第 一章 金属切削的基础知识(PPT-77).ppt

第 一章 金属切削 的基础知识 零件不同表面加工时的切削运动 切削用量 切削速度 Vc 主运动为往复直线运动(如刨削、插削等)：平均速度为切削速度 在主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，单位是mm/r(用于车削、镗削等)或mm/行程(用于刨削、磨削等)。进给量表示进给运动的速度。进给运动速度还可以用进给速度Vf（单位mm/s）或每齿进给量fz(用于铣刀、铰刀等多刃刀具，单位是mm/齿)表示。Vf=nf=nzfz其中： n—主运动的转速，(mm/s)； z—刀齿齿数。 背吃刀量 在垂直于主运动方向和进给方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。对于外圆车削，背吃刀量为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。即ap=(dw-dm)/2其中： dw—工件待加工表面的直径，(mm)； dm—工件已加工表面的直径，(mm)。 切削层参数 在切削过程中，刀具的切削刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金属层，称为切削层。 切削层公称厚度hD:在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面 之间的距离。ac反映了切削刃单位长度上的切削负荷。由图 得：ac=fsinkr 其中：ac—切削层公称厚度，(mm)； f—进给量，(mm/r)；kr—车刀主偏角，(。)。 切削层公称宽度bD :沿过渡表面测量的切削层尺寸。aw反映了切削刃参加切削 的工作长度。由图得：aw=ap/sinkr 其中：aw—切削层公称宽度，(mm)。 切削层公称横截面积AD: 切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。 由图得： Ac=acaw=fsinkrap/sinkr 其中: Ac—切削层公称横截面积，(mm2)。 第二节 刀具材料及刀具构造 一般刀具由切削部分和夹持部分组成。 夹持部分是用来将刀具夹持在机床上的部分，要求它能保证刀具正确的工作位置，传递所需要的运动和动力，并且夹固可靠，装卸方便。 切削部分是刀具上直接参加切削工作的部分。刀具切削性能的优劣，取决于切削部分的材料、角度和结构 。 一、刀具材料 １、刀具材料的基本要求： (1)较高的硬度。 (2)足够的强度和韧度。 (3)较好的耐磨性。 (4)较高的耐热性（又称为红硬性或热硬性）。 (5)较好的工艺性。 2．常用的刀具材料 在切削加工中常用的刀具材料有： 　　碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料等。 应用最广的刀具材料是： 　　　高速钢和硬质合金。 （１）碳素工具钢　　 　碳素工具钢是含碳量较高的优质钢(含碳量为0．7％～1．2％)，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差(表1—1)。 （２）合金工具钢 　在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素，形成合金工具钢(如9SiCr等)，可适当减少热处理变形和提高耐热性(表1—1)。 　由于这两种刀具材料的耐热性较低，常用来制造一些切削速度不高的手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等：，较少用于制造其他刀具。 　目前生产中应用最广的刀具材料是高速钢和硬质合金，而陶瓷刀具主要用于精加工。  （３）高速钢 　高速钢是含W、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。它的耐热性、硬度和耐磨性虽低于硬质合金，但强度和韧度却高于硬质合金(表1—1)，工艺性较硬质合金好，而且价格也比硬质合金低。普通高速钢如W18Cr4V是国内使用最为普遍的刀具材料，广泛地用于制造形状较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具等。  （４）硬质合金 　硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物(WC、TiC等)作基体，以金属Co等作粘结剂，用粉末冶金的方法制成的一种合金。它的硬度高，耐磨性好，耐热性高，允许的切削速度比高速钢高数倍，但其强度和韧度均较高速钢低(表1—1)，工艺性也不如高速钢。因此，硬质合金常制成各种型式的刀片，焊接或机