机械制造技术基础电子教案(张世昌)-2知识研讨.ppt

主偏角应根据加工对象正确选取，车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°几种。 3）主偏角κr 在基面内测量，是主切削刃在基面上投影与假定进给方向的夹角。 κr的大小影响刀具寿命。减小主偏角，主刃参加切削长度增加，负荷减轻，同时加强了刀尖，增大了散热面积，使刀具寿命提高。 κr的大小还影响切削分力。减小主偏角使吃刀抗力增大，当加工刚性较弱的工件时，易引起工件变形和振动。 2.6.2 刀具几何角度 A κ r ′ A 向 f 图2-50 车刀的主要角度 γ 0 γ ′ 0 α ′ 0 α 0 κ r ε r λ s κ r κ r ′ A A 向 f 图2-50 车刀的主要角度 γ 0 γ ′ 0 α ′ 0 α 0 κ r ε r λ s 4）副偏角κr′ κr′在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向的夹角。 副偏角的作用是为了减小副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦，以防止切削时产生振动。副偏角的大小影响刀尖强度和表面粗糙度。 2.6.2 刀具几何角度 κ r ′ 在切深、进给量和主偏角相同的情况下，减小副偏角可使残留面积减小，表面粗糙度降低。 a） b） c） 图2-51 刃倾角对排屑方向的影响 2.6.2 刀具几何角度 5）刃倾角λs——切削平面内测量，是主切削刃与基面的夹角。当刀尖是切削刃最高点时,λs定为正值；反之位负。 λs影响刀尖强度和切屑流动方向。粗加工时为增强刀尖强度，λs常取负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，λs常取正值或零。 刀具工作角度 ◆刀具安装对工作角度的影响 图2-52 车刀安装高度对工作角度的影响 γre=γr α0e=α0 a） α 0e＜α0 b） α 0e＞α0 c） γ re＜γr γ re＞γr 2.6.2 刀具几何角度 刀具工作角度 式中μ角是主运动方向与合成切削速度方向间的夹角。 ◆ 进给运动对工作角度的影响 横切（图2-53） α0e=α0-μ γ0e=γ0+μ μ γ0 μ Ps Pes 图2-53 切断刀的工作角度 fx α0 （2-8） 2.6.2 刀具几何角度 （2-8a） 纵切（图2-54） 在进给剖面，有： 将其换算到主剖面内得到： 在主剖面内： （2-9） O — O 图2-54 外圆车刀工作角度 μ f f γ o e α o e π d w μ γ o o α μ f o κ r A C A O v f B C B f O dw α f fe α γ f γ fe 2.6.2 刀具几何角度 对刀具切削部分材料的要求 1）高的硬度和耐磨性 2）足够的强度和韧性 3）较好的热硬性 4）良好的工艺性 5）经济性 2.6.3 刀具材料 刀具材料的发展 2.6.3 刀具材料 图2-55 刀具材料的发展与切削加工高速化的关系 切削速度（m/min） 2000 1000 500 200 100 50 20 10 1800 1850 1900 1950 2000 年代 碳素工具钢 合金工具钢 WC系硬质合金 高速钢 WC-TiC系硬质合金 涂层硬质合金 TiAlN涂层硬质合金 DLC涂层硬质合金 TiC-TiN金属陶瓷 聚晶立方氮化硼 （PCBN） 陶瓷 聚晶金刚石 （PCD） 2.6.3 刀具材料 天然金刚石 PCBN PCD 氧化物陶瓷 氮化物陶瓷 硬质合金涂层 WC硬质合金涂层 超细粒状硬金属涂层 高速钢 TiN涂层高速钢 断裂韧性 耐磨性 图2-56 刀具材料的耐磨性与断裂韧性 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。 ◆ 高速钢 高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。 特点：1）强度高，抗弯强度为硬质合金2～3倍；2）韧性高，比硬质合金高几十倍；3）硬度HRc63以上，且有较好的耐热性；4）可加工性好，热处理变形较小。 应用：常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。 2.6.3 刀具材料 常用刀具材料 表2-9 常用高速钢牌号及其应用范围 类别 牌 号 主 要 用 途 普通 高速钢 W18Cr4V 广泛用于制造钻头、绞刀、铣刀、拉刀、丝锥、齿轮刀具等 W6Mo5Cr4V2 用于制造要求热塑性好和受较大冲击载荷的刀具，如轧制钻头等 W14Cr4VmnRe 用于制造