第2章制造工艺配备 金属切削刀具 机床 机床夹具 2.1金属切削刀具的基本知识 2.1.2刀具视点 2.1.3刀具资料 2.1.4CVD金刚石切削刀具 2.1.5刀具视点的挑选 华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制造 熊良山等编《机械制造技能根底》课件 2.1.1金属切削加工的基本概念 1. 切削运动（主运动和进给运动）与切削用量 图2-1 外圆车削的切削运动与加工外表 图2-2 平面刨削的切削运动与加工外表 切削速度Vc，进给量f(或进给速度Vf)和背吃刀量ap 切削运动 主运动 进给运动 组成切削运动 2. 工件外表 待加工外表 已加工外表 过渡外表 3. 切削层参数： 公称厚度hD，公称宽度bD，公称横截面积AD=hDbD=fap （一）切削部分的组成 前刀面Aγ 主后刀面Aα 副后刀面 主切削刃S 副切削刃S’ 刀尖 其他刀具可看作是车刀的演化和组合 （二）界说刀具视点的参考系 刀具标示角 度参考系 基面Pr 切削平面Ps 正交平面P0 法平面Pn 假定作业Pf 背平面Pp （三）刀具的标示视点 前角?0： 前刀面—基面（正交平面） 后角? 0 ：主后刀面—切削平面（正交平面） 主偏角?r ：主刃投影—假定进给方向（基面） 副偏角?’ r ：主刃投影—假定进给方向（基面） 刃倾角? s ：主刃—基面（切削平面） 图2-7 车刀的首要标示视点 图2-9 横向进给运动的影响 （四）刀具的作业视点 轴向进给运动的影响 装置高度的影响 刀杆中心线偏斜的影响 加工时要接受高温、高压、激烈的冲突，冲击和振荡。 1.刀具资料应具有的功能 高的硬度?：比工件高，
HRC60 高的耐磨性：耐用度 满足的强度和耐性：不崩刃，不断 高的耐热性（热稳定性）：高温时能够加工 ?杰出的热物理功能和耐热冲击功能 杰出的工艺功能：刀具制造成本低 常用刀具资料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 2. 高速钢表2-1 含有较多钨、钼、烙、钒等元素的高合金工具钢 较高的硬度（热处理硬度达HRC62—67）和耐热性（切削温度可达550—600o） 切速比碳素工具钢和合金工具钢高1—3倍（因此而得名），刀具耐用度高10—40倍，乃至更多 能够加工从有色金属到高温合金的规模广泛的资料 制造工艺简略，能铸造，简单磨出尖利的刀刃 在杂乱刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）的制造中占有重要位置。 用处分：通用型高速钢和高功能高速钢 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) 用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物（碳化钨，碳化钛，碳化钽，碳化铌等）与金属粘结剂（钴，镍，钼等）在高温下烧结而成的粉末冶金制品。 硬度：HRA89-93，本领850-1000oC的高温，杰出的耐磨性，切速可达100-300m/min，可加工包含淬硬钢在内的多种资料。 广泛应用 硬质合金的抗弯强度低，冲击耐性 差，不尖利，较难加工，不易做成 形状杂乱的全体刀具。 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）3类。 4. 涂层刀具和其它刀具资料 涂层刀具：耐磨性高的难熔金属化合物 耐用度至少可进步1—3倍（刀片），或2—10倍（高速钢）。加工资料的硬度愈高，作用愈好。 人工金刚石：在高温高压下由石墨转化而成 极高的硬度（显微硬度可达HV10000）和耐磨性，冲突系数小，切削刃十分尖利。很高的加工外表质量。 陶瓷资料：以氧化铝为首要成分，经限制而成 在1200°C时可坚持HRA80的硬度，脆。 热稳定性较差（不得超越700～800℃），与铁元素的化学亲和力很强，不宜加工钢铁件。加工硬质合金。 立方氮化硼：由六方氮化硼在高温高压下改变而成 硬度热稳定性很高（可达1300—1400°C） 。 最大的长处：在高温（1200—1300°C）时也不易与铁族金属起反响。 激光焊接金刚石圆锯片 人工金刚石单晶 寿数相当于硬质合金刀具的100倍以上 加工特性： 刀刃强度高，能接受较单晶金刚石刀具更高的冲击载荷。 磨耗小，耐用度比硬质合金高100倍以上，功能优于PCD刀具。能够屡次修磨，重复运用。 用单晶金刚石刀具的研磨办法将刃部精密研磨抛光至Ra≤0.05um,被加工工件外表可到达镜面光。 热导率
5W/cm K 。 热稳定性好，最高作业温度800℃。 1.挑选前角g0 2.挑选后角αo 3.挑选主偏角κr 和副偏角κ′r 4.挑选刃倾角ls 应当指出，刀具各视点之间是彼此联络，彼此影响的，孤登时挑选某一视点并不能得到所期望的合理值。 1. 前角g0 影响： 切削的难易程度-很大。 ↖前角，使刀刃变得尖利，使切削更轻捷，切屑变形↘，切削力和切削功率↘ ↖前角，刀刃和刀尖强度↘ ，散热体积↘ ，影响刀具寿数。对外表粗糙度，排、断屑等有必定的影响 挑选前角g0 首要取决于：工件资料、刀具资料、加工要求 工件强度、硬度较低时，取较大的前角，反之取较小的前角； 加工塑性资料（如钢）选较大的前角，脆性资料（如铸铁）选较小的前角。 刀具资料耐性好（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γ0在－5°～＋20°规模内选，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。 华中科技大学机械科学与工程学院熊良山制造
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