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第二章 制造工艺装备 The machine for manufaction proessing;第二章 制造工艺装备;第二章 制造工艺装备;第一节 金属切削刀具的基本知识 第二节 常用金属切削刀具与砂轮 第三节 金属切削机床的基本知识 第四节 车床 第五节 齿轮加工机床 第六节 磨床 第七节 组合机床 第八节 数字控制机床简介 第九节 机床夹具;第一节 金属切削刀具的基本知识;刀具与工件之间附加的相对运动, 它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑, 从而形成具有所需几何特性的已加工表面。 进给运动可由刀具完成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）, 也可以是连续的（如车削）。;各种切削加工的切削运动;切削速度vc、进给量f、背吃刀量ap 构成了普通外圆车削的切削用量三要素。;图2－3 车削时的切削层参数;切削层公称横截面积：AD＝hDbD=apf 上述公式中可看出 hD、bD均与主偏??有关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD或f、ap有关。。;二、刀具角度;（1)前刀面Aγ 切屑流过的刀面。; 2.刀刃;刀具角度是为刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。 用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面称为参考系; 参考系可分为刀具静止参考系和刀具工作参考系两类。;在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何 参数的参考系称为刀具静止参考系或标注角度参考系。;图2-6 正交平面参考系;(1)基面pr; 图2－7 车刀的主要角度;（1）基面中测量的刀具角度;（2）切削平面中测量的刀具角度;（3）正交平面中测量的刀具角度;1.前角γO ;;γo1;3.主偏角κr 和副偏角κr′ ;kr1;4.刃倾角λs ;刀具在工作参考系中确定的角度称为刀具工作角度。 研究刀具工作角度的变化趋势，对刀具的设计、改进、革新有重要的指导意义。;刀具工作参考系;2．刀具工作角度的分析;1）横向进给运动（如切断）;2）轴向进给运动（如切削螺纹）; 图2－10 轴向进给运动对工作角度的影响; 用刃倾角λs=0°车刀车削外圆时，由于车刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置发生变化，工作前角γoe增大，而工作后角αoe减小。 若切削刃低于工件中心，则工作角度的变化情况正好相反。 加工内表面时，情况与加工外表面相反。如图2-11所示。;图2－11 刀尖安装高低对工作角度的影响; 当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时针转动G角时，工作主偏角将增大，工作副偏角将减小。如图1-12所示。 ;图2－12车刀安装偏斜对工作主偏角、副偏角的影响;1.前角γO ;γo1;（2）选择;2.后角αo ;3.主偏角κr 和副偏角κr′ ;kr1;4.刃倾角λs ; 金属切削过程中的加工质量、加工效率、加 工成本，在很大程度上取决于刀具材料的合理选 择。因此，材料、结构和几何形状是构成刀具切 削性能评估的三要素。;刀具材料的发展与切削加工高速化的关系;天然金刚石;刀具材料种类很多，常用的有工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢）、硬质合金、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。;常用高速钢牌号及其应用范围;◆ 硬质合金;各种硬质合金的应用范围;◆ 陶瓷刀具材料;◆ 超硬刀具材料;刀具材料种类; 应当指出，加工一般材料大量使用的仍是普通高速钢及硬质合金，只有在加工难加工材料时，才考虑选用新牌号合金或高性能高速钢，在加工高硬度材料或精密加工时，才考虑选用超硬材料。 ?;第二节 常用金属切削刀具与砂轮;图2-13 几种常用的车刀;a）焊接式车刀; 2. 硬质合金机夹重磨式车刀;刀具结构 ; 1. 麻花钻;图2－18 麻花钻的组成和切削部分;图2－19 麻花钻的几何角度; 螺旋角对切削过程的影响;（2）顶角2φ ;（3）前角γo ;（4）后角αf ;（5）横刃角度 ;图2－20 横刃切削角度; 2. 扩孔钻;第二节 常用金属切削刀具与砂轮; 3. 铰 刀; 图2－22 铰刀的类型 （a）直柄机用铰刀（b）锥柄机用铰刀c）硬质合金锥柄机用铰刀（d）手用铰刀（e）可调节手用铰刀（f）套式机用铰刀（g）直柄 莫式圆锥铰刀（h）手用1:50锥度铰刀;图2－23 铰刀的结构; 1. 铣刀的几何角度;图 铣刀种类;图2－24 圆柱铣刀的几何角度; 后 角;2）端铣刀的几何角度 ;图2－25 端铣刀的几何角度; 3. 铣削方式及合理选用;;图2－28