机械制造技术基础第5讲教程文件.ppt

K类（相当于我国YG类）硬质合金由WC和Co组成，也称钨钴类硬质合金。 这类合金主要适合于铸铁、有色金属及其合金和非金属材料等脆性材料的加工。常用牌号有YG6、YG8 等，随着含钴量增多，硬度、耐磨性和切削速度下降，但抗弯强度和冲击韧性增高。 M类（相当于我国YW类）硬质合金是在WC、TiC和Co的基础上再加入TaC或NbC而成，称为钨钛钽(铌)钴类硬质合金。加入TaC或NbC 后，改善了硬质合金的综合性能。 这类硬质合金既可以加工铸铁和有色金属，又可以加工钢料，还可以加工高温合金和不锈钢等难加工材料，有通用硬质合金之称。常用牌号有YW1和YW2等。 表2-2列出了几种常用的硬质合金的牌号、性能及其使用范围。 由表2-2中可以看出，当硬质合金中碳化物含量较高时，硬度就高，但抗弯强度就相对较低；当粘结剂含量较高时，则抗弯强度较高，硬度较低。 表2-2 几种常用的硬质合金材料的牌号、性能及其使用范围 第一节 金属切削刀具基础 一、切削加工的基本概念 二、刀具角度 （一）刀具切削部分的构造 （二）刀具的标注角度 1. 刀具标注角度的参考系 2. 刀具的标注角度 在正交平面参考系中，刀具的主要标注角度有以下五个，其定义如下(见图2-5)： 图2-5 车刀在正交平面参考系中的标注角度 要完全确定车刀切削部分所有表面的空间位置，还需要标注副后角 ，副后角确定副后刀面的空间位置。 图2-5 车刀在正交平面参考系中的标注角度 也可以用以下方法来判断前角、后角及刃倾角的正负：角度的顶点取在刀尖上，空心的角度为正，实心的角度为负。 图2-5 车刀在正交平面参考系中的标注角度 附图 端面车刀的标注角度 附图 内孔车刀的标注角度 附图 切断刀的标注角度 3. 刀具的工作角度 外圆车刀的标注角度，是在忽略进给运动的影响并假定刀杆轴线与纵向进给运动方向垂直以及切削刃上选定点与工件中心等高的条件下确定的。 如果考虑进给运动和刀具实际安装情况的影响，参考平面的位置应按合成切削运动方向来确定，这时的参考系称为刀具工作角度参考系。 考虑进给运动的影响后，刀具在工件上的运动轨迹为阿基米德螺旋线，按合成切削速度的确定的工作基面和工作切削平面分别为Pre和 Pse。工作前角 和工作后角 为 当 f 增大时，?值增大；工件切削直径 d切越小，?值越大。过大的?值有可能使 变为负值，后刀面将与工件相碰，这是不允许的。因此，切断刀应选用较大的 ，f 的取值也不宜过大。 2）纵向进给对工作角度的影响 用螺纹车刀的左刃车削螺纹表面，刀具沿纵向进给且进给量较大时，进给运动对工作角度的影响也不可忽视。 图2-7 纵向进给运动对工作角度的影响 考虑纵向进给的影响后，按合成速度 的方向确定的工作基面和工作切削平面为Pre和Pse。图中螺纹车刀左侧刀刃上A点在正交平面内的工作前角大于标注前角 ；而工作后角则小于标注后角 ，其中?角为 （2）刀具安装位置对工作角度的影响 1）刀尖（刀刃）与工件中心不等高的影响 安装刀具时，如刀尖（刀刃）高于或低于工件中心，会引起刀具工作角度的变化。 图2-8 刀具安装高低对工作角度的影响 若不考虑车刀横向进给运动的影响，如果刀尖安装得高于工件中心，基面由Pr变为Pre，切削平面由Ps变为Pse，实际工作前角 将大于标注前角 ,工作后角 将小于标注后角 。 即 如果刀尖安装低于工件中心： 2）刀杆中心线与进给运动方向不垂直的影响 图2-9 刀杆中心线与进给方向不垂直对工作角度的影响 当车刀刀杆中心线与进给方向不垂直时，会引起 工作主偏角和工作副偏角的改变。 如图2-9所示。其计算公式为： 式中： ——刀杆中心线的垂线与进给方向的夹角。当刀杆轴线逆时针转动时， 角前的正负号取其上。 三、刀具材料 刀具切削性能的优劣取决于刀具材料、切削部分几何形状以及刀具的结构。刀具材料的选择对刀具寿命、加工质量、生产效率影响极大。 （一）刀具材料的性能要求 切削时刀具要承受高温、高压、摩擦和冲击的作用，刀具切削部分的材料须满足以下基本要求： 刀具切削部分的材料须满足以下基本要求： （1）较高的硬度和耐磨性 （2）足够的强度和韧性 （3）较高的耐热性 （4）良好的导热性和耐热冲击性能 （5）良好的工艺性 （二）常用刀具材料 刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速钢和