精密机械制造技术210典型加工方法与常用刀具.ppt

2024/11/7第二章制造工艺装备第一节金属切削刀具的基本知识主运动：使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最近本运动。其速度最高，消耗功率最大。切削运动中，主运动只有一个.

进给运动：不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个工件表面的运动，为进给运动。一般速度低，消耗功率小，可由一个或多个运动组成

①与②合成为切削运动③切削用量
（切削三要素）

切削速度:
Vc=πdn/1000(m/s)
进给量:
forVf
背吃刀量:
ap=(dw-dm)/2(mm)
2.切削时的工件表面

待加工表面：工件上即将被切除的表面

已加工表面：工件上经刀具切削后形成的表面

过渡表面（加工表面）：工件上被切削正在切削着的表面，它总在待加工表面和与加工表面之间3.切削层参数
公称厚度hD：垂直于过渡表面测量的切削层的尺寸,相邻两过渡表面之间的距离。
hD＝f×sinKr(mm)
公称宽度bD：沿过渡表面测量的切削层尺寸。反应了切削刀刃参加切削的工作长度。
bD＝ap/sinKr(mm)
公称横截面积：切削层在切削层尺寸平面内的实际横截面积。
AD＝hD×bD
＝f×ap(mm2)
二切削刀具的基本概念（刀具角度）（一）刀具切削部分的组成（车刀）(1)前面（前刀面):刀具上与切屑接触并相互作用的表面。切削流过的表面，以Ar表示。
(2)主后面（主后刀面):刀具上与工件过渡表面接触并相互作用的表面。以Aα表示。(3)副后面（副后刀面):刀具上与工件已加工表面接触并相互作用的表面。
(4)主切削刃:前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作。(5)副切削刃:前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。
(6)刀尖:连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是小的直线段或圆弧．<（二）定义刀具角度的参考系（三）刀具的标注角度(4)副偏角在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角，副偏角一般为正值。

(5)刃倾角在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刀具标注角度（小结）刀具的主要标注角度（四）刀具的工作角度a)刀具安装位置对工作角度的影响
①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时，刀具的工作前角和工作后角的变化情况
②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的变化情况
<刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度的情况当刀尖低于工件轴线时：工作前角变小，工作后角变大。刀具工作角度的影响因素（小结）三、刀具材料1、刀具材料应具备的性能2、高速钢(表2-1)制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃；
在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）的制造中占有重要地位。
用途分：通用型高速钢和高性能高速钢
制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢3、硬质合金(表2-2)硬质合金的抗弯强度低，冲击韧性差，刃口不锋利，较难加工，不易做成形状复杂的整体刀具。
常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和通用硬质合金（YW类）三类。4、涂层刀具和其它刀具材料陶瓷材料：以氧化铝为主要成分，经压制成形后烧结而成
硬度可达HRA91~95，在1200°C时可保持HRA80的硬度；
摩擦系数小，耐磨性好。
缺点：脆性大，抗弯强度和冲击韧性低。四、刀具角度的选择1.选择前角前角的合理选择：
主要取决于工件材料、刀具材料及加工要求。
工件材料强度、硬度较低时，取较大的前角，反之取较小的前角；加工塑性材料（如钢）选较大的前角，脆性材料（如铸铁）选较小的前角。刀具材料韧性好（如高速钢），前角可选得大些，反之（如硬质合金）则前角应选得小一些。粗加工时，特别是断续切削时，应选用较小的前角，精加工时应选用较大前角。
硬质合金车刀的前角g0在－5°～＋20°范围内选，高速钢刀具的前角应比硬质合金刀具大5°～10°，而陶瓷刀具的前角一般取－5°～15°。2.选择后角3.主偏角和副偏角主偏角和副偏角还会影响各切削分力的大小和比例。车外圆时，增大主偏角，可使背向力FP明显减小，进给力Ff增大，有利于减小工艺系统的弹性变形和振动。

工艺系统刚性较好时
主偏角κr取较小值，如30°~45°
工艺系统刚性较差或强力切削时
取κr=60°~75°4.选择刃倾角λs附录：硬度的定义1.布氏硬度（HB）2.洛氏硬度（HR）3.维氏硬度（HV）常用车刀孔加工工具<拉刀11/7/2024