刀具和砂轮的区别

机加工或金属切削是一种制造工艺，通过该工艺从预成型坯料中逐渐去除多余的材料，以提供所需的形状、尺寸和光洁度。它是一种减材制造工艺，主要用于提高尺寸精度和公差水平。为了以多种方式高效、经济地加工各种材料，存在各种加工工艺，每种加工工艺在材料去除率 (MRR)、加工精度、特征尺寸、可行特征、可行材料、加工成本等方面具有不同的能力。这些工艺大致可分为三类——传统加工、磨料切削和非传统加工（NTM）工艺。

传统的加工工艺使用楔形切削工具（或刀具） 以切屑的形式逐渐从工件上去除多余的材料。此类工艺包括车、螺纹、端面、钻孔、攻丝、镗、铣、整形、刨、铰、滚花等。金属刀具在早期较为突出；但现在很多非金属刀具随手可得。刀具的作用是将其前面的一层材料压缩并逐渐将其剪断以实现材料的去除。通常工件和刀具刚性安装在相关的机床上，并在它们上施加必要的相对速度（速度、进给和切削深度）以促进材料去除。每个加工操作都使用特定类型的刀具进行；但是，特定刀具的几个特征可能在一定限度内变化。刀具应具有定义的几何形状和材料。

磨料切割工艺也执行类似的任务，即以切屑的形式去除材料，但不使用金属刀具。磨料刀具主要由耐火陶瓷材料制成，主要是磨料。这些微小的锋利磨料实际上会从工件上去除材料。这种刀具虽然整体上具有一定的规格，但磨料的几何形状却是随机的。这种工艺的典型例子包括磨削、珩磨、研磨等。所有这些工艺都适用于精加工而不是大块去除。研磨使用一个圆柱形轮子，称为砂轮 ，以磨料为切削工具。预定义砂轮的磨料材料、磨料尺寸、结合材料等相关参数；但是，没有定义磨料的几何形状。下面以表格形式给出了刀具和砂轮的各种区别。

表：刀具和砂轮的区别

单点和多点刀具： 切削工具可以由刀体内的一个或多个活动切削刃组成。单点切削刀具是一种一次只有一个主切削刃参与材料去除动作的刀具。如果多个切削刃同时参与切削动作，则该刀具称为多点刀具。单点铣刀更便宜且易于制造，但不能承受高切屑负载，因此加工效率会降低。车削、整形、刨削、镗削、飞切等采用单点刀具；而铣、钻、铰、拉、滚、磨等多点刀具。因此，刀具可以是单点的，也可以是多点的；但砂轮始终是多点刀具。

刀具材料： 刀具可以由各种材料制成，如碳钢、高速钢 (HSS)、碳化钨、陶瓷、金刚石、立方氮化硼 (cBN) 等。不同的材料表现出不同的能力，因此通常选择兼容的材料加工材料、加工工艺和其他相关参数，以达到最佳性能。砂轮由氧化铝、二氧化硅和金刚石等磨料制成。这种磨粒与树脂、金属等其他软或硬介质结合。然而，只有少数磨料（在所有暴露在砂轮外围的磨料中约占 1%）在一次道次中参与材料的剪切作用。

刀具几何形状： 几何形状、方向和材料是控制每次加工的整体加工性能的三个重要参数。刀具应具有明确的几何形状；事实上，刀具是根据这样的几何形状来选择的。几何特征包括前角、后角、切削角、刀尖半径等。砂轮通常有明确的规格，但磨料没有任何特定的几何形状。各种工具角度是随机的，并且在磨料之间变化很大。这种随机的几何形状有时会影响加工性能（如力或温度的增加）。

本文对刀具和砂轮进行了科学比较。作者还建议您阅读以下参考资料以更好地理解该主题。

• A. B. Chattopadhyay 的加工和机床（1 ^st 版，威利）。
• 制造工程和技术：S. Kalpakjian 和 S. R. Schmid 的 SI 版（第 7 ^th 版，Pearson Ed Asia）。