刀具的幾何參數(shù)課件

余姚市職成教中心學校

數(shù)控校本教材

課件制作人：彭華英第二章

金屬切削的基礎知識——2.2刀具的幾何參數(shù)1.刀具切削部分的幾何外形2.刀具切削角度的參考平面3.刀具的幾何角度4.刀具角度的選擇5.刀具的性能與材料6.刀具的種類刀具切削部分的幾何外形?

刀具切削部分的幾何外形前

刀

面三

面主后刀面刀具結構(以車刀為例)主切削刃兩

刃一

尖副切削刃刀

尖刀具切削部分的幾何外形刀具結構前刀面切屑沿其流出的表面后刀面與工件加工表面相對的表面副后刀面與工件已加工表面相對的表面主切削刃前刀面與后刀面的交線副切削刃前刀面與副后刀面的交線刀尖主切削刃與副切削刃的交點刀具切削角度的參考平面一、切削平面Ps通過刀具刀刃上選定點，切于工件過渡表面的平面，由刀刃在該點處的切線和切削合成運動Ve向量構成的平面。二、基面Pr通過刀刃上選定點，垂直于Ve的平面。三、正交平面Po通過切削刃選定點，同時垂直于基面和切削平面的平面。刀具的幾何角度刀具的幾何角度一．正交平面Po上

測量的角度?

1．

前角γo

：?在正交平面Po上測量的刀具前刀面Ar

與基面Pr之間的夾角。?

2．

后角αo

：?在正交平面Po上測量的刀具主后刀面

與切削平面Ps間的夾角。?

3．

楔角β0

：?前刀面與后刀面之間的夾角。二．切削平面Ps上測量的角度????刃傾角λs

：在切削平面Ps上測量的刀具主切削刃S與基面Pr間的夾角。刃傾角總為銳角，其正、負值的確定原則為：當?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c時，刃傾角為正值；反之為負值。三．在基面Pr上測量的角度?

1．主偏角kr：?在基面Pr上測量的切削平面Ps與假定工作平面Pf之間的夾角。?

2．副偏角kr’

：?副偏角kr’是在基面Pr上測量的副切削平面Ps’

與假定工作平面

Pf之間的夾角。副偏角kr’一般為銳角四．在副切削刃的正交平面內測量的角度??副后角ao’

：副后角ao’

是在副正交平面Po’上測量的副后面Aa’與副切削平面Ps’

之間的夾角。例如：90度外圓車刀的偏角是90度。45度車刀是45度。75度粗車刀的主偏角是75度4.刀具角度的選擇?

刀具角度的選擇主要包括刀具的前角、后角、主偏角副偏角和刃傾角的選擇。?

一．

前角前角γo對切削的難易以程度有很大影響。增大前角能使刀刃變得鋒利，使切削更為輕快，并減小切削力和切削熱。但前角過大，刀刃和刀尖的強度下降，刀具導熱體積減少，影響刀具使用壽命。前角的大小對表面粗糙度、排屑和斷屑等也有一定影響。工件材料的強度、硬度低，前角應選得大些，反之小些；刀具材料韌性好（如高速鋼），前角可選得大些，反之應選得小些（如硬質合金）；精加工時，前角可選得大些。粗加工時應選得小些。?

二．后角?后角αo的主要功用是減小后刀面與工件間的摩擦和后刀面的磨損，其大小對刀具耐用度和加工表面質量都有很大影響。切削厚度越大，刀具后角越??；工件材料越軟，塑性越大，后角越大。工藝系統(tǒng)剛性較差時，應適當減小后角，尺寸精度要求較高的刀具，后角宜取小值。?

三．主偏角主偏角κr的大小影響切削條件和刀具壽命。在工藝系統(tǒng)剛性很好時，減小主偏?角可提高刀具耐用度、減小已加工表面粗糙度，所以主偏角κr宜取小值；在工件剛性較差時，為避免工件的變形和振動，應選用較大的主偏角。?

四．副偏角副偏角κr'的作用是可減小副切削刃和副后刀面與工件已加工表面之間的摩擦，防止切削振動。副偏角κr'的大小主要根據(jù)表面粗糙度的要求選取。?

五．刃傾角刃傾角λs主要影響刀頭的強度和切屑流動的方向。??刀具的性能與材料?

刀具的性能?

1．高的硬度和耐磨性?刀具材料要比工件材料硬度高，常溫硬度在HRC62以上；耐磨性表示抵抗磨損的能力，它取決于組織中硬質點的硬度、數(shù)量和分布。?

2．足夠的強度和韌性為了承受切削中的壓力沖擊和韌性，避免崩刀和折斷，刀具材料應具有足夠的強度和韌性。?

3．高耐熱性??刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。?

4．良好的工藝性?為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性；如切削加工性、鑄造性、鍛造性和熱處理性等。?

5．良好的經(jīng)濟性在制造和選用時應綜合考慮經(jīng)濟性。當前超硬材料及涂層刀具材料?費用都較貴，但其使用壽命很長，在成批大量生產(chǎn)中，分攤到每個零件中的費用反而有所降低。因此在選用時一定要綜合考慮。以最低的刀具成本，滿足加工需求，獲取最大的經(jīng)濟效益。刀具的性能與材料?

常用的刀具材料?

目前，生產(chǎn)中所用的刀具材料以高速鋼和硬質合金居多。碳素工具鋼（如T10A、T12A）、工具鋼（如9SiCr、CrWMn）因耐熱性差，僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。?

1．高速鋼?高速鋼是一種加入較多的鎢、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。有較高的熱穩(wěn)定性；有較高的強度、韌性、硬度和耐磨性；制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造。是制造鉆頭、成形刀具、拉刀、齒輪刀具等的主要材料。?

2．硬質合金?硬質合金由難熔金屬化合物（如WC、TiC）和金屬粘結劑（Co）經(jīng)粉末冶金法制成。具有高耐磨性和高耐熱性，但抗彎強度低、沖擊韌性差，很少用于制造整體刀具。它還可用于高速鋼刀具不能切削的淬硬鋼等硬材料。?

ISO將切削用的硬質合金分為三類：???1）YG(K)