金属切削原理与刀具(1-3章)PPT课件下载推荐.ppt

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一种机床主运动只有一个。

2、进给运动vf是刀具与工件之间产生的附加运动，以保持切削连续的进行。

3、切削层：

切削时刀具切过工件的一个单程所切除的工件材料层。

二、切削用量、切削时间与材料切除率1、切削速度VC：

指切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度，单位为m/s或m/min切削速度切削速度指切削刃上指切削刃上某点相对于工件的瞬时某点相对于工件的瞬时速度速度注意注意计算切削速度时，以计算切削速度时，以最大切最大切削速度削速度为准为准切削速度从切削速度从最大变到零最大变到零2、进给量f进给运动使刀具能够重复或进给运动使刀具能够重复或连续切除多余的金属的运动，连续切除多余的金属的运动，工件或刀工件或刀具每转一圈，进给方向的位移具每转一圈，进给方向的位移表示参数表示参数进给速度进给速度VVffmm/smm/s进给量进给量f-mm/rf-mm/r每齿进给量每齿进给量aaffmm/zmm/zVVff=f*n=f*n=aaff*z*n*z*n3、背吃刀量aP（切削深度）刀具与工件在刀具与工件在切深方切深方向向的接触量。

的接触量。

q已加工表面与待加工表面的垂直距离已加工表面与待加工表面的垂直距离q对于车削外圆，对于车削外圆，ss00，aapp=（dw-dm）/2=（dw-dm）/2vfdwdm4、切削时间tm（机动时间）指切削时直接改变工件尺寸、形状等工艺过程所需的时间，单位为min。

车外圆tm计算：

tm=LA/vf.aP三、合成切削运动与合成切削速度1、合成切削运动：

主运动与进给运动合成的运动。

2、合成切削速度ve：

切削刃选定点相对工件合成切削运动的瞬时速度。

第二节刀具切削部分的基本定义一、刀具的组成：

1、刀面

（1）前面A（前刀面）

（2）后面A（后刀面）（3）副后面A（副后刀面）刀楔：

前面与后面之间所包含的刀具实体部分。

2、切削刃

（1）主切削刃S

（2）副切削刃S3、刀尖主、副切削刃汇交的一小段切削刃。

提高刃口强度和改善刀尖切削性能的措施：

q参考系分类参考系分类q（按用途分）（按用途分）q静止坐标系静止坐标系刀具制造测量时表明刀具角度形状刀具制造测量时表明刀具角度形状q工作坐标系工作坐标系切削过程中反映有效的工作角度切削过程中反映有效的工作角度q（按基准平面分）（按基准平面分）q1、正交平面参考坐标系（、正交平面参考坐标系（Pr、Ps、Po）二、刀具角度参考系：

用于定义刀具角度的各基准坐标平面基面基面Pr通过切削刃上某一选定点，垂直于切削速度的平面通过切削刃上某一选定点，垂直于切削速度的平面切削平面切削平面Ps过主切削刃选定点，与切削刃相切并垂直与基面过主切削刃选定点，与切削刃相切并垂直与基面主剖面主剖面Po通过切削刃上某一选定点，垂直于切削刃在基面上投影的平面。

通过切削刃上某一选定点，垂直于切削刃在基面上投影的平面。

2、法平面参考系-是由Pr、PS、Pn三个平面组成。

其中法平面（Pn）是过切削刃某选定点，垂直于切削刃的平面。

（1）假定进给平面Pf：

过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并且垂直于基面的平面。

（2）假定切深平面（背平面）PP：

过切削刃选定点既垂直假定工作平面又垂直于基面的平面。

3、假定工作平面参考系：

由Pr、Ps、PP三个平面组成。

三、刀具角度1、正交平面参考系刀具角度定义前角前角0正交平面中测量的前刀面与基面的夹角正交平面中测量的前刀面与基面的夹角后角后角0正交平面中测量的后刀面与切削平面的夹角正交平面中测量的后刀面与切削平面的夹角（楔角（楔角0前刀面与后刀面的夹角）前刀面与后刀面的夹角）主偏角主偏角r基面中测量的主切削平面与假定工作平面基面中测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角间的夹角副偏角副偏角r基面中测量的副切削平面与假定工作平基面中测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角面间的夹角（刀尖角（刀尖角r主、副切削刃在基面上投影的夹角）主、副切削刃在基面上投影的夹角）刃倾角刃倾角s切削平面中测量的切削刃与基面的夹角。

切削平面中测量的切削刃与基面的夹角。

（1）刀具角度标注符号下标的规定:

用英文小写字母，并且与测量该角度用的参考系平面符号下标一致。

（p11）

（2）刀具角度的作用：

确定主切削刃和前、后面的方位。

其中：

0、s确定前刀面的方位确定前刀面的方位0、r确定后刀面的方位确定后刀面的方位同理：

同理：

确定副切削刃及其相关前、后面的方位的角度有：

00rs。

3、刀具角度正负的规定四、不同参考系角度小结不同参考系角度小结：

第三节刀具角度的换算一、正交平面、法平面系前、后角换算第三节刀具角度的换算二、垂直于基面的任一剖面与正交平面的前、后角换算第四节刀具角度的一面二角分析法刀具角度的一面二角分析法一面二角分析法一面二角分析法:

要确定刀具的任意一个刀面的方位，要确定刀具的任意一个刀面的方位，需要二个独立的定向角度的分析方法。

需要二个独立的定向角度的分析方法。

每个切削刃应有前、后两个刀面，每个刀面应标注两个独立角度：

例：

车刀前刀面定向角用o、S、车刀后刀面定向角用o、r、举例分析：

举例分析：

1、直头外圆车刀前面定向角o、S、后面定向角用o、r、副后面定向角用o、r2、45弯头车刀弯头车刀弯头车刀磨出四个刀面，形成三条切削刃，需要标注八个独立角度：

主切削刃12前面定向角度：

o、S主切削刃12后面定向角度：

o、r副切削刃23副后面定向角度：

o、r副切削刃14副后面定向角度：

o、r3、切断刀：

（1）具有一条主切削刃、两个刀尖、两条副切削刃。

（2）共有4个刀面，需标注8个独立角度。

（3）当Kr小于90，rR=180-rLSR=-SL（4）前刀面定向角度o、SL后刀面定向角度o、rL左副后面定向角度oL、rL右副后面定向角度oR、rR4、倒角刀尖、倒棱的参数倒角刀尖的定向角度：

倒角切削刃后角：

oe、偏角：

re倒棱刃的定向角度：

倒棱刃前角：

o1刃倾角S1（S1=S）不标倒棱刃宽度：

b1第五节第五节刀具的工作角度刀具的工作角度一、刀具工作参考系及工作角度工作角度：

用工作参考系定义的刀具角度。

1、刀具工作参考系（推荐3种）工作正交平面参考系prepseppe工作假定工作平面、背平面参考系Prepfeppe工作法平面参考系prepsepne

（1）工作基准pre：

通过切削刃选定点垂直于合成切削速度方向的平面。

（2）工作切削平面pse通过切削刃选定点与切削刃相切，且垂直于工作基面的平面。

该平面包含合成切削速度方向。

（3）工作正交平面poe通过切削刃选定点，同时垂直于工作切削平面与工作基面的平面。

二、刀具安装对工作角度的影响1、刀柄偏斜对主、副偏角的影响：

2、刀具工作角度它是前、后面与工作参考系平面的夹角。

2、切削刃安装高低对工作前角、后角的影响不难看出：

工作前角、后角的变化量与h值成正比，与工件直径d成反比。

三、进给运动对工作角度的影响三、进给运动对工作角度的影响1、进给运动方向不平行旋转轴线时对工作主、副偏角的影响工作主偏角减小、工作副偏角增大。

工作主偏角减小、工作副偏角增大。

2、纵向进给运动方向对工作前、后角的影响、纵向进给运动方向对工作前、后角的影响加工表面螺旋升角：

Tan=f/.d工作前角增大工作前角增大工作后角减小工作后角减小第六节切削层与切削方式第六节切削层与切削方式一、切削层参数一、切削层参数切削层为切削部分切过工件的一个单程所切除的工件材料层。

切削层形状、尺寸规定在刀具基面中度量，即切削层公称横截面中度量。

1、切削层公称横截面积：

AD=hDbD=apf2、切削公称厚度hDhD=fsinKr3、切削公称宽度bDbD=ap/sinKr二、切削方式二、切削方式1、自由切削与非自由切削

（1）自由切削：

只有一个主切削刃参加切削

（2）非自由切削：

主、副切削刃同时参加切削。

2、正交切削（直角切削直角切削）与非正交切削（斜角切削）（斜角切削）

（1）正交切削：

切削刃与切削速度方向垂直的切削。

（2）与非正交切削：

切削刃与不垂直切削速度方向的切削。

3、实际前角：

切削过程中实际起作用的前角。

它是包含切屑流出方向并与基面垂直的平面中测量的前面与基面的夹角。

图图1-23斜角切削与实际前角斜角切削与实际前角第二章第二章刀具材料刀具材料第一节概述一、刀具材料应具有的性能：

刀具切削部分的材料在切削时要承受高压、高温、刀具切削部分的材料在切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动，应具备以下基本性能：

摩擦、冲击和振动，应具备以下基本性能：

高硬度、高耐磨性高硬度、高耐磨性足够的强度和韧性足够的强度和韧性高的耐热性（热稳定性）高的耐热性（热稳定性）良好的热物理性能良好的热物理性能良好的工艺性能良好的工艺性能经济性经济性切削性能可预测性切削性能可预测性二、刀具材料类型常用刀具材料有常用刀具材料有:

工具钢工具钢（碳素工具钢碳素工具钢，合金工具钢合金工具钢，高速钢）高速钢），硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。

硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。

（金刚金刚石石，立方氮化硼）立方氮化硼）工具钢工具钢具有较高的热稳定性、高的强度，刀具具有较高的热稳定性、高的强度，刀具制造工艺简单。

制造工艺简单。

硬质合金硬质合金具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度低、冲击韧性差，很少用于制造整体刀具。

度低、冲击韧性差，很少用于制造整体刀具。

陶瓷材料陶瓷材料硬度高、耐用度高，还可用于冲击负硬度高、耐用度高，还可用于冲击负荷下的粗加工，切削效率显著提高。

荷下的粗加工，切削效率显著提高。

各类刀具材料硬度与韧性各类刀具材料的力学性能：

表2-1三、刀体材料：

第二节第二节高速钢高速钢高速钢的性能高速钢的性能高速钢是含有W、Mo、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢；

高速钢综合性能好；

热处理后硬度达6266HRC；

抗弯强度3.3GPa；

耐热性为600度；

热处理变形小；

能锻造；

容易刃磨。

高速钢的应用高速钢的应用特别适用于制造特别适用于制造结构复杂结构复杂的刀具的刀具例如各类成形刀具、孔加工刀具铣刀、拉刀、齿轮刀具、例如各类成形刀具、孔加工刀具铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等螺纹刀具等适于制造适于制造中、低速中、低速切削的各种刀具切削的各种刀具常用高速钢牌号物理力学性能：

表2-2一、通用型高速钢一、通用型高速钢按含按含W、Mo量的不同分为量的不同分为1、钨系：

钨系：

W18Cr4V,W18Cr4V,（18-4-118-4-1）22、钨钼系：

钨钼系：

W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2（6-5-4-26-5-4-2）33、钨钼系：

W9Mo3Cr4VW9Mo3Cr4V（9-3-4-19-3-4-1）二、高生产率高速钢二、高生产率高速钢是指在通用型高速钢中增加是指在通用型高速钢中增加cc、vv、CoCo、AlAl等合金元素的新钢种。

等合金元素的新钢种。

高生产率高速钢的典型牌号（表高生产率高速钢的典型牌号（表2222）！

、高钒高速钢！

、高钒高速钢22、钴高速钢、钴高速钢33、铝高速钢、铝高速钢三、粉末冶金高速钢三、粉末冶金高速钢四、涂层高速钢四、涂层高速钢第三节第三节硬质合金硬质合金一、硬质合金组成与性能：

一、硬质合金组成与性能：

（表