(精品)第2章 金属切削加工的基础知识 (2).ppt

《(精品)第2章 金属切削加工的基础知识 (2).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)第2章 金属切削加工的基础知识 (2).ppt（71页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章第二章金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院第一节第一节 切削运动和切削要素切削运动和切削要素第二节第二节 刀具的几何角度和结构刀具的几何角度和结构第三节第三节 切削层参数切削层参数第四节第四节 刀具材料刀具材料本章内容2中国农业大学中国农业大学 工学院工学院机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院中国农业大学中国农业大学 工学院工学院3第一节 切削运动和切削要素机械制造工程学

2、机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院1.零件的种类及组成发生线发生线：形成零件各种表面的母线和导线的统称。：形成零件各种表面的母线和导线的统称。4中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、切削运动和切削要素机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院1.1.零件的种类及组成零件的种类及组成5一、切削运动和切削要素一、切削运动和切削要素平面平面机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国

3、农业大学 工学院工学院1.1.零件的种类及组成零件的种类及组成6一、切削运动和切削要素一、切削运动和切削要素圆柱面圆柱面机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、切削运动和切削要素一、切削运动和切削要素7机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、切削运动和切削要素一、切削运动和切削要素完成切削加工必须具备的两个条件：完成切削加工必须具备的两个条件：切削刀具与工件之间必须有一定的相对运切削刀具与工件之间必须有一定的相对运动；动

4、；切削运动切削运动切削刃有一定的形状。切削刃有一定的形状。8机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院二、切削运动分析切削运切削运动动直线运动直线运动旋转运动旋转运动9机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院1.主运动主运动：直接切除工件上的切削层，使之变为：直接切除工件上的切削层，使之变为切屑，以形成工件新表面的运动。切屑，以形成工件新表面的运动。通常用切削通常用切削速度速度 vc(m/s)表示。表示。特点：速度高、功耗大、只能

5、有一个。特点：速度高、功耗大、只能有一个。2.进给运动进给运动：不断地把切削层投入切削的运动。：不断地把切削层投入切削的运动。通常用通常用vf、f或或 fz表示。表示。特点：速度低、功耗小、可以是断续运动、可以有多个。特点：速度低、功耗小、可以是断续运动、可以有多个。3.合成切削运动合成切削运动：主运动和进给运动合成的运动。用：主运动和进给运动合成的运动。用ve表表示。示。二、切削运动分析10机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院2023/4/1111二、切削运动分析机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章

6、金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院二、切削运动分析二、切削运动分析车、铣、钻、刨、磨典车、铣、钻、刨、磨典型加工的运动型加工的运动机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院二、切削运动分析二、切削运动分析 滚齿加工的运动滚齿加工的运动机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院二、切削运动分析二、切削运动分析其他运动其他运动机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识

7、金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院1.切削速度：(vc)二、切削用量三要素“切削刃选定点相对切削刃选定点相对与工件主运动的瞬时与工件主运动的瞬时速度速度”。通常以最大。通常以最大线速度为准。线速度为准。主运动是直线运动时：主运动是直线运动时：主运动是旋转运动时：主运动是旋转运动时：15机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院“工件或刀具每转工件或刀具每转一转时，两者沿一转时，两者沿进给方向的相对进给方向的相对位移位移”。f(mm/r),vf(mm/s),fz(mm/z)二、切削用量三要

8、素二、切削用量三要素2.2.进给量：进给量：(f)16机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院“工件上已加工表工件上已加工表面和待加工表面面和待加工表面之间的垂直距离之间的垂直距离”。对于外圆车削：对于外圆车削：二、切削用量三要素二、切削用量三要素3.3.背吃刀量：背吃刀量：(ap)17机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院第二节 刀具的几何角度和结构18机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削

9、加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院第二节第二节 刀具的几何角度和结构刀具的几何角度和结构19机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、刀具切削部分的结构要素20机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、刀具切削部分的结构要素一、刀具切削部分的结构要素机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院一、刀具切削部分的结构要素一、刀具切

10、削部分的结构要素22机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院归结起来：“三面两刃一尖”前刀面前刀面Ar后刀面后刀面A副后刀面副后刀面A交线交线交线交线主切削刃主切削刃s副切削刃副切削刃s刀尖刀尖连接部分连接部分一、刀具切削部分的结构要素23机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院前刀面前刀面切屑流过的刀面切屑流过的刀面后刀面后刀面与工件上过渡表面相对的刀面与工件上过渡表面相对的刀面副后刀面副后刀面与工件上已加工表面相对的与工件上

11、已加工表面相对的刀面刀面机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院前提条件：不考虑进给运动；车刀刀尖与工件中心等高；刀杆中心线与进给方向垂直；刀具的安装面与基面Pr平行。25二、刀具标注角度参考系25机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院1.基面基面Pr：“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点垂垂直于主运动方向的平面直于主运动方向的平面”261.正交平面参考系机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金

12、属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院2.切削平面切削平面Ps：“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点，与与切切削削刃刃相相切切并并垂垂直直于于基基面的平面面的平面”。1.正交平面参考系27机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院3.3.正交平面正交平面4.4.（主剖面）（主剖面）P Po o：“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点，并并同同时时垂垂直直于于基基面面和和切切削削平面的平面平面的平面”。281.正交平面参考系机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知

13、识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院法平面法平面Pn:“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点，并并垂垂直直于于切切削削刃刃的平面的平面”。292.法平面参考系机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院假假定定工工作作平平面面（进进给剖面）给剖面）Pf：“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点，平平行行于于进进给给方方向向并并垂垂直直于于基基面面的的平平面面”302.假定工作平面、背平面参考系机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农

14、业大学中国农业大学 工学院工学院背背平平面面（切切深深剖面）剖面）Pp:“通通过过主主切切削削刃刃上上选选定定点点，同同时时垂垂直直于于基基面面和和假假定定工工作作平面的平面平面的平面”。312.假定工作平面、背平面参考系机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院在基面内测量的角度：主偏角：主偏角：主主切切削削刃刃在在基基面面上上的的投投影影与与进进给给方向的夹角。方向的夹角。副偏角：副偏角：副副切切削削刃刃在在基基面面上上的的投投影影与进给方向的夹角。与进给方向的夹角。刀尖角：刀尖角：“主主切切削削刃刃与与副副

15、切切削削刃刃之之间间的的夹角夹角”。r=180-(r+r)三、刀具的标注角度32机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院在正交平面内测量的角度在正交平面内测量的角度后角：后角：o o后后刀刀面面与与切切削削平平面面的的夹角。夹角。前角：前角：o o前前刀刀面面与与基基面面之之间间的夹角。的夹角。33三、刀具的标注角度机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院34三、刀具的标注角度机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加

16、工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院刃倾角：刃倾角：S S在在切切削削平平面面内内，主主切切削削刃刃与与基基面面之之间间的夹角。的夹角。35三、刀具的标注角度机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院四、刀具的工作角度36机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院四、刀具的工作角度37机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工

17、学院工学院四、刀具的工作角度四、刀具的工作角度38机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院第三节 切削层参数第四节 刀具材料下次课预习下次课预习39中国农业大学中国农业大学 工学院工学院机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院40复习1234机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院41第三节第三节 切削层参数切削层参数机械制造工程学机械制造工程学

18、第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院定义：刀具沿进给方向移动一个进给量刀具沿进给方向移动一个进给量 f，由一个，由一个刀齿正在切削着的金属层。刀齿正在切削着的金属层。切削层的大小和形状直接影响：切削层的大小和形状直接影响：刀具切削部分承受的载荷大小；决定了切屑的尺寸和形状；42一、切削层一、切削层机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院切削厚度：切削厚度：hD垂直于过渡表面度量的切垂直于过渡表面度量的切削层尺寸削层尺寸hD=fsinr (mm)切削宽度

19、：切削宽度：bD“沿着过渡表面度量的切削层沿着过渡表面度量的切削层尺寸尺寸”bD=ap/sinr (mm)切削面积：切削面积：ADAD=hDbD (mm2)对于外圆车削：对于外圆车削：AD=fap (mm2)43二、切削层的参数机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院44三、残留面积P345机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院45第四节 刀具材料教材p55机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切

20、削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院46一、刀具材料应具备的基本性能：一、刀具材料应具备的基本性能：金金属属切切削削过过程程除除了了要要求求刀刀具具具具有有适适当当的的几几何何参参数数外外，还还要要求求刀刀具具材材料料对对工工件件要要有有良良好的切削性能。好的切削性能。刀刀具具材材料料(cutting tool materials)在在切切削削时时要要承承受受高高温温、高高压压、摩摩擦擦、冲冲击击、振振动动，金金属属切切削削过过程程中中的的加加工工质质量量、加加工工效效率率、加加工工成成本本，在在很很大大程程度度上上取取决决于于刀刀具具材材料料的的合合理理选择。选择。机械制造

21、工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院高的硬度；高的硬度；必须高于工件硬度，通常应必须高于工件硬度，通常应60HRC60HRC以上。以上。足够的强度和韧性；足够的强度和韧性；较高的耐磨性；较高的耐磨性；较高的耐热性；较高的耐热性；良好的导热性和工艺性；良好的导热性和工艺性；经济性。经济性。47一、刀具材料应具备的基本性能：一、刀具材料应具备的基本性能：硬度的表示方式？硬度的表示方式？HBS、HBWHRA、HRB、HRCHV在在中中等等硬硬度度情情况况下下，HRC与与HBS之之间间关关系系约约为为1：10，如如40HR

22、C相当于相当于400HBS。机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院48二、常用刀具材料二、常用刀具材料工具钢工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢。硬质合金硬质合金有钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金和钨钛钽（铌）类硬质合金。超硬刀具材料超硬刀具材料推广使用新型刀具材料如天然金刚石、聚晶金刚石、立方氮化硼等。高速钢高速钢包括普通高速钢和高性能高速钢。陶瓷陶瓷机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院491.工具钢工具钢碳素工具钢（car

23、bon tool steel）：含碳量较高的优质钢(含碳量为0.7%1.2%，如T10A等)，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差。合金工具钢（alloy tool steel）：在碳素工具钢中加入少量的Cr、W、Mn、Si等元素而形成的。(如 9SiCr等)，可适当减少热处理变形和提高耐热性。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、丝锥、板牙等，较少用于制造其它刀具。机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院高速钢（1900年首次使用）属于高碳、高合金型的工具钢，

24、其碳元素含量一般在0.7%1.6%，W、o、Cr、V、Co等合金元素的重量百分比之和在10%40%之间，其中Cr元素的含量固定在4%左右。基本性能：基本性能：硬度：硬度：6265HRC 耐热性：耐热性：500600 切削速度：切削速度：V 30 m/min 工艺性好，适用于制造复杂刀具。工艺性好，适用于制造复杂刀具。502.高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院高速钢的分类：高速钢的分类：按用途可分为：按用途可分为：通用高速钢和高性能高通用高速钢和高性能高速钢。速钢。按制造工艺可分为按制造工艺可分为:熔

25、炼高速钢、粉末熔炼高速钢、粉末冶金高速钢和表面涂层高速钢。冶金高速钢和表面涂层高速钢。按基本化学成份可分为按基本化学成份可分为:钨系和钨钼系。钨系和钨钼系。512.高速钢高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院通用型高速钢通用型高速钢:国别及标准中国GB/T美国ASTM德国DIN日本JIS标准代号GB/T9943-88ASTM600-92DIN17350-1980JISG4403_2000主要牌号W18Cr4VT1S18-0-1SKH2W6Mo5Cr4V2M2S6-5-2SKH52W2Mo9Cr4V2M7

26、S400SKH50W9Mo3Cr4V522.高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院2.高速钢高速钢化学成分化学成分/（%）CSiMnCrMoVWSPRE0.790.210.154.200.111.1618.650.0060.0260.03353W18Cr4VW18Cr4V的化学成份的化学成份机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院高性能高速钢高性能高速钢 在通用型高速钢中增加在通用型高速钢中增加碳、钒、钴或铝等合金元素，

27、使其常温硬度碳、钒、钴或铝等合金元素，使其常温硬度可达可达67677070HRC，抗氧化能力、耐磨性与热稳抗氧化能力、耐磨性与热稳定性进一步提高。可以用于加工不锈钢、高定性进一步提高。可以用于加工不锈钢、高温合金、耐热钢和高强度钢等难加工材料。温合金、耐热钢和高强度钢等难加工材料。典型牌号有典型牌号有M42。542.高速钢高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院高性能高速钢：高性能高速钢：类别主要牌号成份特点及特性适合的刀具无钴含铝W6Mo5Cr4V2Al(M2Al)含碳量高、平衡碳差值小，碳饱和度高，易

28、混晶，淬火范围窄。硬度65-69HRC立铣刀、铰刀、车刀、片状铣刀、拉刀W9Mo3Cr4VAl(W9Al)W6Mo5Cr4V2SiNbAl(B201)含钴W2Mo9Cr4VCo8(M42)红硬性高，抗回火软化能力强，工艺性较好，综合性能较好。硬度66-70HRC滚刀、剃齿刀、各种拉刀W6Mo5Cr4V2Co5(M36)高钒W6Mo5Cr4V3(M3)含碳量高，耐磨性好，可磨削性差。硬度65-67HRC丝锥、铰刀、滚刀、插齿刀、轮槽铣刀、钻头W6Mo5Cr4V4(M4)W12Cr4V4Mo(EV4)含钴高钒W12Cr4V5Co5(T15)含碳量较高，硬度高，耐磨性好，韧性差。硬度66-70HRC

29、高强度车刀、各种齿轮刀具、精密铣刀W12Mo3Cr4V3Co5Si(Co5Si)552.高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院粉末冶金高速钢：粉末冶金高速钢：粉粉末末冶冶金金高高速速钢钢是是将将高高频频感感应应炉炉熔熔炼炼出出的的钢钢液液，用用高高压压氩氩气气或或纯纯氮氮喷喷射射雾雾化化，再再急急冷冷得得到到细细小小均均匀匀结结晶晶粉粉末末，或或用用高高压压水水喷喷雾雾化化形形成成粉粉末末，在在真真空空状状态态下下密密闭闭烧烧结结后后，经经过过高高温温高高压压制成致密的钢坯，然后锻轧成高速钢材料。压压制

30、成致密的钢坯，然后锻轧成高速钢材料。强度、韧性可以提高强度、韧性可以提高2倍左右，耐磨性提高倍左右，耐磨性提高20%30%。562.高速钢机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院涂层高速钢：涂层高速钢：采采用用PVD（物物理理气气相相沉沉积积法法）技技术术，在在真真空空、工工艺艺处处理理温温度度500的的环环境境条条件件下下，在在刀刀具具表表面面均均匀匀涂涂覆覆一一层层TiN、TiC、TiCN等硬膜（等硬膜（25m）。）。寿命提高寿命提高37倍，效率提高倍，效率提高30%572.高速钢高速钢机械制造工程学机械制

31、造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院硬质合金：基本性能：基本性能：硬度：硬度：7176HRC 耐热性：耐热性：8001000 切削速度：切削速度：V=100 300 m/min 强度、韧度均较高速钢低，强度、韧度均较高速钢低，工艺性差，不适用于制造整体结构的复杂刀具。工艺性差，不适用于制造整体结构的复杂刀具。常制成各种型式的刀片。常制成各种型式的刀片。由由金金属属碳碳化化物物粉粉末末(WC、TiC、TaC、NbC)和和金金属属粘粘结结剂剂(Co、Mo、Ni等等)经粉末冶金方法制成。经粉末冶金方法制成。583.硬质合金机械制造工

32、程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院硬质合金典型牌号：（硬质合金典型牌号：（GB/T 18376.1-2001）成分：成分：WC+TiC+Co 多多用用于于加加工工长长切切屑屑的的黑黑色色金金属属，如如：钢钢材材等等。不易加工含不易加工含Ti的材料（如不锈钢）。的材料（如不锈钢）。常用牌号：常用牌号：P01、P10、P20、P30、P40等等P类（旧牌号类（旧牌号YT类）：类）：593.硬质合金TiC，Co，耐磨性，耐磨性，韧性，韧性半精半精 粗粗机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切

33、削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院K类（旧牌号类（旧牌号YG类）：类）：成分：成分：WC+Co 多多用用于于加加工工短短切切屑屑的的金金属属或或非非金金属属，如如：铸铸铁、青铜等。铁、青铜等。常用牌号：常用牌号：K01、K10、K20、K30、K40等等603.硬质合金 Co，韧性，韧性 半半 粗粗机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院M类（旧牌号类（旧牌号YW类）：类）：成分：成分：WC+TiC+TaC(NbC)+Co 既可用于加工短切屑的铸铁，也可用于加工既可用于加工短切屑的铸铁，也可

34、用于加工长切屑的钢材。（通用合金）长切屑的钢材。（通用合金）常用牌号：常用牌号：M10、M20、M30、M40等等613.硬质合金 耐磨性耐磨性韧性韧性 精精 粗粗机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院新新旧旧类型类型适用材质适用材质说明说明KYG钨钴类钨钴类铸铁铸铁YG3、YG6、YG8，后缀数字表示，后缀数字表示钴的质量百分含量钴的质量百分含量MYW钨钛钴钽钨钛钴钽（铌）类（铌）类不锈钢不锈钢YW1、YW2PYT钨钛钴类钨钛钴类钢钢YT5、YT14、YT15、YT30，后缀，后缀数字表示数字表示TiC的质

35、量百分含量的质量百分含量附加字母分别表示：附加字母分别表示：X细颗粒；细颗粒；C粗颗粒；粗颗粒；N加铌元素；加铌元素；A加钽元素加钽元素机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院TiC基硬质合金：（金属陶瓷）基硬质合金：（金属陶瓷）超细晶粒硬质合金：超细晶粒硬质合金：通过添加通过添加Cr2O3使晶粒细化到小于使晶粒细化到小于0.51.0m的硬质合金。的硬质合金。使使用用寿寿命命提提高高12倍倍。适适用用于于加加工工冷冷硬硬铸铸铁铁、淬淬硬硬钢钢、不锈钢、高温合金等难加工材料。不锈钢、高温合金等难加工材料。633.

36、硬质合金机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院涂层硬质合金：涂层硬质合金：利利用用CVD（化化学学气气相相沉沉积积法法）技技术术在在刀刀具具表表面面涂涂上上一一层层厚度为厚度为510m的的TiC、TiN或或Al2O3寿命提高寿命提高10倍，生产率提高倍，生产率提高20倍倍 643.硬质合金硬质合金目前单涂层刀片已很少应用，大多采用目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复合涂层或复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。三复合涂层。机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识

37、金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院“Al2O3或或Si3N4基基体体中中添添加加不不同同的的金金属属元元素素(Ni、Co、Mo、W)或或金金属属炭炭化化物物(TiC、WC)，采采用用热热压压和和烧结的方法获得烧结的方法获得”。特点：硬度高（特点：硬度高（9195HRA）、耐磨性好；、耐磨性好；耐热性（耐热性（1200）高；）高；切削速度高达切削速度高达100400 m/min 抗弯强度、冲击韧性较差。抗弯强度、冲击韧性较差。主要用于冷硬铸铁、高硬钢等精加工和半精加工主要用于冷硬铸铁、高硬钢等精加工和半精加工。654.陶瓷机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切

38、削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院人造聚晶金刚石（PCD）“高高温温高高压压下下借借助助合合金金触触媒媒的的作作用用，由由石石墨墨转转化化而而成成”。特点：特点：硬度高（硬度高（10000HV）、耐磨性极好。）、耐磨性极好。耐热性：耐热性：700800，不能在高温下切削；，不能在高温下切削；冲击韧性、抗弯强度低。只有硬质合金的冲击韧性、抗弯强度低。只有硬质合金的1/4。与与Fe的亲和力强，不能加工铁族材料。的亲和力强，不能加工铁族材料。适用于硬质合金、玻璃等高硬材料的精加工适用于硬质合金、玻璃等高硬材料的精加工66二、超硬刀具材料机械制造工程学机械制造

39、工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院立方氮化硼（CBN）用用六六方方氮氮化化硼硼（俗俗称称白白石石墨墨）为为原原料料，利利用用超超高高温温高高压压技技术术，人工合成的无机超硬材料。人工合成的无机超硬材料。与金刚石相比：与金刚石相比：硬度：硬度：80009000HV。耐热性：耐热性：13001500 与与Fe的亲和力小，能加工铁族材料。的亲和力小，能加工铁族材料。主主要要适适用用于于淬淬硬硬钢钢、耐耐磨磨铸铸铁铁、高高温温合合金金等等高高硬硬铁铁族族材材料料的的精加工或半精加工。精加工或半精加工。不适合加工塑性大的金属和镍基合金、

40、铝合金、铜合金。不适合加工塑性大的金属和镍基合金、铝合金、铜合金。67二、超硬刀具材料机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院刀具选择原则刀具选择原则应当指出，加工一般材料大量使用的仍应当指出，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，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。才考虑选用超硬材料。68机械制造工程学机械制造工程

41、学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院69本次课作业本次课作业（一）习题集（一）习题集 第二章第二章 四（四（6 6）；）；（二）（二）1 您认为这门课程的知识内容对您今后事业发展有用吗？您认为这门课程的知识内容对您今后事业发展有用吗？你最喜欢哪部分内容？你最喜欢哪部分内容？2 喜欢老师的讲课风格吗？有什么建议？喜欢老师的讲课风格吗？有什么建议？3 您最想对老师说的一句话是什么？您最想对老师说的一句话是什么？机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院70下次课内容下次课内容1.金属的切削过程金属的切削过程2.切削力与切削功率切削力与切削功率3.切削热与切削温度切削热与切削温度机械制造工程学机械制造工程学第二章第二章 金属切削加工的基础知识金属切削加工的基础知识中国农业大学中国农业大学 工学院工学院71本章完，谢谢！