金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)與刀具選用.ppt

1、金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)與刀具選用,1.1 金屬切削基本概念,金屬切削加工是用金屬切削刀具切除工件上多余的金屬材料，使其形狀、尺寸精度及表面精度達(dá)到圖紙要求的一種機(jī)械加工方法。刀具切除多余金屬是通過在刀具和工件之 間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成的，此運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種。,1.1.1 切削運(yùn)動(dòng),1主運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)中直接切除工件上的切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，以形成工件新表面的運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。一般來說，主運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生主切削力的運(yùn)動(dòng)，由機(jī)床主軸提供，其運(yùn)動(dòng)速度高，消耗的切削功率大。通常主運(yùn)動(dòng)只有1個(gè)，它可由工件運(yùn)動(dòng)完成，也可由刀具運(yùn)動(dòng)完成，如車削時(shí)由車床主軸帶動(dòng)工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示；鉆削

2、和銑削時(shí)由機(jī)床主軸帶動(dòng)的刀具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,1.1 金屬切削基本概念,1.1.1 切削運(yùn)動(dòng),2進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 結(jié)合主運(yùn)動(dòng)把切削層不斷地投入切削，以完成對(duì)一個(gè)表面切削的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如車削時(shí)刀具的走刀運(yùn)動(dòng)（見圖），銑削時(shí)的工件的縱向、橫向移動(dòng)等。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度小，消耗的功率少。切削加工中進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)，甚至可能沒有，如拉床。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可連續(xù)可間斷。,1.1 金屬切削基本概念,1.1.1 切削運(yùn)動(dòng),在切削過程中，工件上的多余金屬層不斷地被刀具切除而轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，同時(shí)工件上形成3個(gè)不斷變化的表面，這些表面可分為如下三種。 （1）待加工表面：工件上有待切除的表面稱為待加工表面。 （2）已加工表面：工

3、件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面稱為已加工表面。 （3）過渡表面：主切削刃正在 切削的表面，它在切削過程中不斷 變化，是待加工表面與已加工表面的 連接表面。,1.1 金屬切削基本概念,1.1.2 切削時(shí)的工件表面,切削速度vc、進(jìn)給量和背吃刀量ap是切削用量三要素，總稱為切削用量，如圖所示。,1.1 金屬切削基本概念,1.1.3 切削用量,1切削速度 （1）主軸轉(zhuǎn)速n。主軸轉(zhuǎn)速是指主軸在單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，是表示機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的性能參數(shù)，用符號(hào)n表示，其單位是r/min或r/s。 （2）切削速度vc 。切削速度是刀具切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度（線速度），用符號(hào)vc表示，單位為m/min或m

4、/s。 外圓車削或用旋轉(zhuǎn)刀具切削加工時(shí)的切削速度計(jì)算公式為：,式中： vc 切削速度（m/min）； d工件或刀具直徑（mm）； n工件或刀具轉(zhuǎn)速(r/min)。,2進(jìn)給量 （1）進(jìn)給量f。進(jìn)給量是刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量，用刀具或工件每轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)）或雙行程（主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)）的位移量來表達(dá)，符號(hào)是f，單位為mm/r或mm/雙行程。 （2）進(jìn)給速度vf。是刀具切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。進(jìn)給速度用符號(hào)vf表示，單位是mm/min。 （3）每齒進(jìn)給量fz。對(duì)于多齒刀具（如銑刀），每轉(zhuǎn)或每行程中每齒相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移量稱為每齒進(jìn)給量fz，單位

5、為mm/齒。,1.1 金屬切削基本概念,1.1.3 切削用量,式中：fz每齒進(jìn)給量（mm/齒）； f進(jìn)給量（mm/r）； z刀齒數(shù)。,進(jìn)給速度vf與進(jìn)給量f之間的關(guān)系為： vf=nf=nfzz 即表示銑削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給量可用每齒進(jìn)給量fz（mm/齒）、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f（mm/r）或進(jìn)給速度vf（mm/min）來表示。,3背吃刀量 車削加工中，刀具的橫向進(jìn)給（也稱為吃刀）和銑削加工中刀具的橫向進(jìn)給是間歇的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由機(jī)床的吃刀機(jī)構(gòu)提供的，也稱為吃刀運(yùn)動(dòng)。通常把切削加工中的吃刀深度稱為背吃刀量，用符號(hào)ap表示，單位為mm。車削中背吃刀量是指已加工表面與待加工表面之間的垂直距離。外圓車削時(shí)，其背吃刀量

6、ap等于工件上已加工表面dw與待加工表面dm之間的垂直距離，如圖所示，即：,1.1 金屬切削基本概念,1.1.3 切削用量,式中：dw工件待加工表面直徑（mm）； dm工件已加工表面直徑（mm）。,外圓車刀的構(gòu)造如圖所示，包括刀體和刀頭（切削部分）兩部分。刀柄是定位和夾持的部分，刀頭用于切削工件。 1前面 ：又叫前刀面，指刀具上切屑流過的表面。 2主后面 ：又叫主后刀面，刀具上與工件過渡表面相對(duì)的表面。 3副后面 ：又叫副后刀面，刀具上與工件已加工表面相對(duì)的表面。 4主切削刃 ：刀具前面與主后面相交而得到的刃邊（或棱邊），用于切出工件上的過渡表面，它承擔(dān)主要的切削工作。 5副切削刃 ：刀具前面

7、與副后面相交而得到的刃邊，它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。 6刀尖：是指主切削刃與副切削刃連接處相當(dāng)少的一部分切削刃。,1.2 刀具切削的幾何角度,1.2.1 刀具切削部分的組成,其他各類刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可以看做是車刀的演變和組合。鉆頭可看做是兩把一正一反并在一起同時(shí)鏜削孔壁的車刀，因此有兩個(gè)主切削刃和兩個(gè)副切削刃，另外還多了一個(gè)橫刃；銑刀可看做由多把車刀組合而成的復(fù)合刀具，每一個(gè)刀齒相當(dāng)于一把車刀。,1.2 刀具切削的幾何角度,1.2.1 刀具切削部分的組成,刀具在切削加工中，要承受很大的切削力作用，在加工余量不均勻或斷續(xù)切削時(shí)，刀具還要承受沖擊載荷和震動(dòng)，切

8、削層金屬與刀具表面相互接觸、相對(duì)運(yùn)動(dòng)，刀具受到劇烈的摩擦作用，并產(chǎn)生大量的熱量，使刀具受到熱沖擊、熱應(yīng)力，尤其是切削刃及相鄰的前面和后面，長(zhǎng)期處在切削高溫環(huán)境中工作。為了適應(yīng)如此繁重的切削負(fù)荷和惡劣的工作條件，刀具材料必須具備相應(yīng)的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。 從切削加工的使用實(shí)際出發(fā)，刀具材料應(yīng)具備如下性能。 1高硬度 2高耐磨性 3足夠的強(qiáng)度和韌性 4高的耐熱性（熱穩(wěn)定性） 5良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能 6良好的工藝性,1.3 刀具材料,1.3.1 刀具材料應(yīng)具備的性能,刀具材料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石、立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金工具鋼因耐熱性較差，通常只

9、用于制造手工工具和切削速度較低的刀具，陶瓷、金剛石、立方氮化硼僅用于有限場(chǎng)合，目前生產(chǎn)中使用最多的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金。各種刀具材料的物理力學(xué)性能如表1所示。,1.3 刀具材料,1.3.2 刀具材料的種類,表1各種刀具材料的物理力學(xué)性能,高速鋼，俗稱白鋼條、鋒鋼，是在合金工具鋼中加入了較多的鎢、鉻、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的硬度（熱處理硬度可達(dá)6366HRC）和耐熱性（600650），切削中碳鋼的速度一般不高于5060m/min，具有高的強(qiáng)度（抗彎強(qiáng)度為一般硬質(zhì)合金的23倍）和韌性，刀刃鋒利，能抵抗一定的沖擊震動(dòng)。它具有較好的工藝性，可以制造刃形復(fù)雜的刀具，如鉆頭、

10、絲錐、成形刀具、拉刀和齒輪刀具等。高速鋼刀具可加工從碳鋼到合金鋼，從有色金屬到鑄鐵等多種材料。 高速鋼按用途不同可分為通用型高速鋼和高性能高速鋼，按制造工藝方法不同可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。 1通用型高速鋼 通用型高速鋼工藝性能好，能滿足通用工程材料的切削加工要求。常用的種類如下。,1.3 刀具材料,1.3.3 高速鋼,（1）鎢系高速鋼。最常用的為W18Cr4V，它具有較好的綜合性能，可制造各種復(fù)雜刀具和精加工刀具，在我國(guó)應(yīng)用較普遍。 （2）鉬系高速鋼。最常用的牌號(hào)是W6Mo5Cr4V2，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度都高于鎢系高速鋼，并具有較好的熱塑性和磨削性能，但熱穩(wěn)定性低于鎢系高速鋼，適合

11、制作抵抗沖擊刀具及各種熱軋刀具。 2高性能高速鋼 高性能高速鋼是在普通型高速鋼中加入鈷、釩、鋁等合金元素，以進(jìn)一步提高其耐磨性和耐熱性等。常用的高性能高速鋼牌號(hào)有：9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、W6Mo5 Cr4V2Co8及W6Mo5Cr4V2Al等。 常見高性能高速鋼的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍如書中表2-5所示。 3粉末冶金高速鋼 粉末冶金高速鋼是用高壓氬氣或氮?dú)馐谷廴诘母咚黉撍F化成細(xì)小的粉末，然后在高溫高壓下壓制成細(xì)密的鋼坯，最后將鋼坯軋制成高速鋼材料。它主要優(yōu)點(diǎn)是韌性、硬度較高，耐磨性好，材質(zhì)均勻，熱處理變形小，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可加工各種難加工材料，特別適宜制

12、造精密刀具和復(fù)雜刀具。,1.3 刀具材料,1.3.3 高速鋼,硬質(zhì)合金是由硬度和熔點(diǎn)很高的金屬碳化物（碳化鎢、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等）和金屬黏結(jié)劑（鈷o、鎳i、鉬o等）以粉末冶金法燒結(jié)而成。硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)HRA8993，能耐8501000的高溫，具有良好的耐磨性，允許的切削速度比高速鋼高410倍，可達(dá)100300m/min以上，可加工包括淬火鋼在內(nèi)的多種材料，因此獲得廣泛應(yīng)用。但是硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，工藝性差，較難加工，不易做成形狀復(fù)雜的整體刀具。在實(shí)際使用中，一般將硬質(zhì)合金刀片焊接或機(jī)械夾固在刀體上使用。 常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷類（YG類）、鎢鈦鈷類（YT類

13、）和通用硬質(zhì)合金（YW類）3類。,1.3 刀具材料,1.3.4 硬質(zhì)合金,1鎢鈷類硬質(zhì)合金（YG類） YG類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢和鈷組成，常用的牌號(hào)有YG3、YG6、YG8等，G后面的數(shù)字表示含Co的百分量。含Co量越多，韌性越好。故YG類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較好，不易崩刃，很適宜加工鑄鐵等脆性材料。YG類硬質(zhì)合金的刃磨性較好，刃口可以磨得較鋒利，故切削有色金屬及合金的效果也較好。由于YG類硬質(zhì)合金的耐熱性和耐磨性較差，因此一般不用于普通鋼材的切削加工。但它的韌性好，導(dǎo)熱系數(shù)較大，可以用來加工不銹鋼和合金鋼等難加工材料。 2鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金(YT類) YT類硬質(zhì)合金主要由碳化鎢、碳化鈦

14、和鈷組成，常用的牌號(hào)有YT5、YT15、YT30等，它里面加入了碳化鈦后，增加了硬質(zhì)合金的硬度、耐熱性、抗粘接性和抗氧化能力。YT類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊韌性較差，所以主要用于切削呈帶狀切屑的普通碳鋼及合金鋼等塑性材料；而不適合加工含Ti元素的不銹鋼，因?yàn)閮烧叩腡i元素有較強(qiáng)的親和作用，會(huì)發(fā)生黏結(jié)，使刀具磨損加劇。 3鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質(zhì)合金（YW類） YW類是由碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭（鈮）和鈷組成，從而提高了硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、韌性和耐熱性、高溫硬度和抗氧化能力，使其具有較好的綜合切削性能。常用的牌號(hào)有YW1、YW2等。YW類硬質(zhì)合金主要用于加工不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼，也適用于

15、加工普通碳鋼和鑄鐵，因此被稱為通用型硬質(zhì)合金。,1.3 刀具材料,1.3.4 硬質(zhì)合金,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO5131975（E）規(guī)定，將切削加工用硬質(zhì)合金分為3大類，分別用K、P、M表示。 K類適用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，相當(dāng)我國(guó)的YG類硬質(zhì)合金，外包裝用紅色標(biāo)志。 P類適用于加工長(zhǎng)切屑的黑色金屬，相當(dāng)我國(guó)的YT類硬質(zhì)合金，外包裝用藍(lán)色標(biāo)志。 M類適用于加工長(zhǎng)、短切屑的黑色金屬和有色金屬，相當(dāng)我國(guó)的YW類硬質(zhì)合金，外包裝用黃色標(biāo)志。常用硬質(zhì)合金牌號(hào)及用途見書中表2所示。,1.3 刀具材料,1.3.4 硬質(zhì)合金,1.3 刀具材料,1.3.4 硬質(zhì)合金,表2硬質(zhì)合金的用途,

16、1陶瓷材料 是以氧化鋁（Al2O3）為主要成分，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)而成的一種刀具材料。它有很高的硬度和耐磨性，硬度達(dá)78HRC，耐熱性高達(dá)1200以上，化學(xué)性能穩(wěn)定，與金屬的親和能力小，故能承受較高的切削速度。但陶瓷材料的最大弱點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低，抗沖擊韌性差，主要用于鋼、鑄鐵、有色金屬、高硬度材料及大件和高精度零件的精加工。 2立方氮化硼（CBN） 由氮化硼在高溫高壓作用下轉(zhuǎn)變而成。它具有僅次于金剛石的硬度和耐磨性，硬度可達(dá)80009000HV，耐熱高達(dá)1400，化學(xué)穩(wěn)定性好，與鐵族元素親和力小，但強(qiáng)度低，焊接性差，主要用于淬硬鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金和一些難加工材料。 3金剛石 金剛石分天然和人造

17、兩種，天然金剛石由于價(jià)格昂貴，用得很少。金剛石是目前已知的最硬物質(zhì)，其硬度接近10000HV，是硬質(zhì)合金的80120倍，但韌性差，在一定溫度下與鐵族元素親和力大，因此不宜加工黑色金屬，主要用于加工有色金屬以及非金屬材料的高速精加工。,1.3 刀具材料,1.3.5 其他刀具材料和涂層刀具,4表面涂層刀具 表面涂層是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼基體上，通過化學(xué)氣相沉積（CVD）或物理氣相沉積（PVD）法涂覆一薄層耐磨性很高的難熔金屬化合物。通過這種方法，使刀具既具有基體材料的強(qiáng)度和韌性，又具有很高的耐磨性，從而較好地解決了強(qiáng)度韌性與硬度耐磨性的矛盾。表面涂層厚度一般為212m，常用的涂層材料有碳化

18、鈦（TiC）、氮化鈦（TiN）、氧化鋁（Al2O3）等，但多采用TiN材料，涂層后刀具表面呈金黃色。 TiC涂層硬度高，耐磨性好，抗氧化性好，切削時(shí)能產(chǎn)生氧化鈦薄膜，降低摩擦系數(shù)，TiC與鋼的黏結(jié)溫度高，表面晶粒較細(xì)，切削時(shí)很少產(chǎn)生積屑瘤，故適合于精車。但在重切削、加工硬材料工件時(shí)，涂層易崩裂。 TiN涂層在高溫時(shí)能形成氧化膜，與鐵基材料的親和力小，摩擦系數(shù)較小，抗氧化、抗黏結(jié)性能較好，適合于切削鋼與易粘刀的工件材料。 Al2O3涂層在高溫下有良好的熱穩(wěn)定性和較高的高溫硬度，適用于高速切削產(chǎn)生大量熱量的場(chǎng)合。 另外，目前單涂層刀片已很少使用，大多采用TiC-TiN復(fù)合涂層或TiC-Al2O3-

19、TiN三復(fù)合涂層。表面涂層可以提高刀具的表面硬度，降低摩擦系數(shù)，使刀具磨損顯著降低，可提高切削速度3050。經(jīng)表面涂層的刀片廣泛用于對(duì)各種鋼料、鑄鐵的精加工和半精加工或負(fù)荷較輕的粗加工。,1.3 刀具材料,1.3.5 其他刀具材料和涂層刀具,刀體是刀具的夾持部位，承受著彎矩和扭矩的作用，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。通常選用普通碳鋼或合金鋼制作。 焊接車、鏜刀的刀體，鉆頭、鉸刀的刀體常用45鋼或40Cr制造。 尺寸較小的刀具或切削負(fù)荷較大的刀具易選用合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋刀具、成形銑刀、拉刀等。 機(jī)夾、可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具、鑲硬質(zhì)合金鉆頭、可轉(zhuǎn)位銑刀等可選用合金工具鋼制作，如9CrSi

20、或GCr15等。 對(duì)一些尺寸較小的精密孔加工刀具，如小直徑鏜、鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜選用整體硬質(zhì)合金制作。,1.3 刀具材料,1.3.6 刀體材料,切削過程中的各種物理現(xiàn)象都是以切屑形成過程為基礎(chǔ)的。了解切屑的形成過程對(duì)理解切削規(guī)律及其本質(zhì)是非常重要的，現(xiàn)以塑性金屬材料為例，說明切屑的形成及切削過程的變形情況。 1切屑的形成過程 切削塑性材料時(shí)，切削過程一般分為擠壓、滑移、擠裂和切離4個(gè)階段。當(dāng)?shù)毒吲c工件開始接觸時(shí)，接觸處的金屬會(huì)發(fā)生彈性變形，隨著擠壓力的增大，材料沿45剪切面滑移，即產(chǎn)生塑性變形。刀具繼續(xù)擠壓工件，使金屬內(nèi)應(yīng)力超過強(qiáng)度極限，這部分金屬則沿滑移方向產(chǎn)生裂痕，最終被分離

21、，形成切屑。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.1 切屑形成,切削過程中，切削層受刀具擠壓后也產(chǎn)生塑性變形，由于受下部金屬母體的阻礙，切削層只能沿OM方向滑移，產(chǎn)生以剪切滑移為主的塑性變形而形成切屑的過程，如圖所示。,2切屑的種類 （1）帶狀切屑。切屑連續(xù)不斷呈帶狀，內(nèi)表面光滑，外表面無明顯裂紋，呈微小鋸齒形，如圖（a）所示。一般在加工塑性金屬材料（如低碳鋼、合金鋼、銅、鋁）采用較大的刀具前角 、較小的切削層公稱厚度 、較高的切削速度 時(shí)，最易形成這種切屑。形成帶狀切屑時(shí)，切削力波動(dòng)小，切削過程比較平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量高，但需采取斷屑措施，否則會(huì)產(chǎn)生纏繞以致?lián)p壞刀具，尤其是在數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床

22、加工中。 （2）擠裂切屑。又叫節(jié)狀切屑，這種切屑底面較光滑，背面局部裂開，呈較大的鋸齒形，如圖（b）所示。這是由于剪切面上的局部切應(yīng)力達(dá)到材料強(qiáng)度極限的結(jié)果。一般加工塑性較低的金屬材料（如黃銅），在刀具前角 較小、切削層公稱厚度 較大、切削速度 較低時(shí)，或加工碳素鋼材料在工藝系統(tǒng)剛性不足時(shí)，易形成這種切屑。形成擠裂切屑時(shí)，切削力波動(dòng)較大，切削過程不太穩(wěn)定，加工表面粗糙度較大。 （3）單元切屑。又叫粒狀切屑。切削塑性材料時(shí)，若在擠裂切屑整個(gè)剪切面上的剪切應(yīng)力超過了材料斷裂強(qiáng)度，所產(chǎn)生的裂紋貫穿切屑斷面時(shí)，在擠裂下成均勻的顆粒狀，稱為單元切屑如圖（c）所示。采用小前角或副前角，以極低的切削速度和大

23、的切削層公稱厚度切削時(shí)，會(huì)形成這種切屑。形成單元切屑時(shí)，切削力波動(dòng)大，切削過程不平穩(wěn)，加工表面粗糙度大。 （4）崩碎切屑。切削鑄鐵、青銅等脆性材料時(shí)，切削層在彈性變形后未經(jīng)塑性變形就被擠裂，形成不規(guī)則的碎塊狀的崩碎切屑，如圖（d）所示。形成崩碎切屑時(shí)切削力波動(dòng)大，且切削層金屬集中在切削刃口碎斷，易損壞刀具，加工表面也凹凸不平，使已加工表面粗糙度增大。如果減小切削層公稱厚度，適當(dāng)提高切削速度，可使切屑轉(zhuǎn)化為針狀或片狀。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.1 切屑形成,1切削時(shí)的3個(gè)變形區(qū) 金屬的切削過程實(shí)質(zhì)上是被切削金屬層在刀具擠壓作用下產(chǎn)生剪切滑移、塑性變形，直至斷裂的過程。通常將切削過程中

24、切削層內(nèi)發(fā)生的塑性變形區(qū)域劃分為3個(gè)變形區(qū)，如圖所示。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.2 切削過程,（1）第1變形區(qū)。被切削金屬層在刀具前面擠壓力的作用下，首先產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)達(dá)到材料的屈服極限時(shí)，沿OA面（稱為始滑移面）開始產(chǎn)生剪切滑移，到OM面（稱為終滑移面）晶粒的剪切滑移基本完成，切削層形成切屑沿刀具前面流出。 （2）第2變形區(qū)。當(dāng)剪切滑移形成的切屑在刀具前面流出時(shí)，切屑底層進(jìn)一步受到刀具的擠壓和摩擦，使靠近刀具前面處的金屬再次產(chǎn)生剪切變形，稱為第二變形區(qū)。第二變形區(qū)主要集中在和刀具前面摩擦的切屑底面的一薄層金屬里。 （3）第3變形區(qū)。工件與刀具后面接觸的區(qū)域受到刀具刃口與刀具后面

25、的擠壓和摩擦，造成已加工表面變形，稱為第三變形區(qū)。已加工表面的形成與第三變形區(qū)（刀具后面與工件接觸區(qū)）有很密切的關(guān)系。由于已加工表面是經(jīng)過多次復(fù)雜的變形而形成的，造成已加工表面金屬的纖維化和加工硬化，并產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，第三變形區(qū)的金屬變形將影響工件的表面質(zhì)量和使用性能。,2積屑瘤 （1）積屑瘤的形成。在切削速度不高而又能形成連續(xù)性切屑的情況下，加工鋼料或其他塑性材料時(shí)，常在切削刃口附近黏結(jié)一塊很硬（約為工件材料硬度的23.5倍）的金屬堆積物，冷焊在切削刃上且覆蓋刀具部分前面，這就是積屑瘤。 積屑瘤的形成原因主要是由于切削加工時(shí)，在一定的溫度和壓力作用下，切屑與刀具前面發(fā)生強(qiáng)烈摩擦，致使切屑

26、底層金屬流動(dòng)速度降低而形成滯流層，如果溫度和壓力合適，滯流層就與前刀面黏結(jié)而留在刀具前面上，由于黏結(jié)層經(jīng)過塑性變形硬度提高，連續(xù)流動(dòng)的切屑在黏結(jié)層上流動(dòng)時(shí)，又會(huì)形成新的滯留層，使黏結(jié)層在前一層的基礎(chǔ)上積聚，這樣一層又一層地堆積，黏結(jié)層愈來愈大，最后形成積屑瘤。當(dāng)積屑瘤生成時(shí)或生成后，在外力、震動(dòng)等的作用下，會(huì)局部斷裂或脫落；另外，當(dāng)切削溫度超過工件材料的再結(jié)晶溫度時(shí)，由于加工硬化消失，金屬軟化，積屑瘤也會(huì)脫落和消失。由此可見，產(chǎn)生積屑瘤的決定因素是切削溫度，形成積屑瘤的必要條件是加工硬化和黏結(jié)。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.2 切削過程,（2）積屑瘤對(duì)切削過程的影響。 增大實(shí)際前角。積

27、屑瘤黏結(jié)在刀具前刀面刀尖處，可代替刀具切削，增大了實(shí)際前角，如圖2-21所示，可減小切屑變形和切削力。 增大切入深度。積屑瘤前端伸出切削刃之外，加工中出現(xiàn)過切，使刀具切入深度比沒有積屑瘤時(shí)增大了，因而影響了加工尺寸，如圖2-22所示。 增大已加工表面粗糙度。由于積屑瘤很不穩(wěn)定，使切削深度不斷變化，導(dǎo)致實(shí)際前角發(fā)生變化，引起切削過程震動(dòng)；積屑瘤脫落時(shí)的碎片可能黏附在已加工表面上；積屑瘤凸出刀刃部分，在已加工表面上形成溝紋，這些都可以造成已加工表面的粗糙度值增大。 影響刀具耐用度。積屑瘤覆蓋著刀具部分刃口和前面，對(duì)切削刃和前面有一定保護(hù)作用，從而減小了刀具磨損，但積屑瘤脫落時(shí)，又可能使黏結(jié)牢固的硬

28、質(zhì)合金表面剝落，加劇刀具磨損。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.2 切削過程,（3）影響積屑瘤的主要因素與控制。精加工時(shí)必須避免或抑制積屑瘤的生成。其措施有如下幾種。 控制切削速度。盡量采用很低或很高的切削速度。切削速度是通過切削溫度和摩擦系數(shù)來影響積屑瘤的。如圖所示，低速切削時(shí)，切屑流動(dòng)較慢，切削溫度較低，刀具前面摩擦系數(shù)小，不易發(fā)生黏結(jié)，不會(huì)形成積屑瘤；高速切削時(shí)，切削溫度高，切屑底層金屬軟化，加工硬化和變形強(qiáng)化消失，也不會(huì)生成積屑瘤；中速切削時(shí)，切削溫度在300400，是形成積屑瘤的適宜溫度，此時(shí)摩擦系數(shù)最大，積屑瘤生長(zhǎng)得最高，因而表面粗糙度值最大。 降低工件材料塑性。通過熱處理降低

29、材料塑性，提高其硬度，可抑制積屑瘤的 生成。 其他措施。減小進(jìn)給量、增大刀具前角，減小刀具前面的粗糙度值，合理使用切削液等，均可使切削變形減小，切削力減小，切削溫度下降，從而抑制積屑瘤的生成。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.2 切削過程,在金屬切削加工中，需要控制切屑的形狀、流向、卷曲和折斷，切屑處理不當(dāng)會(huì)影響正常生產(chǎn)秩序和操作者的人身安全；經(jīng)常停車清理切屑也會(huì)增加輔助時(shí)間，使切屑劃傷工件表面，甚至打壞切削刃。尤其在數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線上，斷屑和卷屑更應(yīng)該引起重視。 1切屑與斷屑 根據(jù)工件材料、刀具幾何參數(shù)和切削用量的不同，切屑的形狀有很大的不同，它們影響切屑的處理和運(yùn)輸。按切屑形狀進(jìn)行

30、分類，常見切屑的形狀如圖所示。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.3 切屑的形狀及控制,切削塑性材料時(shí)，若不采用適當(dāng)?shù)臄嘈即胧?，易形成帶狀屑。連續(xù)帶狀切屑在加工過程中將會(huì)形成纏繞在一起的金屬絲。這不僅不利于切屑處理，而且也會(huì)增加切屑處理過程中的危險(xiǎn)性。為了人員安全和獲得良好的表面粗糙度，理想的切屑類型應(yīng)該是C字形的，C形屑不會(huì)纏繞在工件或刀具上，也不易傷人，是一種比較好的屑形。但C形屑通常是由帶有斷屑槽的刀具加工時(shí)形成的，會(huì)影響到切削過程的平穩(wěn)性和工件已加工表面粗糙度，所以精車時(shí)一般希望形成長(zhǎng)螺卷屑。 斷屑槽具有很多種形式，大多數(shù)的硬質(zhì)合金刀具都有一個(gè)嵌入式斷屑槽或自身就帶有斷屑槽，如圖所示

31、。斷屑槽專門設(shè)計(jì)用于使切屑沿工件發(fā)生卷曲，然后將其從工件上分離以獲得正確的切屑類型。 當(dāng)使用高速鋼刀具時(shí)，必須在刀具上磨出斷屑槽，并選取適當(dāng)?shù)那邢魉俣群瓦M(jìn)給量，加工過程中將會(huì)獲得較好類型的切屑。較高的切削速度將會(huì)產(chǎn)生較大的卷曲切屑，即使沒有斷屑槽，通過正確地調(diào)整機(jī)器設(shè)備通常也能得到卷曲切屑。切削的深度對(duì)切屑卷曲和分離也有影響。當(dāng)切削深度較大時(shí)，切屑也會(huì)較大。這類大切屑比輕的切屑彈性更低，因此更容易分離成細(xì)小的切屑。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.3 切屑的形狀及控制,長(zhǎng)螺卷屑形成過程比較平穩(wěn)，清理也方便，在普通車床上是一種可以選擇的屑形。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.3 切屑的形

32、狀及控制,在重型車床上用大切深、大進(jìn)給量車削鋼件時(shí)，切屑寬且厚，所以通常將卷屑槽的槽底圓弧半徑加大，使切屑卷曲成發(fā)條狀，在工件表面上折斷，并靠其自重墜落。 在自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床或自動(dòng)線上，寶塔狀卷屑不會(huì)纏繞工件或刀具，清理也方便，是比較好的屑形。 車削鑄鐵等脆性材料時(shí)，切屑崩碎成針狀或碎片，無論對(duì)清理和人身安全都不利，這時(shí)應(yīng)設(shè)法使切屑連成卷屑。,2斷屑槽尺寸參數(shù) 斷屑槽的槽形有折線型、直線圓弧型和全圓弧型3種。它們?cè)诖怪鼻邢魅械钠拭嫔系男螤钊鐖D（a）、（b）、（c）所示。除槽寬尺寸外，其中反屑角也是影響斷屑的主要因素，反屑角增大，切屑易斷裂，會(huì)使切屑卷曲半徑Rch減小，增大卷曲變形和彎曲應(yīng)用，

33、如圖（d）所示。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.3 切屑的形狀及控制,在斷屑槽的尺寸參數(shù)中，寬度lBn和反屑角B是影響斷屑的主要因素。寬度lBn減小或反屑角B增大，均能使切屑卷曲半徑減小，卷曲變形和彎曲應(yīng)力增大，切屑易斷，但lBn太小或B太大，切屑易堵塞，使切削力和切削溫度升高。通常lBn按下式初選： 反屑角B按槽型選：折線型B=6070、直線圓弧型B=4050、全圓弧型B=3040。一般取斷屑槽的圓弧半徑rBn=（0.40.7）lBn。上述數(shù)值經(jīng)試切后修正。,3影響斷屑的主要因素 （1）刀具幾何角度。主偏角和刃傾角對(duì)斷屑和切屑流向影響較大。主偏角越大，切削層公稱厚度越大，卷曲變形產(chǎn)生的

34、彎曲應(yīng)力越大，所以越易斷屑。因此，生產(chǎn)中若要取得較好的斷屑效果，可選擇較大的主偏角，如r=7590。刃傾角是控制切屑排出方向的重要參數(shù)。當(dāng)刃傾角為負(fù)值時(shí)，有促使切屑流向已加工表面或過渡表面的趨勢(shì)，容易使切屑碰撞工件后折斷成形屑。當(dāng)刃傾角為正值時(shí)，可能使切屑流向待加工表面或離開工件后與刀具后面相碰，或形成螺旋形的切屑后折斷。刀具前角越小，切屑變形越大，越容易斷屑。 （2）切削用量。切削速度提高，斷屑效果降低。進(jìn)給量增大，使切削層公稱厚度增大，切屑卷曲上產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力增大，切屑易折斷。 （3）工件材料。工件材料的塑性、韌性越大、強(qiáng)度越高，越不容易斷屑。,1.4 金屬切削過程及規(guī)律,1.4.3 切屑

35、的形狀及控制,1刀具的磨損 刀具磨損是指刀具在使用和刃磨質(zhì)量符合要求的情況下，在切削過程中逐漸產(chǎn)生的磨損。切削時(shí)，刀具的前刀面與切屑、后刀面與工件接觸，產(chǎn)生劇烈摩擦，同時(shí)在接觸區(qū)內(nèi)有很高的溫度和壓力。因此，前刀面和后刀面都會(huì)發(fā)生磨損。,1.5刀具磨損與刀具耐用度,1.5.1 刀具磨損的形式,刀具正常磨損主要包括以下3種形式。 （1）前面磨損。在切削塑性材料、切削速度較高、切削厚度較大的情況下，當(dāng)?shù)毒叩哪蜔嵝院湍湍バ陨杂胁蛔銜r(shí)，切屑在前刀面上經(jīng)常會(huì)磨出一個(gè)月牙洼。 （2）后面磨損。由于工件表面和刀具后面間存在著強(qiáng)烈的擠壓、摩擦，在后面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面，這就是后面磨損。

36、 （3）邊界磨損。切削鋼料時(shí)，常在主切削刃靠近工件外皮處以及副切削刃靠近刀尖處的后刀面上，磨出較深的溝紋，這就是邊界磨損,2刀具磨損的原因 （1）硬質(zhì)點(diǎn)磨損。切削時(shí)切屑、工件材料中含有的一些碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及積屑瘤碎片等，可在刀具表面刻劃出溝紋，這就是刀具的硬質(zhì)點(diǎn)磨損。 （2）黏結(jié)磨損。黏結(jié)磨損是指切屑與刀具前面、工件加工表面與刀具后面在高溫高壓作用下，發(fā)生黏結(jié)現(xiàn)象，由于接觸面滑動(dòng)時(shí)在黏結(jié)處產(chǎn)生剪切破壞，造成刀具表面的微粒被帶走而產(chǎn)生的磨損。 （3）擴(kuò)散磨損。當(dāng)切屑溫度達(dá)9001000時(shí)，刀具材料中的Ti、W、Co等元素會(huì)逐漸擴(kuò)散到切屑或工件材料中，工件材料中的Fe元素也會(huì)擴(kuò)散

37、到刀具表層里，從而使硬質(zhì)合金刀具表層硬度變脆弱，加劇了刀具磨損。 （4）化學(xué)磨損。氧化磨損。當(dāng)切削溫度達(dá)700800時(shí)，空氣中的氧氣易與硬質(zhì)合金中的Co、WC、TiC等發(fā)生氧化作用，在刀具表面生成較軟的氧化物，被工件或切屑摩擦掉而形成磨損。 綜上所述，刀具磨損是由機(jī)械摩擦和熱效應(yīng)兩方面作用造成的。在不同的切削條件下，刀具磨損的原因不同，在低、中切削速度范圍內(nèi)，硬質(zhì)點(diǎn)磨損和黏結(jié)磨損是刀具磨損的主要原因。在中等以上切削速度時(shí)，熱效應(yīng)使高速鋼刀具產(chǎn)生相變磨損，使硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生黏結(jié)、擴(kuò)散和氧化磨損。,1.5刀具磨損與刀具耐用度,1.5.1 刀具磨損的形式,1刀具磨損過程 生產(chǎn)中較常見到的是刀具后面磨

38、損。在正常磨損情況下，刀具磨損量隨切削時(shí)間的增加而逐漸加大。其磨損過程分為三個(gè)階段，如圖所示。,1.5刀具磨損與刀具耐用度,1.5.2刀具磨損的過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn),初期磨損階段（OA段）：在開始切削，磨損較快。由于新刃磨的刀具表面粗糙不平或表面組織不耐磨造成的。另外，新刃磨的刀具鋒利，與工件接觸面積小，壓力大，因此刀具后面上很快被磨出一個(gè)窄的棱面。 正常磨損階段（AB段）：經(jīng)初期磨損，接觸面積增大，壓力減小，故磨損量隨時(shí)間的增加而均勻增長(zhǎng)，磨損比較緩慢、穩(wěn)定。這是刀具工作的有效階段。 急劇磨損階段（BC段）：磨損量達(dá)到一定值后，切削刃變鈍，切削力增大，切削溫度升高，刀具強(qiáng)度、硬度降低，磨損急劇加速

39、。在這個(gè)階段之前應(yīng)及時(shí)更換刀具，及時(shí)刃磨。 刀具磨損是由機(jī)械摩擦和熱效應(yīng)兩方面作用造成的，因此，影響刀具磨損的因素基本上與影響切削溫度的因素相同。,2刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 在使用刀具時(shí)，在刀具產(chǎn)生急劇磨損前必須重磨或更換新切削刃。這時(shí)刀具的磨損量稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)或磨損限度。由于后刀面磨損顯著，且易于控制和測(cè)量，因此規(guī)定將后刀面上的磨損寬度，即后刀面均勻磨損區(qū)平均磨損量VB值所允許達(dá)到的最大值作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)中磨鈍標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)加工要求制訂。精加工主要保證加工精度和表面質(zhì)量，因此磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB定得較小。粗加工時(shí)，為了減少磨刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB定得較大。車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)如表3所示，供使用時(shí)參

40、考。,1.5刀具磨損與刀具耐用度,1.5.2刀具磨損的過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn),表3磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB值（單位：mm）,1刀具耐用度的概念 刀具一次刃磨后從開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的實(shí)際切削時(shí)間稱為刀具耐用度，用 T表示，單位為min。耐用度為切削時(shí)間，它不包括對(duì)刀、夾緊、測(cè)量、快進(jìn)、回程等輔助時(shí)間。 刀具耐用度的大小表示刀具磨損的快慢，刀具耐用度大，表示刀具磨損慢；耐用度小，表示刀具磨損快。另外，刀具耐用度與刀具壽命是兩個(gè)不同的概念。刀具壽命是指一把新刀從投入使用到報(bào)廢為止總的切削時(shí)間，刀具的壽命等于刀具耐用度乘以刃磨次數(shù)。,1.5刀具磨損與刀具耐用度,1.5.3刀具耐用度,表4刀具耐用度數(shù)值 （

41、單位：min）,生產(chǎn)中所使用的刀具種類很多，按加工方式和具體用途可分為車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類型；按所用材料可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和金剛石刀具等；按結(jié)構(gòu)可分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；按是否標(biāo)準(zhǔn)化可分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。下面按加工方式對(duì)刀具進(jìn)行分類介紹。,1.6常用切削刀具及選用,1車刀的類型與用途,1.6常用切削刀具及選用,1.6.1車削刀具,車刀結(jié)構(gòu)類型 機(jī)夾刀裝夾方式,1.6常用切削刀具及選用,1.6.1車削刀具,2車削刀具的選用原則 （1）確定工序類型。 外圓/內(nèi)孔 （2

42、）確定加工類型。 外圓車削/端面車削/仿形車削/插入車削 （3）確定刀具夾緊系統(tǒng)。 M類夾緊/S類夾緊/P類夾緊。 （4）確定刀具形式。 如圖2-36所示。 （5）確定刀具中心高。 16/20/25/32/40。 （6）選擇刀片 形狀/型號(hào)/槽型/刀尖半徑/牌號(hào)如圖2-39和表2-9、表2-10所示。 （7）推薦切削參數(shù)。切削速度vc/切削深度ap/進(jìn)給量f,1.6常用切削刀具及選用,1.6.1車削刀具,（1）外圓車刀的選擇。 當(dāng)主偏角r=95，該95主偏角車刀主要用于外圓及端面的半精加工及精加工，其刀片為菱形，通用性好，如圖所示。 當(dāng)主偏角r =93，該93主偏角車刀的刀片為D形，刀尖角為5

43、5，刀尖強(qiáng)度相對(duì)較弱，所以該車刀主要用于仿形精加工，如圖所示。 當(dāng)主偏角r =90，該90主偏角車刀只能用于外圓粗精車削，其刀片為三角形，切削刃較長(zhǎng)，刀片可以轉(zhuǎn)位6次，經(jīng)濟(jì)性好，如圖所示。 當(dāng)主偏角r =75，該75主偏角車刀只能用于外圓粗車削，其刀片為四方形，可以轉(zhuǎn)位8次，經(jīng)濟(jì)性好，如圖所示。 當(dāng)主偏角r =45，該45主偏角車刀主要用于外圓及端面車削，主要用于粗車，其刀片為四方形，可以轉(zhuǎn)位8次，經(jīng)濟(jì)性好，如圖所示。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.1車削刀具,3常見數(shù)控車削刀具及選擇,（2）內(nèi)孔車刀的選擇 選擇基本原則： a選擇盡可能大的直徑； b選擇盡可能小的鏜桿懸伸； c選擇剛性盡可

44、能大的夾緊，以減少震動(dòng)的危險(xiǎn)； d冷卻液（或壓縮空氣）可提高排屑能力和表面質(zhì)量，特別是在深孔加工中。 根據(jù)下圖中的基本切削方式選擇內(nèi)孔車削刀具形式與主偏角。 （3）在為震動(dòng)敏感的工序選擇鏜刀時(shí)應(yīng)考慮的因素如表2-11所示。 （4）刀片形狀選擇。不同形狀的刀片有各自不同的特點(diǎn)，在要求強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)選擇大的刀尖圓角；在保證通用性時(shí)，應(yīng)選擇小的刀尖圓角。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.1車削刀具,3常見數(shù)控車削刀具及選擇,孔加工方式主要有鉆削加工、鏜削加工、鉸孔加工、攻內(nèi)螺紋、锪埋頭孔及端面等，如圖所示。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,1在實(shí)體材料上加工孔的刀具 （1）中

45、心鉆。中心鉆用來加工各種軸類工件的中心孔，起定心作用，經(jīng)常用在孔加工的第一道工序。但有的麻花鉆具有自定心鉆頭，無須打預(yù)孔，可省略中心鉆打孔。中心鉆分為無護(hù)錐復(fù)合中心鉆（A型）和有護(hù)錐復(fù)合中心鉆（B型），如圖所示。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,（2）麻花鉆。麻花鉆是最常用的孔加工刀具，多用于粗加工鉆孔。麻花鉆的刀體結(jié)構(gòu)如圖所示。標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆主要由工作部分、頸部和柄部等3部分組成。工作部分擔(dān)負(fù)切削與導(dǎo)向工作，柄部是鉆頭的夾持部分，用于傳遞扭矩。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,麻花鉆有兩條主切削刃、兩條副切削刃和一條橫刃。兩條螺旋槽鉆溝形成前刀面，主后刀

46、面在鉆頭端面上。鉆頭外緣上兩小段窄棱邊形成的刃帶是副后刀面，在鉆孔時(shí)刃帶起導(dǎo)向作用，為減小與孔壁的摩擦，刃帶向柄部方向有減小的倒錐量，從而形成副偏角。兩條主切削刃通過橫刃相連接。 根據(jù)柄部不同，麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種。直徑為880mm的麻花鉆多為莫氏錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)。直徑為0.120mm的麻花鉆多為圓柱柄，可裝在鉆夾頭刀柄上。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。,2對(duì)已有的孔進(jìn)行加工的刀具 （1）擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔鉆通常有34個(gè)主切削刃及棱帶，沒有橫刃，前、后角沿切削刃變化小，因此擴(kuò)孔時(shí)導(dǎo)向好，軸向力小，切削條件優(yōu)于麻花鉆鉆孔。一般能達(dá)到IT10IT11級(jí)精度，粗糙度為Ra 6

47、.33.2m，如圖所示。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,（2）锪孔。如圖所示，有加工圓柱形或圓錐形沉頭孔的锪鉆和加工端面的端面锪鉆。 （3）鉸刀。鉸刀主要用于對(duì)孔進(jìn)行半精加工和精加工。加工精度可達(dá)IT6IT8級(jí)，粗糙度可達(dá)Ra1.50.4m。通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀如圖2-46所示，有直柄、錐柄和套式3種。錐柄鉸刀直徑為1032mm，直柄鉸刀直徑為620mm，小孔直柄鉸刀直徑為l6mm，套式鉸刀直徑為2580mm。 鉸刀工作部分包括切削部分與校準(zhǔn)部分。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。切削部分的主偏角為515，前角一般為0，后角一般為58。校準(zhǔn)部分的作用是校正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。 根

48、據(jù)使用方法，鉸刀可以分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,手用鉸刀,機(jī)用鉸刀,（4）鏜刀。 常用鏜刀鏜孔，精度可達(dá)IT6IT7級(jí)，粗糙度可達(dá)Ra 6.30.8m，能夠修正上道工序所造成的軸線歪斜、偏斜等缺陷。 單刃鏜刀。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，通用性廣。一般都有調(diào)整裝置。如圖所示為在精鏜機(jī)床上用的微調(diào)鏜刀，可將鏜刀調(diào)到所需直徑。 雙刃鏜刀。兩端都有切削刃，由高速鋼或鑲焊硬質(zhì)合金做成的可調(diào)刀塊，如圖所示，以動(dòng)配合狀態(tài)浮動(dòng)地安裝在鏜桿的孔中。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.2 孔加工刀具,雙刃鏜刀,單刃鏜刀,銑刀是多刃刀具，它的每一個(gè)刀齒相當(dāng)于一把車刀，它的切

49、削基本規(guī)律與車削相似，但銑削是斷續(xù)切削，切削厚度和切削面積隨時(shí)在變化，因此，銑削具有一些特殊性。銑刀在旋轉(zhuǎn)表面上或端面上具有刀齒，銑削時(shí)，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，工件的直線運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)和加工形式如圖所示。,1.6常用切削刀具及選用,1.6.3 銑削刀具,順銑和逆銑的選擇。順銑法切入時(shí)的切削厚度最大，然后逐漸減小到零，如圖所示，因而避免了在已加工表面的冷硬層上滑走過程。實(shí)踐表明，順銑法可以提高銑刀耐用度23倍，工件的表面粗糙度值可以降低些，尤其在銑削難加工材料時(shí)，效果更為顯著。 逆銑時(shí)，每齒所產(chǎn)生的水平分力均與進(jìn)給方向相反，如圖所示。使銑刀工作臺(tái)的絲杠與螺母在左側(cè)始終接觸。而順銑時(shí)，由于水平分力與進(jìn)給方向相同，銑削過程中切削面積又是變化的，因此水平分力也是忽大忽小的，由于進(jìn)給絲桿和螺母之間不可避免地有一定間隙，故當(dāng)水平分力超過銑床工作臺(tái)摩擦力時(shí)，使工作臺(tái)帶動(dòng)絲桿向左竄動(dòng)，絲桿與螺母?jìng)鲃?dòng)右側(cè)出現(xiàn)間隙，造成工作臺(tái)顫動(dòng)和進(jìn)給不均勻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使銑刀崩刃。 此外，在進(jìn)行順銑時(shí)遇到加工表面有硬皮，也會(huì)加速刀齒磨損。在逆銑時(shí)工作臺(tái)不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)現(xiàn)象，銑削較平穩(wěn)，但在逆銑時(shí)，刀齒在加工表面上擠壓、滑行，不易下屑，使已加工表面產(chǎn)生嚴(yán)重冷硬層。 一般情況下，尤其是粗加工或是加工