機(jī)械加工基礎(chǔ)輔導(dǎo)資料2

1、機(jī)械加工基礎(chǔ)輔導(dǎo)資料二主 題：金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)的輔導(dǎo)資料（二）學(xué)習(xí)時(shí)間：2015年10月5 a10月11日內(nèi) 容：我們這周主要學(xué)習(xí)課件第1章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)的第二小節(jié)剩余部分。希 望通過下面的內(nèi)容能使同學(xué)們加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。一、學(xué)習(xí)要求1. 了解切削加工分類及零件表面的形成原理；2. 熟悉刀具角度、機(jī)構(gòu)及常用刀具材料；重點(diǎn)：常用刀具材料及刀具角度；常用材料的切削加工。 難點(diǎn)：刀具角度。二、主要內(nèi)容（二）刀具角度1. 車刀切削部分的組成 三面兩刃一尖制切削刃副后刀面2. 車刀切削部分的主要角度刀具參考系（靜止）假定i:運(yùn)動(dòng)方何咋i進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向切削刃逸運(yùn)點(diǎn)絞定工作半面兒| $半血“底 f-

2、rflj切刑半面儀主偏角、副偏角（基面投影）前角、后角（正交平面投影）刃傾角（主切削平面投影）主、副偏角的影響主偏角對(duì)切削層的影響主偏角對(duì)殘留面積、切削力的影響 前角、后角的影響大，切削刃鋒利，切削輕快，受力不好小，切削刃變鈍，刀尖強(qiáng)固，受力好刃傾角對(duì)排屑方向的影響刀具角度總結(jié)工作角度（三）刀具結(jié)構(gòu) 機(jī)夾銃刀1、機(jī)夾重磨式三、重要考點(diǎn)（一）作圖題：1、分析下圖所示外圓車刀切削部分的組成，并標(biāo)注它的幾何角度。答:四、學(xué)習(xí)參考（本部分內(nèi)容旨在通過介紹學(xué)習(xí)方法或?qū)φn件內(nèi)容進(jìn)行延伸來提 高同學(xué)們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，掌握本課程的一些學(xué)習(xí)方法，不作為期末考試 內(nèi)容，供有精力的同學(xué)參考）硬質(zhì)合金刀具材料及其

3、應(yīng)用刀具切削性能的好壞，切削加工生產(chǎn)率和刀具耐用度的高低，刀具消耗加工 成本，加工精度和表面質(zhì)量的優(yōu)劣在很大程度上取決于刀具材料的合理選擇。研 究新刀具材料不但能有效地提高生產(chǎn)效率，加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，而且往往是解 決某些難加工材料的工藝關(guān)鍵。在當(dāng)前所有的切削刀具刀片中，硬質(zhì)合金占80%-90%,它作為刀具材料的 成功之處在于其耐磨性和韌性的獨(dú)特組合，以及形成各種復(fù)雜形狀的成形能力。 涂層硬質(zhì)合金刀具是應(yīng)用最多使用范圍最廣的一類刀具，性價(jià)比也比較好，不僅 可以用于高速切削，也是加工領(lǐng)域中使用最多的一種刀具。硬質(zhì)合金根據(jù)主要成份可分為：（1 ） wc基硬質(zhì)合金（碳化鵠）（2 ） tic基硬質(zhì)合金

4、（碳化鈦）常用的硬質(zhì)合金常溫硬度達(dá)89-94hra,耐熱性達(dá)800-1000°c,切削速度 能達(dá)到200-300m/n）ino采用硬質(zhì)合金制作的通用加工刀具，如麻花鉆，絲錐、 立銃刀等其加工性能大大優(yōu)于高速鋼和焊接刀刃的刀具，且須速度和刀具壽命都 明顯提高，如sandvik公司制造的corodrilldelta-c r840硬質(zhì)合金鉆頭加工 鑄鐵時(shí)切削速度可達(dá)70-95m/min,同樣該公司制造的整體硬質(zhì)合金立銃刀最大 切削深度可以達(dá)到38mmo kennametal公司制造的k10tf硬質(zhì)合金鉆頭加 工鑄鐵時(shí)切削速度可達(dá)80-100m/mino細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金是wc粒子特

5、別小的硬質(zhì)合金，判斷標(biāo)準(zhǔn)是將粒子直徑不足1 ym的稱為超微粒硬質(zhì)合金，平 均粒子直徑在1,5pm的稱為細(xì)晶粒硬質(zhì)合金。細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金與普 通硬質(zhì)合金相比在常溫下的硬度和抗彎強(qiáng)度高，另外由于粒子細(xì)小可以研磨出高 精度鋒利的切削刃，但是在高溫下會(huì)加快前刀面的磨損進(jìn)程，所以決定了刀具用 于不會(huì)太產(chǎn)生高溫，要求切削刃鋒利，耐磨損，耐破損的加工。適于制造不能進(jìn) 行高速切削的易折損的小直徑整體立銃刀和鉆頭，可以加工硬鑄鐵和不銹鋼。但 是采用整體硬質(zhì)合金材料和涂層技術(shù)制造的細(xì)晶粒、超細(xì)晶粒整體硬質(zhì)合金刀 具，為大幅度提高切削速度提供了有利的條件，應(yīng)用范圍越來越大。涂層刀具是在硬質(zhì)合金刀片上涂覆一層

6、或多層高性能材料，就可以使刀具不 僅能夠發(fā)揮本身的優(yōu)勢(shì)，而且可以在高速切削、耐磨損性、韌性等方面得到顯著 提高。而且涂層刀具通用性好，實(shí)踐證明涂層刀具在切削性能方面比未涂層刀具 提高好幾倍。涂層技術(shù)中cvd代表chemical vapor deposition （化學(xué)氣相沉積）。 cvd涂層是在700-1100°c的高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)獲得的，cvd涂層硬質(zhì) 合金主要涂覆物質(zhì)為tic、ticn、tin、al2o3等，其中cvd涂層的優(yōu)點(diǎn)是涂 覆熱穩(wěn)定性優(yōu)異的al2o3,可以實(shí)現(xiàn)高速切削加工。cvd涂層的基體與涂層的 密合性好，可形成比較厚的涂層，耐磨損性優(yōu)異，壽命長(zhǎng)。通過更換原料氣

7、體， 可以在一種裝置中涂覆多種材料。但是cvd涂層需要在高溫（900-1100°c ） 條件下進(jìn)行處理，因此對(duì)基體材料有限制，不適用于高速鋼、焊接刀具，可能會(huì) 引起表面與刀刃強(qiáng)度的下降，不適用于易發(fā)生破損的鋒利刃口的刀具。涂層膜上 產(chǎn)生拉伸殘余應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致耐破損性下降，需要使用專門的硬質(zhì)合金基體材料。 涂層容易起毛，精加工時(shí)可能會(huì)發(fā)生粘結(jié)。cvd涂層主要擅長(zhǎng)的加工狀態(tài)是刀 刃溫度升高的加工，高速加工，高進(jìn)給加工，大切削深度加工，大量加工，切削 深度一定的加工，刀具的直線進(jìn)給。適用于普通車、錢、銃削用刀片，也可以適 用鉆削用刀片。pvd代表physical vapor depositi

8、on （物理氣相沉積），涂層在較低溫度下 400-700°c下形成，在該過程中其相的金屬與氣體，比如氮，發(fā)生反應(yīng)，從而在 切削刀具表面形成硬質(zhì)氮化涂層。pvd硬質(zhì)合金主要涂覆物質(zhì)為tin、tic、 ticn、zrn、crn、tialn、tialcn等多元素復(fù)合涂層。pvd涂層的優(yōu)點(diǎn) 是可以在較低溫度條件下（700°c以下）進(jìn)行涂覆，對(duì)基體制約少，可適用于高 速鋼、焊接刀具、硬質(zhì)合金、金屬陶瓷等多種材料。刀刃強(qiáng)度韌性下降少，可適 用于鋒利刃口的刀具。涂層膜上產(chǎn)生壓殘余應(yīng)力，耐破損、耐熱龜裂性優(yōu)異。涂 層表面比較光滑，適用于精加工。但是pvd涂層涂覆不導(dǎo)電的各種氧化物比較 困難，基體很難與涂層密合，不適合厚膜涂層。涂層結(jié)合力比cvd差。適用于 微小切削深度進(jìn)給、高進(jìn)給加工、加工面要求高的加工、易粘結(jié)的工件材料的加 工、切削深度不穩(wěn)定的加工、刀具曲線，多角度進(jìn)給等。適用于制作整體硬質(zhì)合 金立銃刀和鉆