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1、第 一 章 切 削 加 工 及 刀 具 的 基 本 知 識(shí) 緒 論一 、 概 念 加 工 時(shí) 工 件 和 刀 具 都 安 裝 在 機(jī) 床 上 并完 成 一 定 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) ， 使 刀 具 在 工 件 毛坯 上 切 去 一 部 分 多 余 材 料 ， 將 毛 坯 加 工成 具 有 一 定 尺 寸 、 形 狀 、 精 度 和 表 面 質(zhì)量 的 零 件 。 二 、 切 削 加 工 具 備 的 三 個(gè) 條 件1、 刀 具 與 工 件 之 間 要 有 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng)2、 刀 具 具 有 恰 當(dāng) 的 幾 何 參 數(shù) ， 即 切 削 角 度3、 刀 具 材 料 具 有 一 定 的 切 削 性 能三

2、、 切 削 加 工 研 究 的 對(duì) 象機(jī) 床 、 夾 具 、 刀 具 和 工 件 第 一 節(jié) 切 削 加 工 基 本 知 識(shí)一 、 切 削 運(yùn) 動(dòng) 和 工 件 的 加 工 表 面1、 切 削 運(yùn) 動(dòng) ： 在 切 削 過(guò) 程 中 ， 工 件 與 刀 具 間 必 須 完 成 一 定 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 。 （ 1） 主 運(yùn) 動(dòng) ： 切 削 運(yùn) 動(dòng) 中 最 主 要 的 運(yùn) 動(dòng) 。特 點(diǎn) ：主 運(yùn) 動(dòng) 的 速 度 較 高 ， 消 耗 的 功 率 最 大 。在 整 個(gè) 切 削 運(yùn) 動(dòng) 中 主 運(yùn) 動(dòng) 只 有 一 個(gè) 。主 運(yùn) 動(dòng) 可 以 是 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 也 可 以 是 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 。主 運(yùn)

3、動(dòng) 可 以 由 工 件 完 成 ， 也 可 以 由 刀 具 完 成 。 （ 2） 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) ： 是 一 種 在 切 削 運(yùn) 動(dòng) 中 不 斷 地 把 切 削層 投 入 ， 使 切 削 工 作 得 以 持 續(xù) 下 去 地 運(yùn) 動(dòng) 。特 點(diǎn) ：進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 的 速 度 較 低 ， 功 率 消 耗 也 較 少 。進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 的 數(shù) 量 可 以 是 一 個(gè) ， 也 可 以 是 多 個(gè) 。進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 可 以 是 連 續(xù) 進(jìn) 行 的 ， 也 可 以 是 斷 續(xù) 的進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 可 以 是 工 件 完 成 的 ， 也 可 以 是 刀 具 完 成 的 2、 工 件 加 工 表 面 及 成 形

4、方 法待 加 工 表 面 ： 即 將 被 切 除 金 屬 層 的 表 面 。已 加 工 表 面 ： 已 經(jīng) 切 去 一 部 分 金 屬 而 形 成 的新 表 面 。加 工 表 面 ： 切 削 刃 正 在 切 削 的 表 面 。 也稱(chēng) 為 過(guò) 渡 表 面一 、 工 件 加 工 表 面 二 、 工 件 加 工 表 面 成 形 方 法(一 ) 工 件 表 面 的 構(gòu) 成 機(jī) 械 零 件 的 表 面形 狀 千 變 萬(wàn) 化 ， 但大 都 是 由 幾 種 常 見(jiàn)的 表 面 組 合 而 成 的 。這 些 表 面 包 括 平 面 、圓 柱 面 、 圓 錐 面 、球 面 、 螺 旋 面 、 圓環(huán) 面 以 及 成

5、 形 曲 面等 （ 二 ） 工 件 表 面 的 形 成 方 法 各 種 典 型 表 面都 可 以 看 成 是 由一 根 母 線(xiàn) 沿 著 導(dǎo)線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 而 形 成 的 。圖 2表 示 了 零 件 表面 的 成 形 過(guò) 程 。母 線(xiàn) 和 導(dǎo) 線(xiàn) ， 統(tǒng)稱(chēng) 為 發(fā) 生 線(xiàn) 。 （ 三 ） 發(fā) 生 線(xiàn) 的 形 成 方 法 及 所 需 的 運(yùn) 動(dòng) 1、 軌 跡 法 (locus method)：指 的 是 刀 具 切 削 刃 與 工 件 表面 之 間 為 點(diǎn) 接 觸 ， 通 過(guò) 刀 具與 工 件 之 間 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) ， 由刀 具 刀 尖 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 來(lái) 實(shí) 現(xiàn)表 面 的 成 形 。 被

6、加 工 表 面 的 形 狀 精 度 主 要取 決 于 機(jī) 床 切 削 運(yùn) 動(dòng) 的 精 度 。刀 尖 軌 跡 法 是 利 用 非 成 形 刀具 ， 在 一 定 的 切 削 運(yùn) 動(dòng) 下 ，由 刀 尖 軌 跡 獲 得 零 件 所 需 表面 的 方 法 2、 成 形 法 (Shaping method)： 是 指 刀 具 切 削 刃 與 工 件 表 面 之 間 為 線(xiàn) 接 觸 ， 切 削 刃 的 形狀 與 形 成 工 件 表 面 的 一 條 發(fā) 生 線(xiàn) 完 全 相 同 ， 另 一 條 發(fā) 生 線(xiàn) 由刀 具 與 工 件 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。 3、 相 切 法 ： 利 用 刀 具 邊 旋 轉(zhuǎn)

7、 邊 做 軌 跡 運(yùn) 動(dòng) 對(duì) 工 件 進(jìn) 行 加 工 的方 法 。 4、 展 成 法 (G enerated method) 展 成 法 是 在 一 定 的 切 削 運(yùn) 動(dòng) 下 ， 利 用 刀 具 與 工 件 間 的 嚙 合 運(yùn) 動(dòng) 關(guān) 系 切 出 的 若干 微 小 面 積 而 包 絡(luò) 出 零 件 上 所 需 表 面 的 方 法 ， 如 插 齒 、 滾 齒 等 。 三 、 表 面 成 形 運(yùn) 動(dòng)表 面 成 形 運(yùn) 動(dòng) ： 形 成 發(fā) 生 線(xiàn) 的 運(yùn) 動(dòng) 。 按 組 成 情 況 不 同 ， 可 分 為 ： 簡(jiǎn) 單 成 形 運(yùn) 動(dòng) 和 復(fù) 合 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 1、 簡(jiǎn) 單 成 形 運(yùn) 動(dòng) ：

8、如 果 一 個(gè) 獨(dú) 立 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 是 由 單 獨(dú) 的旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 或 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 構(gòu) 成 的 ， 則 此 成 形 運(yùn) 動(dòng) 稱(chēng) 為 簡(jiǎn) 單 成 形 運(yùn)動(dòng) 。 2、 復(fù) 合 成 形 運(yùn) 動(dòng) ： 如 果 一 個(gè) 獨(dú) 立 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 是 由 兩 個(gè) 或兩 個(gè) 以 上 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 或 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) ， 按 照 某 種 確 定 的 運(yùn) 動(dòng) 關(guān) 系 組合 而 成 ， 則 稱(chēng) 此 成 形 運(yùn) 動(dòng) 為 復(fù) 合 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 例 ： 1-1用 普 通 車(chē) 刀 車(chē) 外 圓 見(jiàn) 圖 上 圖 a)母 線(xiàn) 圓 ， 由 軌 跡 法 形 成 ， 需 要 一 個(gè) 成 形 運(yùn) 動(dòng) B1

9、。 導(dǎo) 線(xiàn) 直 線(xiàn) ， 由 軌 跡 法 形 成 ， 需 要 一 個(gè) 成 形 運(yùn) 動(dòng) A1。 表 面 成 形 運(yùn) 動(dòng) 的 總 數(shù) 為 兩 個(gè) ， 即 B1和 A2都 是 簡(jiǎn) 單 的 成 形運(yùn) 動(dòng) 例 1-2 用 成 形 車(chē) 刀 車(chē) 削 成 形 回 轉(zhuǎn) 表 面 如 下 圖 a）母 線(xiàn) 曲 線(xiàn) ， 由 成 形 法 形 成 ， 不 需 要 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 導(dǎo) 線(xiàn) 圓 ， 由 由 軌 跡 法 形 成 ， 需 要 一 個(gè) 成 形 運(yùn) 動(dòng) B1。 表 面 成 形 運(yùn) 動(dòng) 的 總 數(shù) 為 一 個(gè) B1， 是 簡(jiǎn) 單 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) 例 1-3 用 螺 紋 車(chē) 刀 車(chē) 削 螺 紋 如 上 圖 b） 母

10、線(xiàn) 車(chē) 刀 的 刀 刃 形 狀 與 螺 紋 軸 向 剖 面 輪 廓 的 形 狀 一 致 ，故 母 線(xiàn) 由 成 形 法 形 成 ， 不 需 要 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 導(dǎo) 線(xiàn) 螺 旋 線(xiàn) ， 由 軌 跡 法 形 成 ， 需 要 一 個(gè) 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 這 是一 個(gè) 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng) ， 把 它 分 解 為 工 件 旋 轉(zhuǎn) B11和 刀 具 移 動(dòng) A12。 B11和 A12不 能 彼 此 獨(dú) 立 ， 它 們 之 間 必 須 保 持 嚴(yán) 格 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 關(guān) 系 ,即 工 件 每 轉(zhuǎn) 一 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 刀 具 就 均 勻 地 移 動(dòng) 一 個(gè) 螺 旋 線(xiàn) 導(dǎo) 程 。 表面 成 形 運(yùn) 動(dòng) 的 總 數(shù)

11、為 一 個(gè) B11A12， 是 復(fù) 合 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) 。 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng) 標(biāo) 注 符 號(hào) 的 下 標(biāo) 含 義 為 ： 第 一 位 數(shù) 字 表 示 成 形 運(yùn) 動(dòng) 的 序 號(hào) (第 一 個(gè) 、 第 二 個(gè) 、 成 形 運(yùn) 動(dòng) )； 第 二 位 數(shù) 字 表 示 構(gòu) 成 同 一 個(gè) 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng) 的 單 獨(dú) 運(yùn) 動(dòng) 的 序 號(hào) 。 例 1-4 用 齒 輪 滾 刀 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 齒 面 下 圖 c）母 線(xiàn) 漸 開(kāi) 線(xiàn) ， 由 展 成 法 形 成 ， 需 要 一 個(gè) 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 是 復(fù) 合 運(yùn)動(dòng) ， 可 分 解 為 滾 刀 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) B11和 工 件 旋 轉(zhuǎn) B1

12、2， B11和 B12之 間 必須 保 持 嚴(yán) 格 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 關(guān) 系 。 導(dǎo) 線(xiàn) 直 線(xiàn) ， 由 相 切 法 形 成 ， 需 要 兩 個(gè) 獨(dú) 立 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 即 滾刀 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 和 滾 刀 沿 工 件 的 軸 向 移 動(dòng) A2。 其 中 滾 刀 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng)與 復(fù) 合 展 成 運(yùn) 動(dòng) 的 一 部 分 B11重 合 。 因 此 表 面 所 需 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) 的 總 數(shù) 只 有 兩 個(gè) ： 一 個(gè) 是 復(fù) 合 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) B11B12， 另 一 個(gè) 是 簡(jiǎn) 單 的 成 形 運(yùn) 動(dòng) A2。 下 面 以 外 圓 車(chē) 刀 為 例 ， 給 出 刀 具幾 何

13、參 數(shù) 方 面 的 有 關(guān) 定 義 。 圖二 、 刀 具 切 削 部 分 的 幾 何 參 數(shù) 刀 具 上 承 擔(dān) 切 削 部 分 工 作 的 稱(chēng) 為 刀具 的 切 削 部 分 。 （ 一 ） 刀 具 切 削 部 分 的 構(gòu) 造 車(chē) 刀 的 組 成 ： 三 面 前 刀 面 A 后 刀 面 A 副 后 刀 面 A 兩 刃 主 切 削 刃 S 副 切 削 刃 S 一 尖 過(guò) 渡 刃 刀 尖主 后 刀 面 A副 后 刀 面 A 主 刀 刃 S前 刀 面 A副 切 削 刃 S 刀 桿刀 頭 一 尖 二 刃 三 刀 面 （ 二 ） 、 參 考 系 的 確 定確 定 刀 具 角 度 的 參 考 系 有 兩

14、類(lèi) ：（ 1） 標(biāo) 注 坐 標(biāo) 系 或 靜 態(tài) 坐 標(biāo) 系 ， 它 是 刀 具 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 繪圖 標(biāo) 注 、 制 造 刃 磨 和 測(cè) 量 角 度 時(shí) 的 基 準(zhǔn) 。 此 類(lèi) 坐 標(biāo) 系 與 工 件 不 發(fā) 生 直 接 聯(lián) 系 ， 只 在 刀 具 上 假 定一 個(gè) 主 運(yùn) 動(dòng) 方 向 和 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 方 向 ， 不 考 慮 運(yùn) 動(dòng) 速 度 的 大 小和 刀 具 相 對(duì) 于 工 件 的 安 裝 情 況 。（ 2） 工 作 坐 標(biāo) 系 或 動(dòng) 態(tài) 參 考 系 ， 它 是 確 定 刀 具 在 切 削 運(yùn)動(dòng) 中 角 度 的 基 準(zhǔn) ， 它 定 義 的 角 度 稱(chēng) 為 工 作 角 度 此 類(lèi)

15、坐 標(biāo) 系 要 與 工 件 聯(lián) 系 ， 并 需 考 慮 到 切 削 點(diǎn) 合 成 運(yùn)動(dòng) ， 及 刀 具 安 裝 情 況 的 影 響 。注 意 ： 參 考 系 和 刀 具 角 度 都 是 對(duì) 刀 刃 上 某 一 研 究 點(diǎn) 而 言 ， 不 同 的 點(diǎn) 應(yīng) 建 立 各 自 的 參 考 系 ， 表 示 各 自 的角 度 。 主 剖 面 參 考 系 （ 二 ） 、 刀 具 的 標(biāo) 注 角 度 在 刀 具 的 標(biāo) 注 角 度 參 考 系 中 確 定 的 切 削 刃 與 刀 面 的方 位 角 度 ， 稱(chēng) 為 刀 具 標(biāo) 注 角 度 。（ 1） 前 角 o （ 2） 后 角 o（ 3） 主 偏 角 r（ 4）

16、 刃 傾 角 s（ 5） 副 偏 角 r （ 6） 副 后 角 o 派 生 角 度 ： 楔 角 o、 刀 尖 角 r 余 偏 角 r在 主 剖 面 參 考 系 中 的 標(biāo) 注 角 度 ： 外 圓 車(chē) 刀 主 剖 面 參 考 系 的 標(biāo) 注 角 度 前 角 0： 前 刀 面 與 基 面間 的 夾 角 （ 在 主 剖 面 中 測(cè)量 ） 。主 剖 面 系 標(biāo) 注 的 刀 具 角 度 后 角 0： 后 刀 面 與 切 削 平面 間 的 夾 角 （ 在 主 剖 面 中測(cè) 量 ） 。主 剖 面 系 標(biāo) 注 的 刀 具 角 度 Kr主 偏 角 r ： 基 面 中 測(cè) 量的 主 切 削 刃 與 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng)

17、方 向 的 夾 角 。主 剖 面 系 標(biāo) 注 的 刀 具 角 度 刃 傾 角 s：切 削 平 面中 測(cè) 量 的主 切 削 刃與 基 面 間的 夾 角 。主 剖 面 系 標(biāo) 注 的 刀 具 角 度 主 剖 面 參 考 系 內(nèi) 的 標(biāo) 注 角 度 (1)主 剖 面 Po內(nèi) 的 標(biāo) 注 角 度1） 前 角 0： :在 主 剖 面 P0內(nèi) 測(cè) 量 的 前 刀 面 與 基 面 之間 的 夾 角 。 前 角 表 示 前 刀 面 的 傾 斜 程 度 ， 有 正 、 負(fù) 和 零值 之 分 ， 其 符 號(hào) 規(guī) 定 如 圖 所 示 。 前 刀 面 在 基 面 之 下 時(shí) 前角 為 正 值 ， 前 刀 面 在 基

18、面 之 上 時(shí) 前 角 為 負(fù) 值 。 2） 后 角 0:在 主 剖 面 P0內(nèi) 測(cè) 量 的 主 后 刀 面 與 切 削 平面 之 間 的 夾 角 。 后 角 表 示 主 后 刀 面 的 傾 斜 程 度 ， 一 般 為正 值 。 3） 楔 角 :在 主 剖 面 內(nèi) 度 量 的 后 刀 面 與 前 刀 面 的 夾 角 。 （ 2） 在 切 削 平 面 Ps內(nèi) 的 標(biāo) 注 角 度 刃 傾 角 s:在 切 削 平 面 內(nèi) 測(cè) 量 的 主 切 削 刃 與 基 面 之 間 的 夾角 。 當(dāng) 主 切 削 刃 與 基 面 平 行 時(shí) ， s=0； 刀 尖 為 主 切 削 刃最 低 點(diǎn) 時(shí) ， s 0； 刀

19、尖 為 主 切 削 刃 上 最 高 點(diǎn) 是 ， s 0，如 圖 示 。 （ 3） 在 基 面 內(nèi) Pr的 標(biāo) 注 角 度 主 偏 角 r： 在 基 面 內(nèi) 測(cè) 量 的 主 切 削 刃 在 基 面 上 的 投影 與 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 方 向 的 夾 角 。 主 偏 角 一 般 為 正 值 。副 偏 角 r： 在 基 面 內(nèi) 測(cè) 量 的 副 切 削 刃 在 基 面 上 的投 影 與 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 反 方 向 的 夾 角 。 副 偏 角 一 般 為 正 值 。 0 r r r180 (K K ) 刀 尖 角 ： 由 上 分 析 可 知 ， 上 圖 中 的 外 圓 車(chē) 刀 有 三 個(gè) 刀 面 ， 兩個(gè)

20、 切 削 刃 ， 所 需 標(biāo) 注 的 獨(dú) 立 角 度 只 有 六 個(gè) 。 此 外 ，根 據(jù) 分 析 刀 具 的 需 要 還 要 給 定 幾 個(gè) 派 生 角 度 ， 它 們的 名 稱(chēng) 與 定 義 如 下 ： 楔 角 0 ： 主 剖 面 中 測(cè) 量 的 前 、 后 刀 面 間 夾 角 。 0 90 （ 0 0） 刀 尖 角 r ： 基 面 中 測(cè) 量 的 主 、 副 切 削 刃 間 夾 角 。 r 180 （ r r ）余 偏 角 ： 基 面 中 測(cè) 量 的 主 刀 刃 與 進(jìn) 給 垂 直 方 向 的 夾 角 。 r 90r rk (三 ） 、 切 削 用 量 三 要 素 切 削 用 量 是 指

21、切 削 速 度 、 進(jìn) 給 量 f（ 或 進(jìn) 給 速 度 ）和 切 削 深 度 。 三 者 又 稱(chēng) 為 切 削 用 量 三 要 素 。pa v1 切 削 速 度 （ m s或 m min） 切 削 刃 相 對(duì) 于 工 件 的 主運(yùn) 動(dòng) 速 度 稱(chēng) 為 切 削 速 度 。v注 意 ： 刀 刃 上 各 點(diǎn) 的 切削 速 度 可 能 是 不 同 的 ，一 般 ， 切 削 速 度 是 指 刀刃 上 的 最 大 切 削 速 度 。 計(jì) 算 切 削 速 度 時(shí) ， 應(yīng) 選 取 刀 刃 上 速 度 最 高 的 點(diǎn) 進(jìn) 行計(jì) 算 。 主 運(yùn) 動(dòng) 為 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 切 削 速 度 由 下 式 確 定

22、。式 中 ： d-工 件 或 刀 具 的 最 大 直 （ mm） n-工 件 或 刀 具 的 轉(zhuǎn) 速 (r/min)1000dnv 2 進(jìn) 給 速 度 ,進(jìn) 給 量 ffv 進(jìn) 給 速 度 是 刀 刃 上 選 定 點(diǎn) 相 對(duì) 于 工 件 的 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ，其 單 位 為 mm/min。 進(jìn) 給 量 f是 工 件 或 刀 具 的 主 運(yùn) 動(dòng) 每 轉(zhuǎn) 或 每 雙 行 程 時(shí) ，工 件 和 刀 具 在 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 中 的 相 對(duì) 位 移 量 。 f znf nz fV 式 中 ： 為 進(jìn) 給 速 度 fV 3. 切 削 深 度 （ 背 吃 刀 量 ） ap車(chē) 削 外 圓 時(shí) ap =

23、 (dw-dm)/2 鉆 孔 時(shí) ap = dm/2式 中 ： dw 工 件 上 待 加 工 表 面直 徑 (mm) Dm-工 件 上 已 加 工 表 面 直 徑 (mm)切 削 深 度 等 于 工 件 已 加 工 表 面 與 待 加 工 表 面 的 垂 直 距 離 。 例 題 ： 車(chē) 外 圓 時(shí) 工 件 加 工 前 直 徑 為 62mm， 加 工 后 直 徑 為56mm， 工 件 轉(zhuǎn) 速 為 4r/s， 刀 具 每 秒 鐘 沿 工 件 軸 向 移 動(dòng)2mm， 工 件 加 工 長(zhǎng) 度 為 110mm， 求 v、 f、 ap。解 ： v =dn/1000 = 624/1000 = 0.779 m

24、/s f = vf /n = 2/4 = 0.5 mm/r a p = (dw-dm)/2=(62-56)/2=3 mm (四 ） 、 切 削 層 參 數(shù) 由 刀 刃 在 一 次 走 刀 中 從 工 件 待 加 工 表 面 切 下 的 金 屬 層 叫 作切 削 層 。 切 削 層 的 截 面 尺 寸 稱(chēng) 為 切 削 層 參 數(shù) 。 它 決 定 了 刀 具切 削 部 分 所 承 受 的 負(fù) 荷 和 切 屑 尺 寸 的 大 小 。 1 切 削 厚 度 垂 直 于 切 削 刃 的 方向 上 度 量 的 切 削 層 尺寸 稱(chēng) 為 切 削 層 厚 度 。sinc ra f 注 意 ： 當(dāng) 主 偏 角變

25、化 時(shí) ， 切 削 厚度 將 隨 之 變 化 。 沿 加 工 表 面度 量 的 切 削 層 尺寸 稱(chēng) 為 切 削 層 寬度 。 sin Pw ra a k 2 切 削 寬 度注 意 ： 在 f和 ap一 定 條件 下 ， kr越 大 ， 則 ac也 越 大 ， 但 aw越 小 ；當(dāng) kr越 小 時(shí) ， ac越 小 ，aw越 大 ； 當(dāng) 刃 頃 角 等于 0， 且 kr=0時(shí) ， ac=f aw=ap 3 切 削 面 積 是 切 削 層 在 基 面 內(nèi) 的 面 積 c c wA a a 0s 第 二 節(jié) 常 用 刀 具 材 料 和 刀 具 種 類(lèi) 一 、 刀 具 材 料 應(yīng) 具 備 的 基 本

26、性 能 刀 具 材 料 通 常 是 指 刀 具 切 削 部 分 的 材 料 。 其 性 能的 好 壞 將 直 接 影 響 切 削 效 率 、 刀 具 壽 命 和 加 工 成 本 。 切 削 時(shí) 刀 具 要 承 受 高 溫 、 高 壓 、 摩 擦 和 沖 擊 的 作用 ， 刀 具 切 削 部 分 的 材 料 須 滿(mǎn) 足 以 下 性 能 要 求 ： 1. 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 常 溫 硬 度 60H RC以 上 ， 耐 磨 性 是 硬 度 、 組 織 結(jié) 構(gòu) 及化 學(xué) 性 能 等 的 綜 合 反 映 。 2. 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 沖 擊 韌 性承 受 切 削 力 ,沖 擊 和 振 動(dòng)

27、 ， 避 免 崩 刃 和 折 斷 。3. 高 耐 熱 性 高 溫 下 保 持 硬 度 、 耐 磨 性 、 強(qiáng) 度 和 韌 性 的 性 能 。4. 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 在 常 溫 和 高 溫 下 不 容 易 與 周 圍 介 質(zhì) 及 被 加 工 材 料 發(fā) 生 化 學(xué)反 應(yīng) 。5. 良 好 的 工 藝 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 便 于 加 工 制 造 ， 如 鍛 造 性 能 、 磨 削 性 能 、 熱 處 理 性 能等 ， 價(jià) 格 低 廉 的 要 求 。 二 、 常 用 刀 具 材 料 的 類(lèi) 型 及 選 用 刀 具 材 料 有 工 具 鋼 （ 碳 素 工 具 鋼 、 合 金 工 具 鋼 、 高速

28、鋼 ） 、 硬 質(zhì) 合 金 、 陶 瓷 材 料 和 超 硬 材 料 幾 種 類(lèi) 型 。 目 前 ， 在 生 產(chǎn) 中 所 用 的 刀 具 材 料 主 要 是 高 速 鋼和 硬 質(zhì) 合 金 兩 類(lèi) 。 碳 素 工 具 鋼 、 合 金 工 具 鋼 因 耐 熱性 差 ， 僅 用 于 手 工 或 切 削 速 度 較 低 的 刀 具 。 1高 速 鋼 是 在 工 具 鋼 中 加 入 較 多 的 W,Mo,Cr,V等 合 金 工 具 鋼 ，提 高 其 耐 磨 性 和 熱 硬 性 。 （ 1） 通 用 型 高 速 鋼 （ 63 66 H RC） 鎢 系 高 速 鋼 W18Cr4V 可 磨 性 好 鉬 系 高

29、速 鋼 W6Mo5Cr4V2 高 溫 塑 性 好 主 要 用 于 一 般 材 料 的 常 規(guī) 加 工 . （ 2） 高 性 能 高 速 鋼 （ 增 加 碳 量 釩 量 ， 添 加 鈷 鋁 等 6770H RC） 鈷 高 速 鋼 W2Mo9Cr4VCo8 價(jià) 格 特 高 鋁 高 速 鋼 W6Mo5Cr4V2Al 價(jià) 格 低 主 要 用 于 難 加 工 材 料 的 加 工 ， 加 工 普 通 材 料 可 達(dá) 90m/min. 2、 硬 質(zhì) 合 金 金 屬 碳 化 物 (WC、 TiC等 ) 金 屬 粘 接 劑 (Co或 Mo、 Ni等 ) 高 壓 成 形 后 ， 高 溫 燒 結(jié) 而 成 的 粉 末

30、 冶 金 制 品 。 硬 度 、 耐 熱 性 、 耐 磨 性 很 高 ， 切 削 速 度 遠(yuǎn) 高 于 高 速 鋼 抗 彎 強(qiáng) 度 低 、 脆 性 大 ， 抗 沖 擊 振 動(dòng) 性 能 差分 類(lèi) YG (K ) 類(lèi) YT (P)類(lèi) YW (M)類(lèi) 短 切 屑 黑 色 金 屬 加 工 長(zhǎng) 切 屑 的 鋼 材 、 鑄 鐵 等 有 色 金 屬 非 金 屬 黑 色 金 屬 有 色 金 屬 非 金 屬 WC Co WC TiC Co WC TiC TaC Co 3、 其 它 刀 具 材 料1. 陶 瓷 （ 硬 、 脆 、 價(jià) 格 低 ） 普 通 陶 瓷 、 復(fù) 合 氧 化 鋁 陶 瓷 、 復(fù) 合 氮 化 硅

31、 陶 瓷 ， 適 于 精 加 工 2. 金 剛 石 （ 最 硬 、 耐 磨 性 好 ， 耐 熱 性 較 差 800 ） 加 工 陶 瓷 、 硬 合 金 、 有 色 金 屬 等 ， 不 適 于 鐵 系 金 屬 加 工3. 立 方 氮 化 硼 硬 度 僅 次 于 金 剛 石 ， 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 、 耐 熱 性 好 ， 加 工 淬 火 鋼 等 合 理 選 擇 刀 具 的 基 本 要 求 是 ： 根 據(jù) 工 件 材 料 特 性 和 加 工 要 求 ， 選 擇 合 適 的 刀 具 材料 與 其 相 適 應(yīng) ， 做 到 既 充 分 發(fā) 揮 刀 具 特 性 ， 又 能 經(jīng) 濟(jì) 地滿(mǎn) 足 加 工 要 求

32、。加 工 一 般 材 料 ， 大 量 使 用 地 仍 是 普 通 高 速 鋼 和 硬 質(zhì) 合 金 。加 工 難 切 削 的 材 料 時(shí) 才 有 必 要 選 用 高 性 能 高 速 鋼 或 硬質(zhì) 合 金 。加 工 高 硬 材 料 或 精 密 加 工 時(shí) 才 需 要 選 用 超 硬 材 料 。 三 、 刀 具 種 類(lèi)1、 切 刀 （ 車(chē) 刀 、 刨 刀 、 鏜 刀 、 成 形 車(chē) 刀 ）2、 孔 加 工 刀 具 （ 鉆 頭 、 擴(kuò) 孔 鉆 、 鉸 刀 、 復(fù) 合 孔 加 工 刀 具 ）3、 拉 刀 （ 拉 刀 、 推 刀 ）4、 銑 刀 （ 圓 柱 銑 刀 、 端 銑 刀 、 成 形 銑 刀 等 ）5、 螺 紋 刀 具 （ 絲 錐 、 板 牙 、 螺 紋 銑 刀 ）6、 齒 輪 刀 具7、 磨 具 （ 砂 輪 、 砂 帶 、 砂 瓦 、 油 石 ）