车刀与切削原理幻灯片.pptVIP

二）、 特殊刀具材料 1．陶瓷刀具 （1）材料组成：主要由硬度和熔点都很高的Al2O3、Si3N4等氧化物、氮化物组成，另外还有少量的金属碳化物、氧化物等添加剂，通过粉末冶金工艺方法制粉，再压制烧结而成。 （2）常用种类：Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷 （3）优点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面光洁度。 （4）缺点：强度和韧性差，热导率低。陶瓷最大缺点是脆性大，抗冲击性能很差。 （5）适用范围：高速精细加工硬材料。 2．金刚石刀具 （1）分类：天然金刚石刀具；人造聚晶金刚石刀具；复合聚晶金刚石刀具。 （2）优点：极高的硬度和耐磨性，人造金刚石硬度达10000HV，耐磨性是硬质合金的60～80倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和镜面加工；很高的导热性。 （3）缺点：耐热性差，强度低，脆性大，对振动很敏感。 （4）适用范围：用于高速条件下精细加工有色金属及其合金和非金属材料。 3．立方氮化硼刀具 （1）概念：立方氮化硼（简称CBN）是由六方氮化硼为原料在高温高压下合成。 （2）优点：硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。 （3）缺点：强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶瓷刀具的1/5～1/2。 （4）适用范围：适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大的钢件和镍基合金，也不适合加工铝合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。 三） 涂层刀具 （1）概念：涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物而制成。 （2）常用的涂层材料有：TiC、TiN、Al2O3等 （3）涂层形式：可以采用单涂层和复合涂层 （4）优点：涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因此具有较高的耐磨性 （5）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于成本较高，还不能完全取代未涂层刀具的使用。不适合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料的加工以及进给量很小的精密切削。 刀具材料的性能比较 21世纪刀具材料的现状和发展趋势 1、材料资源并非“取之不尽” 2、在现代切削加工中，高速钢的性能已不够先进，但因其稳定性好，能接受成形加工，目前在刀具材料总消耗量中高速钢刀具仍占到40%。传统的普通高速钢以钨系的W18Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2为代表。 3、在21世纪中，硬质合金刀具材料将重点在两方面发展： 一是细化晶粒，提高韧性与抗弯强度，从而扩大应用，进一步代替高速钢刀具。将晶粒尺寸达到纳米级，抗弯强度可达到2.5～3.0GPa以上。 二是发展金属陶瓷，用TiC和Ti(C，N)代替WC，以节约W资源；用Ni和Mo代替Co，节约Co资源。 4、陶瓷的硬度稍高于硬质合金，但其脆性很大，韧性不足，可加工性很差，故应用受到限制。今后的发展方向在于增韧，用细化原料的粒度，添加ZrO2、TiB2或SiC晶须等方法，可在一定程度上提高陶瓷材料的韧性。 5、今后人造单晶金则石刀具和CD、TFD金刚石镀膜(涂层)刀具等超硬刀具材料将有较大发展。 切屑的形成 金属切削过程中的滑移线和流线 切屑类型 切削层 切削用量 刀具磨损 刀具磨钝标准 刀具耐用度T 可以看出：ap，f，Vc增大,刀具耐用度T减小，且Vc影响最大，f次之，ap最小。所以在优选切削用量以提高生产率时，选择先后顺序为:首先选择一个尽量大的ap，其次根据加工条件和要求选取允许的最大的进给量f，最后在刀具耐用度和机床功率允许的情况下选取最大的切削速度Vc。 背吃刀量ap的确定 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来确定。在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少许精加工余量,一般为0.2~0.5mm。 注: 1.加工断续表面及有冲击的工件时,表内进给量应乘系数k=0.75-0.85。 2.在无外皮加工时,表内进给量应乘系数k=1.1。 3.加工耐热钢及其合金时,进给量不大于1mm/r。 4.加工淬硬钢时,进给量应减小。当钢的硬度为44~56HRC时,乘系数k=0.8;当钢的硬度为57-62HRC时,乘系数k=0.5。 在使用刀具时, 在刀具产生急剧磨损前必须重磨或更换新切削刃。这时刀具的磨损量称为磨钝标准或磨损限度。 * 刃磨后的刀具从开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的总的切削时问称为刀具耐用度,用T表示。 * * 车刀与切削原理 1、切断刀；2、90°左偏刀；3、90°右偏刀；4、弯头车刀；5、直头车刀；6、成型车刀；7、宽刃精车刀；8、外螺纹车刀；9、端面车刀；10、内螺纹车刀；11、内槽车刀； 12、通孔车刀;13、盲