司、哈尔滨理工大学、哈尔滨先锋机电有限公司、黑龙江科技学院等单位的多名同志。本书由袁哲俊、刘华明担任主编。编写中得到很多工厂、学校和科研院所同志的帮助，并提供资料和意见，在此一并致谢。本次手册编写过程中，哈尔滨量具刃具厂曹聚盛高工不幸因病去世，对此我们深表哀悼。    由于受到本书篇幅限制，还有不少刀具设计内容未能编入。由于我们水平有限，编写仓促，书中缺点错误在所难免，希望广大读者批评指正。