机械制造工程学第二章金属切削刀具.pptx
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1、第第 2 2 章章 金属切削刀具金属切削刀具2-1车车刀刀 车刀是金属切削加工中使用最广泛的刀具,它可以在车刀是金属切削加工中使用最广泛的刀具,它可以在一般车床、转塔车床、立式车床、自动与半自动车床上,完一般车床、转塔车床、立式车床、自动与半自动车床上,完成工件的外圆、端面、切槽或切断等不同的加工工序。成工件的外圆、端面、切槽或切断等不同的加工工序。一、车刀的种类及用途一、车刀的种类及用途直头外圆车刀直头外圆车刀 车削外圆和外圆倒角;车削外圆和外圆倒角;弯头车刀弯头车刀 车削外圆、端面、倒角;车削外圆、端面、倒角;偏偏 刀刀 左偏刀和右偏刀,车削外圆、轴肩、端面;左偏刀和右偏刀,车削外圆、轴肩
2、、端面;切断刀切断刀 切断工件、切槽;切断工件、切槽;镗孔刀镗孔刀 镗削内孔;镗削内孔;螺纹车刀螺纹车刀 车削螺纹;车削螺纹;成形车刀成形车刀 加工成形回转外表,属专用刀具。加工成形回转外表,属专用刀具。二、车刀的结构形式二、车刀的结构形式1.1.整体式车刀整体式车刀硬质合金焊接式车刀,结构简单、紧凑,抗振性能好,硬质合金焊接式车刀,结构简单、紧凑,抗振性能好,制造方便使用灵活。制造方便使用灵活。刀片易产生应力和裂纹。刀片易产生应力和裂纹。多采用高速钢材料多采用高速钢材料 2.2.焊接式车刀焊接式车刀 3.3.机夹重磨式车刀机夹重磨式车刀 防止焊接引起的缺陷,提高了刀具耐用度;防止焊接引起的缺
3、陷,提高了刀具耐用度;刀杆可重复使用利用率较高。刀杆可重复使用利用率较高。但结构复杂、不能完全防止由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。但结构复杂、不能完全防止由于刃磨而可能引起刀片的裂纹。二、车刀的结构形式二、车刀的结构形式4.4.机夹可转位式车刀机夹可转位式车刀 不需刃磨,刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削不需刃磨,刀片材料能较好地保持原有力学性能、切削性能、硬度和抗弯强度。性能、硬度和抗弯强度。减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间,提高了生产减少了刃磨、换刀、调刀所需的辅助时间,提高了生产效率。效率。可使用涂层刀片,提高刀具耐用度。可使用涂层刀片,提高刀具耐用度。机夹刀片:机夹刀片:正三角形
4、、正四边形、正三角形、正四边形、正五边形、菱形、圆形等。正五边形、菱形、圆形等。二、车刀的结构形式二、车刀的结构形式4.4.机夹可转位式车刀机夹可转位式车刀 刀片夹紧方式:刀片夹紧方式:上压式上压式 夹紧力大,夹紧可靠;缺点是夹紧螺钉及压板会夹紧力大,夹紧可靠;缺点是夹紧螺钉及压板会阻碍切屑的流出、易被切屑擦伤。适用于不带孔的刀片。阻碍切屑的流出、易被切屑擦伤。适用于不带孔的刀片。偏心式偏心式 零件少,制造简单,切屑流出不受阻碍,也不会擦零件少,制造简单,切屑流出不受阻碍,也不会擦伤夹紧元件;缺点是夹紧力不大。适用切削力不大且连续切削。伤夹紧元件;缺点是夹紧力不大。适用切削力不大且连续切削。综
5、合式综合式 兼有上述两种方式的优点,适用切削力大及有冲兼有上述两种方式的优点,适用切削力大及有冲击负载的切削。击负载的切削。2-1孔加工刀具孔加工刀具孔加工刀具用途广、种类多,一般可分为两大类:孔加工刀具用途广、种类多,一般可分为两大类:在实体材料上加工孔的刀具,如麻花钻、中心钻、扁钻、在实体材料上加工孔的刀具,如麻花钻、中心钻、扁钻、深孔钻等;深孔钻等;对孔进行再加工的刀具,如扩孔钻、绞刀、镗刀、锪钻对孔进行再加工的刀具,如扩孔钻、绞刀、镗刀、锪钻等。等。1.1.麻花钻麻花钻 主要用于孔的粗加工,主要用于孔的粗加工,IT11IT11级以下;外表粗糙度级以下;外表粗糙度Ra25mRa25m6.
6、3 m 6.3 m。一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途2.2.中心钻中心钻加工中心孔加工中心孔 3.3.扁钻扁钻机构简单、刚性好、刃磨方便,加工较大直径的孔机构简单、刚性好、刃磨方便,加工较大直径的孔(38mm38mm););一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途4.4.深孔钻深孔钻加工深孔(长径比加工深孔(长径比1010)。)。5.5.扩孔钻扩孔钻用于绞孔、磨孔前的加工或毛坯孔的扩大。与麻花用于绞孔、磨孔前的加工或毛坯孔的扩大。与麻花钻相比,其切削平稳、生产率高、加工质量好。钻相比,其切削平稳、生产率高、加工
7、质量好。一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途6.6.锪钻锪钻加工孔端面上的沉头孔。加工孔端面上的沉头孔。7.7.绞刀绞刀加工成形回转外表,属专用刀具。加工孔精度达加工成形回转外表,属专用刀具。加工孔精度达IT6IT6IT7IT7级,外表粗糙度达级,外表粗糙度达Ra1.6Ra1.60.40.4。一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途7.7.绞刀绞刀铰刀的类型铰刀的类型:(a a)直柄机用铰刀)直柄机用铰刀,(b b)锥柄机用铰刀)锥柄机用铰刀,(c c)锥柄)锥柄机用铰刀机用铰刀,(d d)手用铰刀)手用铰刀,(e e)可调节手用铰刀)可调节手用铰刀,(f f)套式
8、机用)套式机用铰刀铰刀,(g g)直柄莫式圆锥铰刀)直柄莫式圆锥铰刀,(h h)手用)手用1:501:50锥度铰刀锥度铰刀一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途7.7.绞刀绞刀1 1)绞刀的结构)绞刀的结构 一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途7.7.绞刀绞刀2 2)绞削加工中的)绞削加工中的“扩张扩张”与与“收缩收缩”扩张:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径大。扩张:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径大。原因:刀齿的径向误差、工件与刀具的安装误差,积屑瘤的作原因:刀齿的径向误差、工件与刀具的安装误差,积屑瘤的作用,工件材料、绞削用量、切削液等因素的影响。用,工件材料
9、、绞削用量、切削液等因素的影响。收缩:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径小。收缩:实际加工的孔径比绞刀校准部的直径小。原因:工件材料的弹性恢复。如加工薄壁的韧性材料、硬质合原因:工件材料的弹性恢复。如加工薄壁的韧性材料、硬质合金绞刀高速绞孔等。金绞刀高速绞孔等。一、孔加工刀具的种类及用途一、孔加工刀具的种类及用途8.8.镗刀镗刀加工直径较大的孔,精度可达加工直径较大的孔,精度可达IT6IT6IT7IT7级,外表级,外表粗糙度达粗糙度达Ra6.3Ra6.30.80.8,精镗可达,精镗可达Ra0.4Ra0.4。单刃镗刀、多刃镗刀,微调镗刀、浮动镗刀单刃镗刀、多刃镗刀,微调镗刀、浮动镗刀 浮动镗刀浮动
10、镗刀:1.1.刀片刀片2.2.刀块刀块3.3.调节螺钉调节螺钉4.4.斜面垫板斜面垫板5.5.紧固螺钉紧固螺钉 2-3铣铣刀刀 铣削是一种应用非常广泛的加工方法。加工精铣削是一种应用非常广泛的加工方法。加工精度一般为度一般为IT9IT9IT8IT8,外表粗糙度为,外表粗糙度为Ra6.3Ra6.31.61.6。铣。铣刀为多齿刀具,有较高生产率。主要用于平面、台刀为多齿刀具,有较高生产率。主要用于平面、台阶、沟槽和各种成形面的粗加工和半精加工。阶、沟槽和各种成形面的粗加工和半精加工。一、铣刀的种类及用途一、铣刀的种类及用途按用途可分为:按用途可分为:圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角
11、度圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。铣刀、成形铣刀等。一、铣刀的种类及用途一、铣刀的种类及用途按用途可分为:按用途可分为:圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度圆柱铣刀、端铣刀、盘形铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀、成形铣刀等。铣刀、成形铣刀等。一、铣刀的种类及用途一、铣刀的种类及用途按齿背加工形式可分为:按齿背加工形式可分为:尖齿铣刀、铲齿铣刀(如成形铣刀的齿背为铲齿加工而成)尖齿铣刀、铲齿铣刀(如成形铣刀的齿背为铲齿加工而成)二、铣削的特点二、铣削的特点1 1)断续切削)断续切削 采用大螺旋角刀齿采用大螺旋角刀齿 2 2)使用多刃刀具)使用多刃
12、刀具 校准刀齿高度校准刀齿高度3 3)容屑和排屑问题)容屑和排屑问题 齿疏密适当齿疏密适当4 4)切入过程)切入过程 采用硬质合金刀具采用硬质合金刀具 三、铣削方式三、铣削方式1.1.圆周铣削圆周铣削 用分布于圆柱面上的刀齿进行的铣削,称为周铣。用分布于圆柱面上的刀齿进行的铣削,称为周铣。逆铣:铣刀切入工件时的切削速度方向与工件的进给方向相反。逆铣:铣刀切入工件时的切削速度方向与工件的进给方向相反。顺铣:铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同。顺铣:铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同。三、铣削方式三、铣削方式1.1.圆周铣削圆周铣削逆铣:逆铣:刀齿的切削厚度从刀齿的切削
13、厚度从a ap p=0=0至至a apmaxpmax;切入时,出现打滑,刀齿较切入时,出现打滑,刀齿较易磨损;易磨损;已加工外表冷硬现象严峻;已加工外表冷硬现象严峻;要求工件装夹紧固;要求工件装夹紧固;进给比较平稳。进给比较平稳。顺铣:顺铣:刀齿的切削厚度从刀齿的切削厚度从a apmaxpmax到到a ap p=0=0;刀齿磨损较少,提高刀具耐用刀齿磨损较少,提高刀具耐用度;度;已加工外表质量较高;已加工外表质量较高;工件外表硬皮易损坏刀齿;工件外表硬皮易损坏刀齿;进给速度时快时慢,影响工件进给速度时快时慢,影响工件外表粗糙度。外表粗糙度。特点:特点:三、铣削方式三、铣削方式1.1.圆周铣削圆
14、周铣削三、铣削方式三、铣削方式2.2.端面铣削端面铣削 用分布于铣刀端平面上的刀齿进行的铣削,称为端铣。用分布于铣刀端平面上的刀齿进行的铣削,称为端铣。1 1)对称铣)对称铣:刀齿切入工件与切出工件的切削厚度:刀齿切入工件与切出工件的切削厚度a ap p相同相同,称称为对称铣削。为对称铣削。特点:切入、切出时的切削厚度特点:切入、切出时的切削厚度相同,防止后续刀齿在冷硬层上切相同,防止后续刀齿在冷硬层上切削,一般端铣多采用此方式,尤其削,一般端铣多采用此方式,尤其适用于淬硬钢。适用于淬硬钢。三、铣削方式三、铣削方式2.2.端面铣削端面铣削 2 2)不对称逆铣)不对称逆铣 假设切入时的切削厚度小
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