模块三切削加工基本常识与设备电子课件 机械制造技术 .ppt

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1、模块三 切削加工基本常识与设备电子课件 机械制造技术 模块三 切削加工基本常识与刀具模块三 切削加工基本常识与刀具知识目标1了解车刀主要角度及选择2了解切削热和切削液3了解刀具材料性能要求4理解切削运动、主运动、进给运动5理解切削用量三要素6理解切削力7掌握常用刀具材料种类8掌握车刀各部名称和刀具种类技能目标1.懂得切削运动与加工表面，刀具材料性能要求，主运动、进给运动。2.记住车刀各部名称，车刀主要角度。3.会选择切削液，切削用量和切削力。4.会选择刀具种类，能为常用刀具选择合适材料。模块三 切削加工基本常识与刀具 任务1 金属切削加工基本常识 任务2 常用切削刀具 小 结 思考与讨论题任务

2、1 金属切削加工基本常识金属切削加工是利用切削刀具从工件上切除多余材料的加工方法一、切削运动与加工表面在切削加工中刀具与工件的相对运动为切削运动。切削运动包括主运动和进给运动两种。1主运动主运动是由机床或人力提供的运动形式，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。主运动的形式有旋转运动和往复运动两种。2进给运动主运动为旋转运动时，进给运动是连续的。主运动为直线运动时，进给运动是断续的。切削运动的主运动只有一个，而进给运动则可能有一个或几个。3工件切削表面切削加工时，工件上同时存在三个不断变化的表面。2）已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。3）过渡表面是工件上由刀具正在切

3、削的那一部分表面。1）待加工表面是工件上等待切除的表面。点击看车削加工及表面二、切削用量切削用量是指切削速度C、进给量f和背吃刀量ap三者的总称，称为切削用量三要素。n工件或刀具的转速（r/min）；D工件或刀具在切削处的最大直径（mm）；C主运动的速度(m/s)。当已知工件直径D和切削速度C时，也可求出机床的主轴转速n。2进给量主运动的一个循环或单位时间内刀具与工件沿进给运动方向的相对位移量f，称为进给量。进给速度(mm/min)；n刀具的转速(r/min)；fz每齿进给量(mm/z)；z 为多齿铣刀的齿数。3背吃刀量背吃刀量是指工件已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，以 表示。D工件待加

4、工表面的直径（mm）；d工件已加工表面的直径（mm）；背吃刀量（mm）。4 金属切除率金属切除率Zw是指单位时间内切除金属的体积量。三、切削力总切削力F可分解为相互垂直的三个分力，主切削力FC，径向力FP和轴向力Ff。FC是主运动切削速度方向的分力，工件圆周的切线方向，称为主切削力。FP是背吃刀量方向的分力，工件半径方向，称为径向力或背吃刀力。Ff是进给量方向的分力，平行于工件轴线，称为轴向力。机床的切削功率用下式计算 四、切削热和切削液1切削热在切削加工过程中，工件的金属切削层发生挤裂变形，切屑与前刀面之间产生剧烈摩擦，后刀面与切削表面之间也有摩擦，这些变形和摩擦产生的热，称为切削热。2切削

5、液为了延长刀具的使用寿命，提高工件的加工表面质量和提高生产率，要求在高速切削时使用切削液。例1 车削工件的最大直径d=100mm，工件转速300r/min，切削力为F=500N，试计算机床所需的功率。解：机床的切削功率 n工件或刀具的转速（r/min）；D工件或刀具在切削处的最大直径（mm）；C主运动的速度(m/s)。点击看车削加工任务2 常用切削刀具任务2 常用切削刀具任务2 常用切削刀具一、刀具材料性能要求刀具材料是指刀具切削部分的材料，在切削时要承受高温、高压、强烈的磨擦、冲击和振动。刀具切削部分的材料应具备以下基本性能：1)高的硬度。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，刀具材料的常温

6、硬度，一般要求在60HRC以上。2)高的耐磨性。一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好，以便维持一定的切削时间。3)足够的强度和韧性。以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃和折断。4)高的热稳定性。使刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。5)良好的工艺性能。刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等，以便制造各种刀具。二、常用刀具材料 常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷材料与超硬材料等。1碳素工具钢碳素工具钢如T10、T12A及合金工具钢如9SiCr等。耐热性能较差，淬火时易产生变形。通常只适用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。2

7、 高速钢高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V等元素的高合金工具钢。耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。常用牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V23硬质合金硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有相当高的硬度(7075HRC)，能耐8501000 的高温，切削速度比高速钢刀具高23倍，主要用于高速切削。常用的硬质合金有钨钴类、钨钛钴类和钨钛钽（铌）类硬质合金三类。1）钨钴类硬质合金常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。2）钨钛钴类硬质合金常用牌号有YT5、YT15、YT30等YT5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和

8、精加工。3）钨钛钽（铌）类硬质合金常用牌号有YW1、YW2等。主要用于不锈钢、耐热钢、高锰钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工，因此被称为通用型硬质合金。4陶瓷与超硬材料硬度、耐磨性及耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。三、车刀各部名称车刀由刀杆和切削部分组成。切削部分分前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖。1）前刀面切屑流过的表面。2）主后刀面与工件上的加工表面对着的，并且相互作用的表面。3）副后刀面与工件上的已加工表面对着的，并且相互作用的表面。4）主切削刃前刀面与主后刀面的交线。5）副切削刃前刀面与副后刀面的交线。6）刀尖主切削刃与副切削刃的交点。刀尖实际是一小段曲线或直

9、线，有修圆刀尖和倒角刀尖。1-刀体 2-刀柄 3-前刀面 4-后刀面 5-副后刀面 6-主切削刃 7-副切削刃 8-刀尖四、车刀切削部分的平面与主要角度1.车刀切削角度的辅助平面1-工件 2-车刀 3-底平面 4-基面5-正交平面 6-主切削平面1）主切削平面切于主切削刃某一选定点，并垂直于刀杆底平面的平面。2）基面过主切削刃某一选定点，并平行于刀杆底面的平面。3）正交平面垂直于主切削平面，又垂直于基面的平面。2车刀主要角度及选择车刀的主要角度是刃磨车刀时进行测量的角度，在正交平面参考系中刀具的测量角度主要有五个。1）前角2）后角3）主偏角4）副偏角5）刃倾角 前角后角主偏角副偏角1）前角。在

10、正交平面内测量，前刀面与基面间的夹角。2）后角。在正交平面内测量，主后刀面与切削平面间的夹角。3）主偏角。在基面内测量，主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。4）副偏角。在基面内测量，副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。5）刃倾角。在切削平面内测量，主切削刃与基面间的夹角。刃倾角-10 5 之间选取。前角-5 25 之间选取。后角6 12 之间选取。主偏角30 90 之间选取。副偏角5 15 之间选取。前角后角副偏角主偏角 刃倾角五、刀具种类按用途和加工方法的不同分为切刀类（车刀、刨刀、插刀、成形刀）；孔加工类（麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰刀）；拉刀类（内表面及外表面拉刀）

11、；铣刀类（圆盘铣刀、指状铣刀）；螺纹加工（螺纹车刀、丝锥、板牙、螺纹梳刀、滚丝轮、搓丝板）；齿轮刀具（滚齿刀、插齿刀、剃齿刀、齿条刨刀、花键滚刀）；以及各类磨具（各种砂轮、砂带、抛光轮）等。1车刀种类及应用1-外圆切刀 2-90 右偏刀3-90 左偏刀4-弯头车刀5-直头车刀 6-成形车刀 7-宽刃槽车刀8-外螺纹车刀；9-端面车刀 10-内螺纹车刀11-内切槽车刀12-通孔车刀13-盲孔车刀1）整体式高速钢车刀把车刀的一端刃磨成所需的切削部分形状即可。2）硬质合金焊接车刀将一定形状的硬质合金刀片焊接于刀杆的刀槽内即成。3）机械夹固式车刀将一定形状的刀片安装于刀杆中的刀槽内，机械夹固式车刀分重

12、磨式和不重磨式两种。（1）刀片形状机夹转位车刀的刀片按国标YS/T79-2006进行规模生产，常见的形状有三角形、偏三角形、正方形、五边形、六边形、圆形及菱形等多种。（2）组成机夹可转位车刀由刀杆1 刀片2 垫片3和夹紧元件4组成。（3）紧固方式刀片紧固方式有偏心式杠杆式锲销式及上压式等。1-刀体 2-刀片垫 3-刀片垫紧固螺钉4-刀片 5-压紧螺钉 6-夹紧元件2铣刀3钻头钻头种类有中心钻、麻花钻、扩孔钻、深孔钻等。麻花钻分为柄部、工作部分和颈部。颈部常用来打印钻头的标记。柄部有直柄和锥柄两种。直径小于13mm 的钻头一般做成直柄，通过钻床主轴上的钻夹头将其夹紧。直径大于13mm 的钻头，做成锥柄，直接插入钻床主轴锥孔中。锥柄的尺寸较小，可加装一个或几个钻套后再插入钻床主轴锥孔中。4铰刀铰刀分为柄部、工作部分和颈部。5镗刀按刀刃数量分，有单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗刀。按被加工表面性质分，有通孔镗刀、盲孔镗刀、阶梯孔镗刀和端面镗刀。按结构形式分，有整体式、焊接式和可转位式镗刀。7 砂轮