《刀具的工作角度》PPT課件.ppt

刀具的工作角度,刀具工作時(shí)的實(shí)際狀況與定義參考系的 假設(shè)狀態(tài)不同，所以造成實(shí)際工作角度與標(biāo)注角度有所不同。 刀具切削時(shí)的實(shí)際切削角度通常稱為刀具的工作角度。刀具的工作角度值受刀具安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)影響,刀具的工作角度 刀桿軸線安裝的偏斜的影響,刀具的工作角度 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響 刀尖的安裝位置的影響,一般車削加工時(shí)，進(jìn)給量比工件直徑小的多，所以進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所形成的螺旋升角也很小，對(duì)加工過(guò)程的影響常常可以忽略，但是在車削多頭螺紋或大螺距螺紋使，因進(jìn)給量值較大，則必須考慮由此引起的角度變化對(duì)加工過(guò)程的影響。 成形車削或車螺紋、車錐面時(shí)，刀尖和工件的中心線一定要精確等高，以保證加工表面的形狀。切槽和切斷時(shí)，也必須精確等高，以保證切削加工順利進(jìn)行。,小結(jié),1.車刀的組成和切削部分的組成； 2.在假設(shè)條件下引入了刀具標(biāo)注角度參考系，并在此基礎(chǔ)上定義了刀具的標(biāo)注角度，這是本章的一個(gè)重點(diǎn)，也是也難點(diǎn)； 3.應(yīng)對(duì)刀具的工作角度與標(biāo)注角度的區(qū)別有正確地認(rèn)識(shí)，并掌握刀具的工作角度在實(shí)際工作中相對(duì)于標(biāo)注角度的變化的原因。,作業(yè),章后習(xí)題 2,刀具材料,解決兩個(gè)問(wèn)題: 刀具材料應(yīng)具備的性能 常用的刀具材料性能應(yīng)用,刀具材料應(yīng)具備的性能,硬度 耐磨性 強(qiáng)度和韌性 化學(xué)穩(wěn)定性 工藝性 經(jīng)濟(jì)性,工具鋼 基本特性 價(jià)格便宜 容易刃磨的鋒利 硬度低、耐磨性差 應(yīng)用 手工刀具 低速切削刀具,刀具材料的種類和應(yīng)用,常用刀具材料種類和應(yīng)用,高速鋼 (典型牌號(hào)：W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2) 硬度：HRC6370 熱硬性：550650 切削速度：V=40m/min 強(qiáng)度和韌性好、工藝性好、容易磨得鋒利 主要制作復(fù)雜形狀刀具：如銑刀、孔加工刀具、螺紋刀具、拉刀、齒輪刀具等,常用刀具材料種類和應(yīng)用,硬質(zhì)合金 制作方法 特點(diǎn) 硬度：HRA8994，相當(dāng)于HRC7481；熱硬性：8001000、切削速度：比高速鋼提高410倍；但較脆，抗彎強(qiáng)度低，韌性也很低；主要制作刃形簡(jiǎn)單，速度較高的刀具 常用種類及性能及應(yīng)用 K類硬質(zhì)合金（紅色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YG類硬質(zhì)合金（WC+Co） 韌性好，導(dǎo)熱性好，工藝性好，適宜加工短切屑的金屬材料或非金屬材料 P類硬質(zhì)合金（藍(lán)色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YT類（WC+TiC+Co） 高硬度，耐熱性、抗粘接性、抗氧化性好，主要用于以鋼為代表的塑性材料等， M類硬質(zhì)合金（黃色），相當(dāng)于舊牌號(hào)YW類（添加稀有金屬碳化物） （WC+TiC+Co）加入TaC、NbC，提高高溫硬度和高溫強(qiáng)度，同時(shí)改善工藝性（焊接、刃磨）,常見刀具材料種類和應(yīng)用,其它 涂層材料 涂層刀具 常見涂層：TiC、TiN、MoS2、金剛石、 CBN、多相涂層 常用方法：CVD法、PVD法 陶瓷 金剛石 CBN(立方氮化硼）,第二節(jié),關(guān)注核心： 金屬切削過(guò)程伴隨那些物理現(xiàn)象 對(duì)加工過(guò)程的影響規(guī)律 控制方法,一、切削變形,切削變形的力學(xué)模型 第一變形區(qū)、第二變形區(qū)、第三變形區(qū) 被切削層金屬由于刀具的擠壓而產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，從而切離工件本體形成切屑,切削區(qū)金屬的塑變（三個(gè)變形區(qū)）,切削變形現(xiàn)象 之一,切屑收縮： 切削層金屬經(jīng)過(guò)第I、II變形區(qū)的擠壓和摩擦變形，切屑的長(zhǎng)度將減小，厚度將增加。這種現(xiàn)象稱為切屑收縮。切屑收縮是切削層金屬塑性變形的有力證據(jù)。 切削收縮的程度可用變形系數(shù)來(lái)表示，用下式計(jì)算 = ac/a = l/lc 式中：a、l分別為切削層的厚度和長(zhǎng)度 ac、lc分別為切屑的厚度和長(zhǎng)度， 顯然， 1,切削變形現(xiàn)象 之二,切屑種類： 帶狀切屑 節(jié)狀切屑 粒狀切屑 崩碎切屑 教學(xué)光盤（318”）,切屑的種類,A:帶狀切屑 形成條件：加工塑性金屬、v較高、f較小，0較大 特征：底面光滑，表面毛絨狀，連綿不斷；切削穩(wěn)定，但對(duì)清理和運(yùn)輸不利，尤其在自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)線上,切屑的種類,B:節(jié)狀切屑（擠裂切屑） 特征：靠近前刀面一側(cè)有裂紋，另一面鋸齒狀 條件：v較低、f較大、 0較小、加工塑性金屬,切屑的種類,C:粒狀切屑（單元切屑） 特征：裂紋貫穿而斷裂，成粒狀 條件：加工塑性金屬、切削層厚、v低， 0小,切屑的種類,D:崩碎切屑 特征：碎屑 條件：切削脆性材料,注意,各種不同切屑的形成，主要是由于切削過(guò)程中金屬的變形能力和變形程度不同造成的 切屑的各種形態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的 由于各種不同切屑對(duì)切削效率、刀具壽命、和加工質(zhì)量的影響不同，因此可以用改變切削條件的辦法來(lái)控制切屑的形態(tài)，以控制切削過(guò)程。,切削變形現(xiàn)象 之三,積屑瘤 產(chǎn)生的原因 當(dāng)前刀面與切屑底層金屬的摩擦力超過(guò)切屑材料本身分子之間的結(jié)合力時(shí)，滯留層的部分金屬就會(huì)粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃處，逐漸累計(jì)便會(huì)形成一塊很硬的楔狀金屬瘤，通常稱為積屑瘤，也叫刀瘤,積屑瘤對(duì)加工過(guò)程的影響,形成過(guò)程中經(jīng)過(guò)了強(qiáng)烈的變形，所以硬度明顯提高，一般比工件材料的硬度提高1.52.5倍，因此可以代替刀刃切削，保護(hù)切削刃。另外，積屑瘤存在增大了刀具的工作前角e，切削變得輕快，所以粗加工時(shí)產(chǎn)生積屑瘤有一定好處。 但是積屑瘤長(zhǎng)大到一定高度后，由于切削過(guò)程中的沖擊、振動(dòng)等原因，會(huì)發(fā)生破裂脫落，被切屑帶走或留在已加工表面上，而且這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始，造成積屑瘤時(shí)大時(shí)小，極不穩(wěn)定，容易應(yīng)起加工過(guò)程振動(dòng)；另外積屑瘤沿切削刃伸出的形狀很不規(guī)則，會(huì)在工件已加工表面留下不均勻的溝痕，直接影響已加工表面的形狀精度和粗糙度，所以在精加工和使用定尺寸刀具加工時(shí)，盡量避免積屑瘤的產(chǎn)生。 教學(xué)光盤（30”）,影響積屑瘤的因素,工件材料 塑性越大，越容易產(chǎn)生積屑瘤 切削速度 當(dāng)工件材料一定時(shí)，切削速度是影響積屑瘤的主要因素 規(guī)律：高速或低速不易產(chǎn)生積屑瘤,控制積屑瘤的措施,提高或降低切削速度 增大刀具前角 使用潤(rùn)滑性能較好的切削液 減小切屑流走時(shí)的阻力和摩擦力，都會(huì)減小積屑瘤的高度或避免積屑瘤的產(chǎn)生,切削變形現(xiàn)象 之四,已加工表面的加工硬化 表現(xiàn) 工件已加工表面金屬的硬度比工件加工前表面的硬度有明顯地提高，而塑性降低（工件基體材料硬度的1.22倍，深度可達(dá)0.010.05mm ） 產(chǎn)生原因 由于受基本變形區(qū)的影響、刃口擠壓、后刀面的擠壓和摩擦（第III變形區(qū)）等造成的 對(duì)被加工零件影響 常常伴隨著殘余應(yīng)力和表面裂紋，使材料的疲勞強(qiáng)度下降，并且使下道工序的工序的加工困難，還會(huì)引起零件的變形。 減輕措施 增大刀具前角、減小刃口圓弧半徑、限制后刀面磨損以及采用合適的切削液等,小結(jié),刀具材料 應(yīng)具備的