第二章機械制造基礎課件機械制造基礎知識

1、機械制造技術基礎12009第第2章章 機械制造過程的基礎知識機械制造過程的基礎知識材料成形法材料成形法: : 材料去除法材料去除法（表（表2.12.1）材料累加法材料累加法2.12.1機械制造過程的基本概念機械制造過程的基本概念 2.1.12.1.1機械制造工藝方法機械制造工藝方法鑄造鍛造沖壓粉末冶金注塑成形法 機械力去除法熱能去除法 化學去除法 復合去除法特種加工。焊接 粘接 鉚接 快速原型傳統(tǒng)方法2009220093材料去除法材料去除法（表（表2.12.1）2.1.12.1.1機械零件制造工藝方法機械零件制造工藝方法機械力去除法（機械加工方法）電火花、電子束、離子束與激光束。電解、電腐蝕、

2、電鑄化學腐蝕溶解切削切削磨削磨削研磨、拋光高壓水、磨料噴射超聲加工等。機械與熱能機械與化學機械與電（磁）熱能、 化學去除法 （特種加工）復合去除法20094 完成一個合格零件的制造，可以是一種或是幾種工藝方法來完成。200952.1.12.1.1機械零件制造工藝方法機械零件制造工藝方法機械加工特種加工復合法加工切削切削磨削磨削研磨、拋光高壓水、磨料噴射超聲加工等。材料成形法材料去除法材料累加法切削切削-用金屬切削刀具將工件上的多余金屬層 去除掉的工藝方法磨削磨削-用砂輪將工件上的多余金屬層去除掉的工藝方法200962.1.2 生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領生產(chǎn)綱領 通常也稱年產(chǎn)

3、量，它是指企業(yè)在生產(chǎn)計劃通常也稱年產(chǎn)量，它是指企業(yè)在生產(chǎn)計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。N = Q n（1+% +% ） （2-1）式中式中 Q-產(chǎn)品年產(chǎn)量（件產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；年）； n-每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；臺）； -備品率；備品率；-廢品率。廢品率。200972.1.2生產(chǎn)類型及其工藝特點生產(chǎn)類型及其工藝特點單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)是指單個制造結構或尺寸不同、很少重復甚至不重復的產(chǎn)品的生產(chǎn)。如：重型機器制造廠、機修車間或試制車間等的生產(chǎn)。成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)是指成批制造相同的零件，或每隔一定時間又重復進行的生產(chǎn)。批量是根據(jù)零件的年產(chǎn)量

4、及產(chǎn)品裝配周期劃定的，根據(jù)批量的大小可分為大批、中批和小批三種。如：機床制造廠多為成批生產(chǎn)企業(yè)。大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)是指產(chǎn)品數(shù)量很多，大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復進行某一種零件加工的生產(chǎn)。如：軸承廠、拖拉機廠或汽車廠等的生產(chǎn)。生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型2009892.1.32.1.3機械加工工藝過程機械加工工藝過程機械制造工藝-是指制造機械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機械制造工藝過程- 機械制造過程中，凡是直接改變“零件”形狀、尺寸、性能及與其它零件的相對位置，使其成為成品或半成品的工藝過程。 它通常包括零件的制造與機器的裝配兩部分。20092.1.32.1.3機械加工工藝過程機械加工工藝過程機械制造過程機械產(chǎn)品采用

5、機械機械加工方法以合格產(chǎn)品為目標，改變毛坯的形狀、尺寸、各組成表面間的位置以及表面質(zhì)量所經(jīng)過的所有工作過程。毛坯機械加工工藝過程200910機械加工工藝過程工序工序工序N走刀工步安裝工位2.1.32.1.3機械加工工藝過程（零件）及其組成機械加工工藝過程（零件）及其組成2009112.1.3-工序工序12工序工序是指一個（或一組）工人在同一臺機床個（或一組）工人在同一臺機床（或同一工作地點）對一個（或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。工人、工作地點、工件與連續(xù)完成構成了工序的4要素。其中任一個要素發(fā)生了變更就構成了另一道工序。20092009車削工序車削工序1車削工序車削工序2131

6、420092.1.3-安裝安裝安裝安裝 是指一道工序中，工件裝夾一次所完成的那部分工藝過程。（安裝不是一個動作，而是一部分工作內(nèi)容）當一道工序中只發(fā)生一次安裝時，該工序的工作內(nèi)容與安裝的工作內(nèi)容是相同的；當一道工序中發(fā)生n次安裝時，該工序的工作內(nèi)容是這n次安裝工作內(nèi)容的總合；為減少安裝誤差，應盡量減少安裝次數(shù)。1520092.1.3-工位工位 工位工位 是指在某一工序的一次安裝中的每個位置所完成的那部分工藝過程。當一個安裝中工件只在一個位置完成加工內(nèi)容，該安裝的工作內(nèi)容與工位的工作內(nèi)容是相同的；當一個安裝中工件在n個位置完成加工內(nèi)容，該安裝的工作內(nèi)容是這n個工位工作內(nèi)容的總合； 為減少安裝次數(shù)

7、和安裝誤差，應盡量采用多工位加工。1620092.1.3-工步工步工步1工步2工步工步 是指在一道工序（一次安裝或一個工位）中加工表面及所用刀具與切削用量都不變情況下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。1720092.1.3-復合工步復合工步 有時為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常把幾個待加工表面用幾把刀具同時進行加工，這樣的工步稱復合工步（圖2.5）。1820092.1.3-走刀走刀走刀走刀 是指在一個工步中，由于加工余量較大需要同一刀具對同一表面進行多次進給才能達到尺寸要求，每次進給即稱一次走刀192009機械加工工藝過程工序1工序2工序N走刀2安裝1安裝2安裝N工位1工位2工位N工步1工步2走刀12.1.3

8、-概念總結概念總結2020092.1.3-工序數(shù)工序數(shù)工序工序是機械加工工藝過程的基本單元工序數(shù)工序數(shù)-組成一個工藝過程的工序數(shù)是由被加工工件結構的復雜程度、加工精度要求及生產(chǎn)類型決定。2120092.1.3-工序數(shù)舉例工序數(shù)舉例2009222009表2.4 單件生產(chǎn)階梯軸的工藝過程 表2.5 大批量生產(chǎn)階梯軸的工藝過程 2.1.3-工序數(shù)工序數(shù)舉例舉例232.1.42.1.4基準基準基準的分類：基準的分類：設計基準、工藝基準設計基準、工藝基準基準的概念基準的概念 工件上，用來確定工件上，用來確定某些點、線、面的空間位置的那某些點、線、面的空間位置的那些個點、線、面。些個點、線、面。24200

9、9 設計基準 基準 工序基準 裝配基準 定位基準 測量基準 工藝基準2.2. 1.4基準基準252009 設計基準設計基準在零件工作圖在零件工作圖上，用來確定某些點、上，用來確定某些點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面或其組合。面或其組合。2.2. 1.4基準基準-1-1 設計基準設計基準2620092.12.1.4基準基準-1-1 設計基準設計基準272009 工序基準工序基準 裝配基準裝配基準 定位基準定位基準 測量基準測量基準工工藝藝基基準準 工件在機床或夾具上機床或夾具上進行加工時用來確定本工序被加工表面位置的基準 裝配時，用來確定零件在部件中的位置的

10、基準（部件在機器中的位置） 測量測量工件已加工表面位置所依據(jù)的基準在工序圖上工序圖上，用來標定本工序加工位置尺寸關系的基準2.1.42.1.4基準基準-2-2 工藝基準工藝基準282009工藝基準2920092.1.5機械裝配工藝過程機械裝配工藝過程 機械裝配過程 : 以合格機械產(chǎn)品為目標，將組成機器的全部零、部件按一定的精度要求和技術條件連接與固定在一起的工作過程。 機械裝配工作包括：組裝、部裝、總裝、調(diào)試、檢驗、平衡、試車、涂裝與包裝等工作。 機械裝配過程由一系列的工序、工步和操作組成。裝配工序裝配工序是指在一個工作地點，由一個或一組工人所連續(xù)完成的那一部分裝配工作。裝配工步裝配工步是裝配

11、工序的組成部分，在裝配工步中，裝配對象、裝配工具和裝配方法均不改變。裝配操作裝配操作是指裝配工步中各個裝配動作。3020092.2 機械加工的最基本方法機械加工的最基本方法-切削加工方法切削加工方法2.2.1工件工件表面的形狀及其形成方法表面的形狀及其形成方法 31切削加工成形方法切削加工成形方法 幾何表面的形成原理幾何表面的形成原理 任何一個表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另任何一個表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運動的軌跡。這兩條曲線（或直線）一條曲線（或直線）運動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的稱為該表面的生成線生成線，前者稱為前者稱為母線母線，后者稱

12、為，后者稱為導線導線。20092.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 。322009 工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運動而形切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運動而形成的。成的。形成工件表面的方法：形成工件表面的方法： （1 1）軌跡法）軌跡法 （2 2）成型法）成型法 （3 3）相切法）相切法 （4 4）范成法）范成法2.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 。3320092.2.1工件表面的形狀及其形成方法工件表面的形狀及其形成方法 3420092. 2. 切削加工成形運動（切削切削加工成形運動（

13、切削運動）運動） 工件表面的成形方法工件表面的成形方法母線母線形成方法形成方法和和導線形成方法導線形成方法的的組合組合。 形成加工表面所需的刀具與形成加工表面所需的刀具與工件之間的相對運動也是形工件之間的相對運動也是形成成母線母線和和導線導線所需相對運動所需相對運動的組合。的組合。2.2.2成形運動成形運動 與切削用量與切削用量圖2.16 合成運動 352009表面成形運動表面成形運動非表面成形運動非表面成形運動主運動主運動進給運動（縱、橫、斜向）進給運動（縱、橫、斜向） 按運動的功能分類按運動的功能分類切入運動切入運動分度運動分度運動輔助運動輔助運動控制運動控制運動接近接近退刀退刀返回返回2

14、.2.2成形運動成形運動 與切削用量與切削用量362009主運動: :使切削能夠發(fā)生的運動，是唯一的，消耗功率最大的。進給運動：使切削連續(xù)進行的運動其他輔助運動：保證加工余量全部切除掉的運動，可是連續(xù)的和非連續(xù)的。2.2.1。切削運動。切削運動 3720092.2.3成形運動與切削用量成形運動與切削用量圖2.15 外圓車削的切削運動與工件表面 工件上的三個表面工件上的三個表面待加工表面待加工表面：切削過程中，即將被切掉的表面加工表面：加工表面：刀具正在切削的表面已加工表面：已加工表面：刀具切削后形成的表面。*有粗、精等多序加工的表面，這道工序是已加工表面，下道工序就是待加工表面。3820092

15、.2.2成形運動與切削用量成形運動與切削用量主運動進給運動待加工表面已加工表面加工表面切削速度切削速度：主運動的最大線速度1000cdnvm/s 進給量進給量：有每轉(zhuǎn)進給量、每齒進給、進給速度nzfnfvzf背吃刀量背吃刀量：待加工表面與已加工表面之間的垂直距離。3920092.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -外圓外圓20094020092.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -內(nèi)圓內(nèi)圓4120092.2.3典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -平面平面422.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -螺紋螺紋432009成形表面加工成形表面加工回轉(zhuǎn)成形面回轉(zhuǎn)

16、成形面直線成形面直線成形面立體成形面立體成形面2.2.3 典型表面的加工方法典型表面的加工方法 -成型表面加工成型表面加工442009硬件軟件機械加工工藝機械加工工藝系統(tǒng)系統(tǒng)工件工件機床機床刀具刀具夾具夾具工藝方法工藝方法工藝過程工藝過程數(shù)控程序數(shù)控程序2.3 機床的基本概念機床的基本概念452009金屬切削機床作用金屬切削機床作用:利用切削刀具與金屬工件的相對運利用切削刀具與金屬工件的相對運動從工件上切除多余的金屬或預留動從工件上切除多余的金屬或預留層，以獲得符合規(guī)定的尺寸、形狀、層，以獲得符合規(guī)定的尺寸、形狀、精度及表面質(zhì)量要求的零件。精度及表面質(zhì)量要求的零件。2.3.1機床的分類與型號表

17、示法機床的分類與型號表示法1分類分類200946通用機床專用機床專門化機床自動生產(chǎn)線按通用性分按通用性分按精度分按精度分普通精度機床普通精度機床精密機床精密機床高精度機床高精度機床超精密機床超精密機床按自動化程度分按自動化程度分手動機床手動機床自動機床自動機床半自動機半自動機床床2.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法1分類分類按加工方式分按加工方式分車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、刨（插）床、拉床、齒輪加工機刨（插）床、拉床、齒輪加工機床、床、螺紋加工機床、珩磨機床、螺紋加工機床、珩磨機床、鋸床、鍵槽加工機床鋸床、鍵槽加工機床2009472.3.1機

18、床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號表示方法機床型號表示方法482009類別類別車床車床鉆床鉆床鏜床鏜床磨床磨床齒輪齒輪加工加工機床機床螺紋螺紋加工加工機床機床銑床銑床刨插刨插床床拉床拉床電加電加工機工機床床切斷切斷機床機床其他其他機床機床代號代號CZTMYSXBLDGQ表表2.14機床的類別代號機床的類別代號表2.15 機床的通用性代號通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控自動換刀仿形萬能輕型簡式代號GMZBKHFWQJ2.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號表示方法機床型號表示方法2009492.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號

19、機床型號舉舉例例 （萬能）特性代號（萬能）特性代號CW6140（車床）類別代號（車床）類別代號（臥式）組別代號（臥式）組別代號（普通）型別代號（普通）型別代號（直徑（直徑1/10）主參數(shù)）主參數(shù)200950臥式臥式X62W銑床類銑床類（2號工作臺）主參數(shù)號工作臺）主參數(shù)（萬能）改進序號（萬能）改進序號2.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號舉機床型號舉例例2009512.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號舉機床型號舉例例2009522.3.1機床的分類與型號表示法機床的分類與型號表示法2機床型號舉機床型號舉例例2009532.3.2機床的基本組

20、成機床的基本組成200954圖2.21 立式鉆床 圖2.22 搖臂鉆床 2.3.2機床的基本組成機床的基本組成200955圖2.24 臥式鏜床 圖2.25 牛頭刨床 2.3.2機床的基本組成機床的基本組成200956圖2.30 立式加工中心1-床身；2-滑座；3-工作臺；4-立柱；5-數(shù)控柜；6-機械手；7-刀庫；8-主軸箱；9-驅(qū)動電柜；10-操縱面板 圖2.29 M2120內(nèi)圓磨床 1-床身；2-頭架；3-砂輪修整器；4-砂輪；5-磨具架；6-工作臺；7-操縱磨具架手輪； 8-操縱工作臺手輪2.3.2機床的基本組成機床的基本組成2009572009圖2.23 立式車床1-立刀架溜板；2-立

21、刀架；3-橫梁；4-花盤；5-橫刀架；6-立柱 2.3.2機床的基本組成機床的基本組成58圖2.26 龍門刨床 圖2.27 M7120A平面磨床1-床身；2-垂直進給手輪；3-工作臺；4-行程擋塊； 8-拖板；9-磨頭；10-驅(qū)動工作臺手輪5-立柱；6-砂輪修整器；7-橫向進給手輪； 2.3.2機床的基本組成機床的基本組成200959 圖2.28 M1432A萬能外圓磨床 1-床身；2-工作臺；3-頭架；4-砂輪； 5-內(nèi)圓磨頭；6-砂輪架；7-尾架 2.3.2機床的基本組成機床的基本組成2009602.3.2機床的基本組成機床的基本組成動力源動力源 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 支撐件支撐件 工作部件工

22、作部件 包括包括控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)其他裝置其他裝置機床基機床基本部分本部分組成：組成：6120092.3.2機床的基本組成機床的基本組成動力源動力源為機床提供動力（功率）和為機床提供動力（功率）和運動的驅(qū)動部分運動的驅(qū)動部分傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)支撐件支撐件支撐件支撐件 用于安裝和用于安裝和支承其它固定的或運動的部支承其它固定的或運動的部件，承受其重力和切削力件，承受其重力和切削力交流電動機交流電動機直流電動機直流電動機液壓馬達液壓馬達主傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng) 變速箱、主軸箱變速箱、主軸箱進給傳動系統(tǒng)進給傳動系統(tǒng) 進給箱進給箱其他運動的傳動系統(tǒng)其他運動的傳動系統(tǒng)床身床身底

23、座底座立柱立柱6220092.3.2機床的基本組成機床的基本組成工作部件 與主運動和進給運動的有關執(zhí)行部件，例如主軸及主軸箱，工作臺及其溜板或滑座，刀架及其溜板，以及滑枕等安裝工件或刀具的部件； 與工件和刀具有關的部件或裝置，如自動上下料裝置、自動換刀裝置、砂輪修整器等；與上述部件或裝置有關的分度、轉(zhuǎn)位、定位機構和操縱機構等。不同種類的機床，由于其用途、表面形成運動和結構布局的不同，這些工作部件的構成和結構差異很大。6320092.3.2機床的基本組成機床的基本組成控制系統(tǒng)用于控制各工作部件的正常工作電氣控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)氣動控制系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)。6420092.3.3機床的技術性能指標機床的技

24、術性能指標 65200966機床機床是實現(xiàn)對工件進行機械加工的必要設備，為機是實現(xiàn)對工件進行機械加工的必要設備，為機械加工提供切削加工運動和動力。械加工提供切削加工運動和動力。夾具夾具是裝夾工件的重要工藝裝備，用它實施對工件是裝夾工件的重要工藝裝備，用它實施對工件的定位和夾緊，使工件在加工時相對于機床或刀具的定位和夾緊，使工件在加工時相對于機床或刀具保持一個正確的位置。保持一個正確的位置。刀具刀具是直接對工件進行加工的工具，將直接由它是直接對工件進行加工的工具，將直接由它切除工件毛坯上預留的材料層。切除工件毛坯上預留的材料層。20092.4. 刀具的基本概念刀具的基本概念6720092.4.1

25、刀具切削部分組成刀具切削部分組成68前刀面前刀面A A 剛形成的切屑剛形成的切屑沿其流出的刀面沿其流出的刀面；主后刀面主后刀面A A - 與工件加工表與工件加工表面相對的刀面；面相對的刀面；副后刀面副后刀面A A-與工件已加工與工件已加工表面相對的刀面表面相對的刀面；屑屑主切削刃主切削刃S S 前刀面與主后刀面前刀面與主后刀面的交線，它承擔主要的交線，它承擔主要的切削工作的切削工作；副切削刃副切削刃S-S- 前刀面與副后前刀面與副后刀面的交線；刀面的交線；刀尖刀尖 主、副切削刃主、副切削刃的實際交點的實際交點20092.4.2 刀具幾何角度刀具幾何角度刀具標注角度坐標系的假定條件刀具標注角度坐

26、標系的假定條件 1 1、假定運動條件假定運動條件：用刀具主運動向量近：用刀具主運動向量近似代替合成運動向量，然后再用平行或垂直于似代替合成運動向量，然后再用平行或垂直于主運動方向的坐標平面構成參考系。主運動方向的坐標平面構成參考系。 2 2、假定安裝條件假定安裝條件：假定刀具的安裝位置：假定刀具的安裝位置恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂直。直。6920092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度2009 基面pr：通過切削刃某一點，垂直于主運 動方向的平面。2) 切削平面ps：通過切削刃某一點，包含主運 動方向并與工件加工表面相切的平面。切削平面ps與

27、基面pr垂直。3) 正交平面P0：通過切削刃某一點，垂直于切削刃在基面上的投影的平面。垂直于切削平面ps與基面pr的平面。4) 法剖面Pn：通過切削刃某一點，垂直于切削刃的平面。5) 進給剖面Pf：通過切削刃某一點，平行于進給運動方向并垂直于基面pr的平面。6) 背平面Pp：通過切削刃某一點，同時垂直于進給剖面Pf與基面pr的平面。70圖2.35 正交平面參考系 圖2.36 法平面參考系 圖2.37 假定工作平面與背平面參考系 7120092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度72在正交平面在正交平面Po中測量的角度：中測量的角度：1）前角）前角o - 前刀面與基面之間的前刀面與基面之間的夾角。通

28、過選定點的基面若位于楔形刀夾角。通過選定點的基面若位于楔形刀體的實體之外，前角為正值；反之為負體的實體之外，前角為正值；反之為負值。值。2）后角）后角o - 后刀面與切削平面之后刀面與切削平面之間的夾角。若通過選定點的切削平面位間的夾角。若通過選定點的切削平面位于楔形刀體的實體之外，后角為正值；于楔形刀體的實體之外，后角為正值；反之為負值。反之為負值。3）楔角）楔角o - 前刀面與主后刀面之前刀面與主后刀面之間的夾角。間的夾角。顯然有：顯然有：o + o +o = 90。20092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在基面在基面Pr中測量的角度：中測量的角度：4）主偏角）主偏角kr - 主切削主切

29、削刃在基面上的投影與假定進刃在基面上的投影與假定進給方向之間的夾角。給方向之間的夾角。5）副偏角）副偏角kr - 副切削副切削刃在基面上的投影與假定進刃在基面上的投影與假定進給反方向之間的夾角。給反方向之間的夾角。6）刀尖角）刀尖角r - 主切削刃與副主切削刃與副切削刃在基面上投影之間的切削刃在基面上投影之間的夾角。夾角。顯然有顯然有： kr+kr +r = 180。7320092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在切削平面Ps中測量的角度：7）刃傾角s - 主切削刃與基面之間的夾角。當?shù)都馐侵髑邢魅猩献畹忘c時，刃傾角定為負值；當?shù)都馐侵髑邢魅猩献罡唿c時，則刃傾角為正值，當s = 0時，主切削刃

30、與切削速度垂直，稱之為直角切削或正切削。而s 0的切削稱為斜角切削或斜切削。s的正或負會改變切屑流出的方向。7420092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度7520092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度在副正交平面在副正交平面 中測量的角度中測量的角度8）副后角）副后角o - 副后刀副后刀面與切削平面之間的夾角；面與切削平面之間的夾角；9）副前角）副前角o - 前刀面前刀面與基面之間的夾角。與基面之間的夾角。7620092.4.2刀具幾何角度刀具幾何角度772009外圓車刀法平面參外圓車刀法平面參考系的標注角度考系的標注角度 2.4.2 刀具坐標系與刀具角度刀具坐標系與刀具角度782009 圖2

31、-59 橫車的坐標平面橫車的坐標平面 2.4.2 刀具坐標系與刀具角度刀具坐標系與刀具角度7920092.4.2 刀具坐標系與刀具角度刀具坐標系與刀具角度(1) 考慮進給運動的影響（橫車）8020092.4.3切削層參數(shù)切削層參數(shù)812009 1.切削層厚度切削層厚度hD 它是垂直于切削刃的方向上度量的切削層截面的尺寸。 8220092切削層寬度切削層寬度bD 它是沿切削刃方向度量的切削層截面的尺寸。 8320093.切削層公稱橫截面積切削層公稱橫截面積AD842009曲線刃切削層參數(shù)曲線刃切削層參數(shù)852009鉆削的切削層參數(shù) b) 端銑 862009銑削的切削層參數(shù)hD8720092.4.

32、4切削方式切削方式88直角切削與斜角切削自由切削與非自由切削20092.4.5 刀具材料刀具材料工工欲欲善善其其事事必必先先利利其其器器決定切削刀具切削性能因素包括：決定切削刀具切削性能因素包括：刀具材料刀具材料刀具結構（整體、焊接、裝配等）刀具結構（整體、焊接、裝配等）刀具切削部分的幾何參數(shù)（幾何角刀具切削部分的幾何參數(shù)（幾何角度）度） 性能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀性能優(yōu)良的刀具材料，是保證刀具高效工作的基本條件。具高效工作的基本條件。 刀具切削部分在強烈摩擦、高壓、刀具切削部分在強烈摩擦、高壓、高溫下工作，應具備如下的基本要求。高溫下工作，應具備如下的基本要求。 8920092009刀具材

33、料應具備的性能刀具材料應具備的性能(1) (1) 高硬度和高耐磨性高硬度和高耐磨性 (2) (2) 足夠的強度與沖擊足夠的強度與沖擊韌性韌性 (3) (3) 高耐熱性高耐熱性 (4) (4) 良好的工藝性和經(jīng)良好的工藝性和經(jīng)濟性濟性 刀具材料的硬度必須高刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度于被加工材料的硬度才能切下金屬，這是才能切下金屬，這是刀具材料必備的基本刀具材料必備的基本要求，現(xiàn)有刀具材料要求，現(xiàn)有刀具材料硬度都在硬度都在60HRC60HRC以上。以上。刀具材料越硬，其耐刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切磨性越好，但由于切削條件較復雜，材料削條件較復雜，材料的耐磨性還決定于它的耐磨性

34、還決定于它的化學成分和金相組的化學成分和金相組織的穩(wěn)定性?？椀姆€(wěn)定性。強度是指抵抗切削力的作強度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎與用而不致于刀刃崩碎與刀桿折斷所應具備的性刀桿折斷所應具備的性能。一般用抗彎強度來能。一般用抗彎強度來表示。表示。沖擊韌性是指刀具材料在沖擊韌性是指刀具材料在間斷切削或有沖擊的工間斷切削或有沖擊的工作條件下保證不崩刃的作條件下保證不崩刃的能力，一般地，硬度越能力，一般地，硬度越高，沖擊韌性越低，材高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。料所應克服的一個關鍵。高耐熱性高耐熱性 耐熱性又

35、稱紅硬性，耐熱性又稱紅硬性，是衡量刀具材料是衡量刀具材料性能的主要指標。性能的主要指標。它綜合反映了刀它綜合反映了刀具材料在高溫下具材料在高溫下保持硬度、耐磨保持硬度、耐磨性、強度、抗氧性、強度、抗氧化、抗粘結和抗化、抗粘結和抗擴散的能力。擴散的能力。 為了便于制造，刀為了便于制造，刀具材料應有良好的具材料應有良好的工藝性，如鍛造、工藝性，如鍛造、熱處理及磨削加工熱處理及磨削加工性能。當然在制造性能。當然在制造和選用時應綜合考和選用時應綜合考慮經(jīng)濟性。當前超慮經(jīng)濟性。當前超硬材料及涂層刀具硬材料及涂層刀具材料費用都較貴，材料費用都較貴，但其使用壽命很長，但其使用壽命很長，在成批大量生產(chǎn)中，在成

36、批大量生產(chǎn)中，分攤到每個零件中分攤到每個零件中的費用反而有所降的費用反而有所降低。因此在選用時低。因此在選用時一定要綜合考慮。一定要綜合考慮。90刀具材料的種類刀具材料的種類刀具材料的種類刀具材料的種類高速鋼高速鋼超硬材料超硬材料硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金陶瓷陶瓷金剛石金剛石立方氮化硼立方氮化硼CBN單晶金剛石單晶金剛石聚晶金剛石聚晶金剛石（PCD）碳素工具鋼碳素工具鋼高速鋼高速鋼合金工具鋼合金工具鋼912009高速鋼高速鋼 高速鋼是一種加人了較多的鎢高速鋼是一種加人了較多的鎢W、鉻、鉻Gr、釩釩V、鉬、鉬Mo等合金元素的高合金工具鋼，等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合性能。有良好的綜合性能。其強度

37、和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。其強度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。由于其制造工藝簡單，容易刃磨成鋒利的切由于其制造工藝簡單，容易刃磨成鋒利的切削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在結構復削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在結構復雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。922009高速鋼 普通高速鋼粉末冶金高速鋼高性能高速鋼高性能高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造各種復雜刀廣泛用于制造各種復雜刀具。其切削速度一般不太具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時為高，切削普通鋼料時為40-60m/min。W

38、12Cr4V4Mo在普通高速鋼中再增加一些含在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的使用壽元素冶煉而成的。它的使用壽命為普通高速鋼的命為普通高速鋼的1.5-3倍倍（60-180m/min）粉末冶金高速鋼是粉末冶金高速鋼是70年代投年代投入市場的一種高速鋼，其強度入市場的一種高速鋼，其強度與韌性分別提高與韌性分別提高30%-40%和和80%-90%使用壽命可使用壽命可提高提高2-3倍。倍。932009硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物（、硬質(zhì)合金是由難熔金屬碳化物（、i）和金屬粘）和金屬粘結劑（如結劑（如o）經(jīng)粉末冶金方法而制成的。）經(jīng)粉末冶金方法而制成