《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第5章 金屬切削基礎(chǔ)與刀具2

機械制造技術(shù)基礎(chǔ)第5章

金屬切削基礎(chǔ)與刀具5.1認識平面四桿機構(gòu)的類型及其判別條件車刀5.2鉸鏈四桿機構(gòu)的性質(zhì)5.3鉸鏈四桿機構(gòu)的性質(zhì)銑刀的種類及選用鉸鏈四桿機構(gòu)的性質(zhì)金屬切削基礎(chǔ)知識5.4孔加工刀具的種類及選用5.5其它機械加工刀具介紹學(xué)習(xí)目標1.熟悉金屬切削的基礎(chǔ)知識；2.熟悉金屬切削參數(shù)的選用常識；3.熟悉刀具材料常識；4.熟悉車刀的種類及用途，會正確選用車刀；5.熟悉銑刀的種類及選用，會正確選用銑刀；6.熟悉孔加工刀具的種類與選用；7.了解刨刀、螺紋加工刀具、齒輪加工刀具的種類與選用。5.刀具結(jié)構(gòu)和刀具材料

金屬切削過程中，刀具的各類繁多，形狀各異，但它們切削部分的幾何形狀基礎(chǔ)是普通外圓車刀切削部分的幾何形狀。

（1）車刀的組成

車刀由刀頭(刀體)和刀柄兩部分組成。5.1.1切削加工概述

切削部分由刀面、切削刃組成，采用各種專用刀具材料，根據(jù)需要制造成不同形狀。其組成要素包括：

前刀面

主后刀面

副后刀面

主切削刃

副切削刃

刀尖

5.1.1切削加工概述①三個表面

前刀面：刀頭上切屑流走所經(jīng)過的刀面，即與切屑相接觸的刀面。

后刀面：刀頭上與加工表面相對的刀面。

副后刀面：刀頭上與已加工表面相對的刀面。

②二個刀刃

主切削刃：前刀面與主后刀面的交線，通常由它承擔(dān)主要的切削工作。

副切削刃：前刀面與副后刀面的交線，通?？拷都馓幍母鼻邢魅衅鹞⒘康那邢髯饔?。在大進給量切削時，副切削刃也起較大的切削作用。

③一個刀尖

刀尖是主、副切削刃的交點。通常將刀尖磨成很短的直線或圓弧來提高其強度。5.1.1切削加工概述（2）刀具角度

刀具角度是用來描述刀具切削部分結(jié)構(gòu)形狀的幾何參數(shù)。車刀角度測量、標準的三個輔助平面。

基面：過主切削刃上的選定點，

垂直于該點切削速度方向的平面。

切削平面：過切削刃上的選定點，

與工件加工表面相切，又與基面

垂直的平面。

正交平面：過切削刃上的選定點，

同時與切削平面、基面相垂直的

平面。

5.1.1切削加工概述主切削刃主后刀面前刀面正交面PoA切削平面Ps基面Pr5.1.1切削加工概述車刀幾何角度5.1.1切削加工概述前刀面投影線在主截面上顯示的角度—前角γ0

正交平面中定義和標注的角度

前角：γo

，正交平面內(nèi)度量的前刀面與基面之間的夾角。

前角γ0基面投影線5.1.1切削加工概述切削平面投影線主后刀面投影線后角α0υc

正交平面中定義和標注的角度

后角：αo

，正交平面內(nèi)度量的后刀面與切削平面之間的夾角。在主截面上顯示的角度—后角α05.1.1切削加工概述2、由基面向底平面投影所顯示的角度—主偏角κr

基面中定義和標注的角度主偏角：κr

基面內(nèi)度量的主切削刃在基面上的投影與假定進給運動方向之間的夾角。主偏角一般為正值，它影響刀頭強度、主切削刃的工作長度、散熱條件。主偏角κr基面中定義和標注的角度副偏角：κ′r

基面內(nèi)度量的副切削刃與假定進給運動反方向之間的夾角。副偏角一般為正值，它影響刀頭強度和表面粗糙度。副偏角κr’2、由基面向底平面投影所顯示的角度—副偏角κ’r

基面投影線主切削刃刃傾角λsυc3、在切削平面中測量的角度—刃傾角λs

切削平面中定義和標注的角度刃傾角：λs

切削平面內(nèi)度量的主切削刃與基面之間的夾角。車刀幾何角度的含義及作用5.1.1切削加工概述（3）刀具材料

①刀具切削部分材料應(yīng)具備的性能

刀具在切削過程中，和工件直接接觸的切削部分要承受極大的切削力，尤其是切削刃及緊鄰的前、后刀面，長期處在切削高溫環(huán)境中工作。并且切削中的各種不均勻、不穩(wěn)定因素，還將對刀具切削部分造成不同程度的沖擊和振動。為了適應(yīng)如此繁重的切削負荷和惡劣的工作條件，刀具切削部分材料應(yīng)具備以下幾方面性能。5.1.1切削加工概述a.足夠的硬度和耐磨性

硬度是刀具材料應(yīng)具備的基本性能。刀具硬度應(yīng)高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在60HRC以上。

耐磨性是指材料抵抗磨損的能力，它與材料硬度、強度和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。材料硬度越高，耐磨性越好；組織中碳化物和氮化物等硬質(zhì)點的硬度越高、顆粒越小、數(shù)量越多且分布越均勻，則耐磨性越高。

5.1.1切削加工概述b.足夠的強度與韌性

切削時刀具要承受較大的切削力、沖擊和振動，為避免崩刀和折斷，刀具材料應(yīng)具有足夠的強度和韌性。材料的強度和韌性通常用抗彎強度和沖擊值表示。

5.1.1切削加工概述c.較高的耐熱性和傳熱性

耐熱性：指刀具材料在高溫下保持足夠的硬度、耐磨性、強度和韌性、抗氧化性、抗黏結(jié)性和抗擴散性的能力(亦稱為熱穩(wěn)定性)。

熱硬性：材料在高溫下仍保持高硬度的能力稱為熱硬性(亦稱高溫硬度、紅硬性)，它是刀具材料保持切削性能的必備條件。刀具材料的高溫硬度越高，耐熱性越好，允許的切削速度越高。

刀具材料的傳熱系數(shù)大，有利于將切削區(qū)的熱量傳出，降低切削溫度。

5.1.1切削加工概述d.較好的工藝性和經(jīng)濟性

為了便于刀具加工制造，刀具材料要有良好的工藝性能，如熱軋、鍛造、焊接、熱處理和機械加工等性能。同時，還應(yīng)盡可能采用資源豐富和價