河南焦煤技工學(xué)校鉗工工藝學(xué)（勞動(dòng)版 第4版）課件：第一章 金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)02

三、刀具材料第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)1、刀具材料應(yīng)具備的性能（1）高硬度：為工件硬度的倍，一般要求60HRC以上。（2）足夠的強(qiáng)度和韌性（3）高耐磨性（4）高耐熱性（5）良好的工藝性2、常用刀具材料第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)碳素工具鋼：T8A、T10、T12A。如絲錐、銼刀、鋸條等。合金工具鋼：9SiCr、CrWMn。如拉刀、鉸刀、鉆頭等。高速鋼：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如鉆頭、銑刀、齒輪刀具等。硬質(zhì)合金：粗加工YG6、YG8、YT5；精加工YT15、YT30。能耐1000℃高溫，耐磨性好。陶瓷：Al2O3、Al2O3-TiC、Si3N4；車刀（高速）。特點(diǎn)：熱硬性好，耐磨，抗彎性差，易碎。立方氮化硼：如車刀、銑刀（中高速）。特點(diǎn)：熱硬性強(qiáng)，可耐1500℃高溫，與鐵親和力小。人造金剛石：如車刀、銑刀等。特點(diǎn)：熱硬性好。第三節(jié)金屬切削過程與控制一、切屑的形成及種類二、切削力三、切削熱四、刀具壽命五、切削液第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)

金屬在切削過程中，會(huì)出現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象，如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑形成過程為基礎(chǔ)而生產(chǎn)中出現(xiàn)的許多問題，如積屑瘤、振動(dòng)、卷屑、斷屑等，都與切削過程密切相關(guān)。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)1.切屑形成過程切削層的金屬?gòu)椥宰冃嗡苄宰冃螖D裂切離切屑切削層的金屬受到刀具前刀面的推擠后產(chǎn)生彈性變形隨著切應(yīng)力、切應(yīng)變逐漸增大，達(dá)到其屈服強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生塑性變形而滑移刀具繼續(xù)切入時(shí)，材料內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變繼續(xù)增大，當(dāng)切應(yīng)力達(dá)到其斷裂強(qiáng)度時(shí)，金屬材料被擠裂沿刀具前刀面流出第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)一、切屑的形成及種類第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)2、切屑的種類切屑分為帶狀切屑、節(jié)狀切屑和崩碎切屑三類。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)（1）帶狀切屑帶狀切屑呈連綿不斷的帶狀或螺旋狀,與刀具接觸的底層光滑，背面呈毛絨狀。（a）形成條件：大前角、切速高、進(jìn)給量小、被切金屬塑性好。（b）切屑形成過程：彈性變形、塑性變形、切離。（c）優(yōu)點(diǎn)：切削力平穩(wěn)、切削熱少、加工表面光潔。（d）缺點(diǎn)：切屑連綿不斷，易纏繞、易劃傷已加工表面。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)（2）節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑上面呈較大的鋸齒狀，底面有不貫穿的裂紋形成條件：切速低、進(jìn)給量大、中等硬度材料。缺點(diǎn)：切削力波動(dòng)大、工件表面較粗糙。（3）崩碎切屑

切削層金屬發(fā)生彈性變形后，一般不經(jīng)過塑性變形就突然崩裂而形成形狀不規(guī)則的崩碎切屑形成條件：鑄鐵、鑄造黃銅等脆性材料。缺點(diǎn)：切削熱和切削力集中在刀具的主刀刃和刀尖處，刀尖易磨損、易產(chǎn)生振動(dòng)，表面質(zhì)量不高。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)二、切削力

1、切削力的分解切削力是指切削時(shí)刀具切入工件，切削層產(chǎn)生變形成為切屑所需的力。

切削力是一個(gè)空間力，為了便于研究將其分解為三個(gè)相互垂直的分力,即主切削力、進(jìn)給力和背向力。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)主切削力:切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，其大小約占總的切削合力的８５％～９０％背向力:切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面內(nèi)，與切深方向相反進(jìn)給力：切削合力在進(jìn)給方向上的分力;它在基面內(nèi)，與進(jìn)給方向平行，但方向相反第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)2、影響切削力的主要因素工件材料切削用量刀具角度切削液第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)（1）工件材料的影響（a）強(qiáng)度和硬度高，則切削力大。（b）塑性和韌性高，則切削力大。塑性大的材料，切屑與前刀面的摩擦系數(shù)大，接觸區(qū)較長(zhǎng)，故切削力較大；韌性高的材料，致使其發(fā)生變形或破壞所消耗的能量較多，故切削力也較大。如不銹鋼0Gr18Ni9Ti與正火的中碳鋼的強(qiáng)度硬度基本相同，但不銹鋼的塑性韌性較高，其切削力要比正火的中碳鋼約高25%。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)（2）刀具角度的影響（a）前角：增大，切削力減小。（b）主偏角：增加，切削力降低。（3）切削用量的影響（a）切削深度ap的影響最大。（b）進(jìn)給量f的影響次之。（c）切削速度的影響（4）切削液

為了提高切削效果而使用的液體稱為切削液。合理選用切削液可以減小塑性變形和刀具與工件間的摩擦，使所需切削力減小。所需切削液潤(rùn)滑性能越好，使所需切削力降低越明顯。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)三、切削熱來源（1）被加工件材料的彈性變形和塑性變形；（2）切屑與前刀面的摩擦；（3）后刀面與已加工表面之間的摩擦。傳散（1）切屑，50-86%；（2）工件，40-10%；（3）車刀，9-3%；（4）空氣，1%。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)四、刀具壽命

刀具的磨損形式

由于切削條件不同，刀具磨損產(chǎn)生在刀具的不同部位，一般有三種形式：后刀面磨損、前刀面磨損和前后刀面同時(shí)磨損。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)

五、切削液（1）切削液的作用：降溫和潤(rùn)滑。（2）切削液的種類：切削油、乳化液、水溶液等。（a）切削油：礦物油、動(dòng)植物油和復(fù)合油。特點(diǎn)：潤(rùn)滑性好，流動(dòng)性差，冷卻作用小。應(yīng)用：低速精加工。如精車絲杠、螺紋等。第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)（b）乳化液乳化液是由乳化油加水稀釋而成的。特點(diǎn)：流動(dòng)性好、冷卻能力強(qiáng)。應(yīng)用最為廣泛。應(yīng)用：低濃度