金属切削加工基本知识.ppt

模块一金属切削加工基本知识2)进给运动由机床或人力提供的运动，它使刀具和工件之间产生附加的相对运动。3）合成切削运动由主运动和进给运动合成的运动，称为合成切削运动。2.工件上的加工表面切削加工时在工件上产生的表面。待加工表面工件上有待切除的表面。已加工表面工件上经刀具切削后产生的表面。过渡表面工件上由刀具切削刃形成的正在切削的那一部分表面。3.切削用量切削用量是切削速度、进给量(或进给速度)和背吃刀量的总称。1）切削速度（Vc）是指在切削加工时，切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度。Vc=πDn/10002）进给量（f）是指工件（或刀具）每回转一周时，刀具（或工件）在进给运动方向上的相对位移量。3）背吃刀量（ap）指待加工表面和已加工表面之间的垂直距离。4.切削层参数切削层是指在切削过程中，刀具的切削部分沿进给方向在一次走刀中切除的工件材料层。切削层参数包括切削层公称宽度bD、切削层公称厚度hD和切削层公称横截面积AD，它的形状和尺寸规定在刀具的基面中度量。任务二刀具角度一、刀具切削部分的组成前刀面Aγ、后刀面Aα、副后面Aα′、主切削刃S、副切削刃S′、刀尖。安装车刀时，规定刀尖与工件中心等高，刀杆中心线垂直于进给运动方向。几个平面刀具静止角度1）主偏角Kr2）副偏角Kr′3）刃倾角λs4）前角γo5）后角αo6）副后角αo′（3）较强的耐磨性和耐热性（1）高硬度（2）足够强度和韧性（3）高的耐磨性和耐热性（4）优良导热性（5）良好的工艺性与经济性3.1.2刀具材料的种类和用途3.高速钢（1）概念：高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具钢（2）性质：①高速钢具有良好的热稳定性②高速钢具有较高强度和韧性③高速钢具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性（3）高速钢的分类①普通高速钢A、钨系高速钢（简称W18）优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截面刀具。B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢）优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性。缺点：高温切削性能和W18相比稍差。②高性能高速钢优点：具有较强的耐热性，刀具耐用度是普通高速钢的1.5～3倍。缺点：强度与韧性较普通高速钢低，高钒高速钢磨削加工性差。适合加工的零件：奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。③粉末冶金高速钢4．硬质合金（1）硬质合金组成硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂经粉末冶金方法制成。（2）硬质合金的性能特点优点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，热熔性好,热硬性好，切削速度高。缺点：脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击韧性只有高速钢的1/4～1/35。力学性能：主要由组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化剂的含量决定。（3）普通硬质合金的种类、牌号及应用按其化学成分的不同可分为：①钨钴类（WC+Co）（代号YG）硬度89～91.5HRA，耐热性800～900℃，常用牌号YT3、YT6、YT8等。用于铸铁有色金属合和非金属材料。金钴含量越高，韧性越好，适于粗加工；钴含量低，适于精加工。②钨钛钴类（WC+TiC+Co）（代号YT）硬度89.5～92.5HRA，耐热性900～1000℃常用牌号YT5、YT14、YT15，数值表示TiC的百分含量。用于加工塑性材料，不适合加工含TiC不锈钢。合金中TiC含量高，则耐磨性和耐热性提高，但强度降低→粗加工一般选择TiC含量少的牌号，精加工选择TiC含量多的牌号。③钨钽（铌）钴类（WC+TaC（Nb）+Co）（代号YA）常温有高硬度、耐磨性、高温强度和抗氧化性。常用的牌号：YA6用于加工冷硬铸铁、有色金属及合金半精加工，也能用于高锰钢、淬火钢等材料的半精加工和精加工。④钨钛钽（铌）钴类（WC+TiC+TaC（Nb）+Co）（代号YW）性能高于钨钛钴类，通用性好等。常用的牌号：YW1、YW2用于加工钢材、铸铁、有色金属及合金。⑤碳化钛基类（WC+TiC+Ni+Mo）（代号YN）具有很高硬度、耐磨性，较高耐热性和抗氧化性，摩擦系数较小，抗黏结能力较强，耐用度高于WC基硬质合金，抗弯强度和冲击韧性低于WC基硬质合金。常用的牌号：YN05、YN10用于精加工和半精加工，对于大长零件且加工精度较高的零件尤其适合，但不适于有冲击载荷的粗加工和低速切削。5.特殊刀具材料1）陶瓷刀具（1）材料组成：主要由硬度和熔点都很高的Al2O3Si3N4等氧化物、氮化物和少量的金属碳化物、氧化物等添加剂组成。通过粉末冶金工艺方法制粉，再压制烧结而成。（2）常用种类：Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷（3）优点：硬度91～95HRA，耐热性为1200℃，耐磨性很高，摩擦系数低，切削力比硬质合