金属切削原理刀具.ppt

1.切削运动 刀具与工件间的相对运动称为切削运动，即表面成形运动。切削运动可分解为主运动和进给运动。 (1)切削用量1)切削速度vc2)进给量f3)背吃刀量（切削深度）αp 图2-2 切削用量与切削层数 (2)切削层几何参数 切削宽度αw  2)切削厚度αc 3)切削面积Ac 图2-3 车刀的组成 2.刀具角度的参考平面 图2-5 确定车刀角度的参考平面 3.刀具的标注角度 (1)前角γo (2)后角αo (3)主偏角κr (4)副偏角κr  (5)刃倾角λs 4.刀具的工作角度 以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 图2-9 车刀安装偏斜对工作角度的影响(θ为切削时刀杆纵向轴线的偏转角) 图2-10 纵向进给运动对工作角度的影响 1.刀具分类 按加工方式和具体用途，可分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和磨具等几大类型； 按所用材料性质，可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等； 按结构形式，可分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等； 按是否标准化，可分为标准刀具和非标准刀具等。 (1) 车刀 图2-12 常用的几种车刀 a)直头外圆车刀 b)45°弯头外圆车刀 c)90°弯头外圆车刀 d)端面车刀 e)内孔车刀 f)切断刀 g)宽刃光刀 孔加工刀具一般可分为两大类：一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工用的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。 图2-16 中型标准群钻a)外形图 b)投影图 图2-15 麻花钻的结构 图2-19 扩孔钻 a)高速钢整体式 b)镶齿套式 c)镶硬质合金可转位式 图2-20 不同种类的铰刀 图2-22 铣刀种类 图2-24 常用内拉刀 a)圆孔拉刀 b)花键拉刀 螺纹可用切削法和滚压法进行加工。 图2-26 切削法工作的螺纹刀具 a)平体螺纹梳刀 b)棱体螺纹梳刀 c)圆体螺纹梳刀 d)板牙 e)丝锥 齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。 图2-27 盘形齿轮铣刀 图2-29 滚刀 1.高的硬度 2.高的耐磨性 3.高的耐热性 4.足够的强度和韧性 5.良好的工艺性 6.良好的热物理性能和耐热冲击性能 1.碳素工具钢与合金工具钢 碳素工具钢是含碳量最高的优质钢（碳的质量分料为0.7%～1.2%），如T10A。  1.切屑过程及切屑种类 图2-32 切屑类型 a)带状切屑 b)挤裂切屑 c)单元切屑 d)崩碎切屑 3.积屑瘤现象 在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替切削刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。 在金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。 图2-35 切削合力和分力 1.测定机床功率，计算切削力 用功率表测出机床电动机在切削过程中所消耗的功率PE后，计算出切削功率Pc。  2.用测力仪测量切削力 测力仪的测量原理是利用切削力作用在测力仪的弹性元件上所产生的变形，或作用在压电晶体上产生的电荷经过转换处理后，读出Fc、Ff和Fp的值。 1.计算切削力的指数公式 切削塑性材料时，变形和摩擦都比较大，所以发热较多。切削速度提高时，因切屑的变形减小，所以塑性变形产生的热量百分比降低，而摩擦产生热量的百分比增高。切削脆性材料时，后刀面上摩擦产生的热量在切削热中所占的百分比增大。 切削温度的测量方法很多，大致可分为热电偶法、辐射温度计法以及其它测量方法。目前应用较广的是自然热电偶法和人工热电偶法。 1.切削用量的影响 2.工件材料的影响 3.刀具角度的影响 4.刀具磨损的影响 5.切削液的影响 1.水溶液 2.乳化液 3.切削油 1.切削温度对工件材料强度和切削力的影响 2.对刀具材料的影响 3.对工件尺寸精度的影响 4.利用切削温度自动控制切削速度或进给量 5.利用切削温度与切削力控制刀具磨损 1.前刀面磨损  vT m= C