第一章機(jī)械加工工藝裝備-刀具

1、1本章要點(diǎn)機(jī)床的分類、型號(hào)及技術(shù)參數(shù)典型機(jī)床的加工工藝范圍車床的傳動(dòng)原理工件定位、夾緊與典型夾具刀具幾何角度、種類與選用金屬切削加工的基本概念231.2.1 1.2.1 金屬切削加工的基本概念金屬切削加工的基本概念1.2.2 1.2.2 刀具材料刀具材料1.2.3 1.2.3 刀具幾何角度刀具幾何角度1.2.4 1.2.4 刀具種類及選用刀具種類及選用1.2.5 1.2.5 砂輪砂輪4切削加工（Cutting）是指采用具有規(guī)則形狀的刀具從工件表面切除多余材料，從而保證幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度以及表面層質(zhì)量等的機(jī)械加工方法。5切削加工種類切削加工種類6a）軌跡法 b）成形法c）相切法 d）

2、展成法圖2-6 零件表面成形方法7 指直接切除工件上的余量形成加工表面的運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)的速度即切削速度，用v（m/s）表示。 主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)切削加工的基本運(yùn)動(dòng)，可以由刀具來完成，也可以由工件來完成；可以是直線運(yùn)動(dòng)（用 T 表示），也可以是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（用 R 表示）。正是由于上述不同運(yùn)動(dòng)形式和不同運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的多種組合，產(chǎn)生了不同的加工方法。 指為不斷把余量投入切削的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度用進(jìn)給量（fmm/r）或進(jìn)給速度（vf mm/min）表示。 使工件或刀具進(jìn)入正確加工位置的運(yùn)動(dòng)。如調(diào)整切削深度，工件分度等。8 外圓磨無心磨車銑加工滾壓加工銑削成形磨（橫磨）主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)表2-2 外圓表

3、面加工方法 刀 具T/ RT主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工 件表 面 成 形 原 理 圖RRRRRTRRT/ R車削成形車削拉削研磨9表2-3 內(nèi)圓表面加工方法表 面 成 形 原 理 圖鉆擴(kuò)鉸鏜拉擠行星式內(nèi)圓磨主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀 具主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工 件RRTRRT/ RTRTRTTRTT內(nèi)圓磨無心磨10主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)表2-4 平面加工方法刀 具主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工 件表 面 成 形 原 理 圖RTRTTT刨插周銑端銑平磨端面平磨車?yán)璗11車螺紋板牙主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)表2-5 螺紋加工方法刀 具主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工 件表 面 成 形 原 理 圖RTRRTTR滾壓絲錐銑螺紋梳形銑刀旋風(fēng)銑磨螺紋RR12主運(yùn)動(dòng)

4、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)表2-6 齒形加工方法刀 具主運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工 件表 面 成 形 原 理 圖RTRTTR/TRRR/T銑齒指狀銑刀銑齒成形磨齒滾齒剃齒插齒蝸桿砂輪磨齒碟形砂輪磨齒錐形砂輪磨齒13工件上即將被切除的表面。工件上即將被切除的表面。工件上已切去切削層而形成的新表面。工件上已切去切削層而形成的新表面。過渡表面過渡表面(正在加工表面正在加工表面)：工件上正被刀具切削著的表面：工件上正被刀具切削著的表面，介于已加工表面和待加工表面之間。，介于已加工表面和待加工表面之間。14工件工件刀具刀具1516常見機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)常見機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)17切削刃上點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度，m/min1000dnvcn

5、fvf切削速度的計(jì)算公式：切削速度的計(jì)算公式：進(jìn)給速度的計(jì)算公式：進(jìn)給速度的計(jì)算公式：Znfvzf車車銑銑車、銑、磨車、銑、磨18式中式中: : dw- -工件上待加工表面直徑（工件上待加工表面直徑（mmmm） dm- -工件上已加工表面直徑（工件上已加工表面直徑（mmmm）2mddawp19 （2-4）rDfhsin （2-5）sinfbD圖2-7 切削層截面bDhD = ffdwdmapa）rhDbD = apb）c） =hDbD=apf202122碳素工具鋼碳素工具鋼 合金工具鋼合金工具鋼 高速鋼高速鋼 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金陶瓷、立方氮化硼、金剛石、聚晶金剛石陶瓷、立方氮化硼、金剛石、聚晶金

6、剛石手工工具和切削速度較低的刀具手工工具和切削速度較低的刀具23圖2-55 刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關(guān)系切削速度（m/min）200010005002001005020101800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具鋼合金工具鋼WC系硬質(zhì)合金高速鋼WC-TiC系硬質(zhì)合金涂層硬質(zhì)合金TiAlN涂層硬質(zhì)合金DLC涂層硬質(zhì)合金TiC-TiN金屬陶瓷聚晶立方氮化硼 PCBN陶瓷聚晶金剛石（PCD）24天然金剛石PCBNPCD氧化物陶瓷氮化物陶瓷硬質(zhì)合金涂層WC硬質(zhì)合金涂層超細(xì)粒狀硬金屬涂層高速鋼TiN涂層高速鋼斷裂韌性耐磨性圖2-56 刀具材料的耐磨性與斷裂韌性25CVD（化

7、學(xué)氣相沉積法）90010500C，5um10um，用于硬質(zhì)合金PVD（物理氣相沉積法）3005000C，2um5um，用于高速鋼保持原有韌性的情況下，大大提高刀具耐磨性，刃磨前刀面提高刀具壽命。260C27表2-9 常用高速鋼牌號(hào)及其應(yīng)用范圍類別牌 號(hào)主 要 用 途普通高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造鉆頭、絞刀、銑刀、拉刀、絲錐、齒輪刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等W14Cr4VmnRe用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等高性能高速鋼高碳9W18 Cr4V用于制造對(duì)韌性要求不高，但對(duì)耐磨性要求較高的刀具高礬W12Cr4V4

8、Mo用于制造形狀簡(jiǎn)單，對(duì)耐磨性要求較高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復(fù)雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高強(qiáng)度耐熱鋼的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡(jiǎn)單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭W12Cr4V3 Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強(qiáng)度鋼的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作復(fù)雜刀具，價(jià)格昂貴2829鎢鈷類硬質(zhì)合金（鎢鈷類硬質(zhì)合金（YGYG） 切削鑄鐵等脆性材料和有色金屬及其合金切削鑄鐵等脆性材料和有色金屬及其合金 精加工精加工YG3YG3，半精加工，半精加工YG6Y

9、G6，粗加工，粗加工YG8YG8 CoCo量增加，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性增加量增加，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性增加加工鋼時(shí)易發(fā)生粘結(jié)和擴(kuò)散磨損加工鋼時(shí)易發(fā)生粘結(jié)和擴(kuò)散磨損30鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金（鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金（YTYT）切削塑性金屬材料切削塑性金屬材料精加工精加工YT30YT30，半精加工，半精加工YT15YT15，粗加工，粗加工YT5YT5抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性略于抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性略于YGYG類類添加稀有金屬碳化物的硬質(zhì)合金（添加稀有金屬碳化物的硬質(zhì)合金（YAYA、YWYW）通用硬質(zhì)合金通用硬質(zhì)合金切削難加工材料切削難加工材料31鎳鉬鈦類硬質(zhì)合金（鎳鉬鈦類硬質(zhì)合金（YNYN）填補(bǔ)硬質(zhì)合金和陶瓷間的空白填補(bǔ)

10、硬質(zhì)合金和陶瓷間的空白切削碳鋼、合金鋼等（精加工），切削碳鋼、合金鋼等（精加工），大尺寸時(shí)效果尤其顯著大尺寸時(shí)效果尤其顯著復(fù)合材料表面涂層硬質(zhì)合金刀具復(fù)合材料表面涂層硬質(zhì)合金刀具TiCTiC、TiNTiN、A1A12 2O O3 3等等強(qiáng)度、韌性和切削刃鋒性有所下降。強(qiáng)度、韌性和切削刃鋒性有所下降。不適合粗加工，宜小進(jìn)給量和低速加工。不適合粗加工，宜小進(jìn)給量和低速加工。32其他硬質(zhì)合金刀具其他硬質(zhì)合金刀具超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金：超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金：0.20.21um1um難加工材料的斷續(xù)切削和低速切削難加工材料的斷續(xù)切削和低速切削鋼結(jié)硬質(zhì)合金：鋼結(jié)硬質(zhì)合金：60607070高速鋼為粘結(jié)相高速鋼為粘結(jié)相

11、退火狀態(tài)可進(jìn)行鍛造和切削加工退火狀態(tài)可進(jìn)行鍛造和切削加工33表2-10 各種硬質(zhì)合金的應(yīng)用范圍牌 號(hào)應(yīng) 用 范 圍YG3X鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料粗加工，也可用于斷續(xù)切削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時(shí)的精加工Y

12、T14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，也可以用于斷續(xù)切削YW1高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強(qiáng)度、韌性、進(jìn)給量 硬度、耐磨性、切削速度3435以以AlAl2 2O O3 3或或SiSi3 3N N4 4為基體，添加少量金屬，高溫?zé)秊榛w，添加少量金屬，高溫?zé)Y(jié)而成，高的硬度和耐熱性，可切削高硬度結(jié)而成，高的硬度和耐熱性，可切削高硬度材料。材料

13、。 性脆，抗沖擊韌性差。性脆，抗沖擊韌性差。5.1 5.1 各種刀具材料的顯微硬度值各種刀具材料的顯微硬度值材料材料努氏硬度值（壓力努氏硬度值（壓力=1N, =1N, 加載時(shí)間加載時(shí)間=15s=15s）PCDPCD70007000CBNCBN38003800SiCSiC25002500WCWC21002100TiNTiN17701770HSSHSS98098036天然金剛石是自然界最硬的材料，耐磨性極好，刃口鋒利，切削刃的鈍圓半徑可達(dá)0.01m，刀具壽命可達(dá)數(shù)百小時(shí)。因價(jià)格昂貴，主要用于高速、精密加工。聚晶金剛石由金剛石微粉在高溫高壓下聚合而成，硬度比天然金剛石略低（HK65008000），價(jià)

14、格便宜，焊接方便，可磨削性好，已成為金剛石刀具主要材料。金剛石刀具不適于加工鋼及鑄鐵，7008000C碳化。聚晶立方氮化硼（CBN）由單晶立方氮化硼微粉在高溫高壓下聚合而成。硬度為HV 30004500，耐熱性達(dá)1200，化學(xué)惰性很好，在1000的溫度下不與鐵、鎳和鈷等金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。主要用于加工淬硬工具鋼、冷硬鑄鐵、耐熱合金及噴焊材料等。用于高精度銑削時(shí)可以代替磨削加工。37刀具材料種類 合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 陶瓷 天然 聚晶金剛石 聚晶立方氮工具鋼 W18Cr4V YG6 Si3N4 金剛石 PCD 化硼 PCBN材料性能 硬度 HRC65 HRC66 HRA90 HRA93 HV10

15、000 HV7500 HV4000抗彎強(qiáng)度 2.4GPa 3.2GPa 1.45GPa 0.8GPa 0.3GPa 2.8GPa 1.5GPa導(dǎo)熱系數(shù) 40-50 20-30 70-100 30-40 146.5 100-120 40-100熱穩(wěn)定性 350 620 1000 1400 800 600-800 1000 化學(xué)惰性 低 惰性大 惰性小 惰性小 惰性大 耐磨性 低 低 較高 高 最高 最高 很高 一般精度 Ra0.8 高精度 Ra=0.4-0.2加工質(zhì)量 Ra0.8 IT7-8 Ra=0.1-0.05 IT5-6 IT7-8 IT5-6 可替代磨削加工對(duì)象低速加工一般鋼材、鑄鐵一般

16、鋼材、鑄鐵粗、精加工一般鋼材、鑄鐵粗、精加工高硬度鋼材精加工硬質(zhì)合金、銅、鋁有色金屬及其合金、陶瓷等高硬度材料淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金等難加工材料表2-11 普通刀具材料與超硬刀具材料性能與用途對(duì)比3839外圓車刀參與切削加工的刀頭部分可粗略地概括為一點(diǎn)、兩外圓車刀參與切削加工的刀頭部分可粗略地概括為一點(diǎn)、兩線、三面：線、三面：一點(diǎn)：刀尖主切削刃與副切削刃之間的相交處，實(shí)際在刀具上它不是一個(gè)點(diǎn)，而是一段過渡切削刃。特殊情況下有兩個(gè)刀尖，如切斷刀。 兩線：主切削刃和副切削刃。有時(shí)不一定是直線，也有曲線刃。主切削刃前刀面與主后刀面的交線，用以完成主要切除工作；副切削刃前刀面與副后刀面的交線，輔助

17、形成加工表面。三面：三面：前刀面、主后刀面和副后刀面。副后刀面與工件上已加工表面相對(duì)的表面。 前刀面切屑流經(jīng)的表面； 主后刀面與工件上過渡表面相對(duì)的表面40a）焊接式車刀b）整體式車刀c）機(jī)夾式車刀圖2-47 車刀的結(jié)構(gòu)41刨刀、銑刀、鉆頭等其他刀具可視為車刀的演變或組合刨刀、銑刀、鉆頭等其他刀具可視為車刀的演變或組合圖2-48 各種刀具切削部分的形狀4243主切削刃主后刀面前刀面副切削刃主剖面 PoA1）基面 Pr ：通過切削刃選定點(diǎn)與主運(yùn)動(dòng)方向垂直的平面?；媾c刀具底面平行。切削平面 Ps基面 Pr圖2-49 車刀正交平面參考系2）切削平面 Ps：通過切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相切且垂直于基面

18、Pr的平面。3）正交平面（主剖面） Po：通過切削刃選定點(diǎn)同時(shí)垂直于基面Pr和切削平面 Ps的平面。44ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrs45ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrs0q 用硬質(zhì)合金車刀切削鋼件，o取1020；切削灰鑄鐵，o取515；切削鋁及鋁臺(tái)金，o取2535；切削高強(qiáng)度鋼，o取-5 -10。46ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrs0q 粗加工和承受沖擊載荷的刀具，為了使刀刃有足夠強(qiáng)度，后角可選小些，一般為46；精加工時(shí)切深較小，為保證加工的表面質(zhì)量，后角可選大一些，一般為812。47q 主偏角應(yīng)根據(jù)加工對(duì)象正確選取，車刀常用的主

19、偏角有45、60、75、90幾種。ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrsr48rAA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrsrq 在切深、進(jìn)給量和主偏角相同的情況下，減小副偏角可使殘留面積減小，表面粗糙度降低。49a）b）c）圖2-51 刃傾角對(duì)排屑方向的影響5）刃傾角s切削平面內(nèi)測(cè)量，是主切削刃與基面的夾角。當(dāng)?shù)都馐乔邢魅凶罡唿c(diǎn)時(shí),s定為正值；反之位負(fù)。q s影響刀尖強(qiáng)度和切屑流動(dòng)方向。粗加工時(shí)為增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，s常取負(fù)值；精加工時(shí)為防止切屑劃傷已加工表面，s常取正值或零。506）副后角 副后刀面與副切削平面之間的夾角。過副切削刃上選定點(diǎn)且垂直于副切削刃在基面上投影的平面稱

20、為副正交平面。過副切削刃上選定點(diǎn)的切線且垂直于基面的平面稱為副切削平面，副正交平面、副切削平面與基面組成副正交平面參考系。0515253545556進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面57K向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面58K向進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng)主 運(yùn) 動(dòng)已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表 面正 交 平 面切 削 平 面基 面59K向進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng)主 運(yùn) 動(dòng)已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表

21、 面正 交 平 面切 削 平 面基 面KrKr606162刀刃安裝對(duì)工作角度的影響圖2-52 車刀安裝高度對(duì)工作角度的影響re=r0e=0a） 0e0b） 0e0c） rer rer63KKKKee刀柄安裝偏斜的影響64 式中角是主運(yùn)動(dòng)方向與合成切削速度方向間的夾角。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響（圖2-53）0e=0-0e=0+ 0PsPse圖2-53 切斷刀的工作角度f(wàn)x00000ee（2-8）（2-8a）tanWfD65 （圖2-54）tanfwfd 在進(jìn)給剖面，有：將其換算到主剖面內(nèi)得到：在正交平面內(nèi)：oeooeo（2-9）tantansinsinfrrwfDO O圖2-54 外圓車刀工作角

22、度f(wàn)foeoedwooforACAO vf B C B f O dwf ffefef ffefe666768按用途分：外圓車刀內(nèi)孔車刀端面車刀切斷車刀螺紋車刀按結(jié)構(gòu)分： 整體式 焊接式機(jī)夾重磨式可轉(zhuǎn)位式等6970圖1.30 車刀結(jié)構(gòu)a)整體式 b)焊接式 c)機(jī)夾重磨式 d)可轉(zhuǎn)位式71可轉(zhuǎn)位車刀避免焊接缺陷，刀具壽命高，能使用大切削用量刀桿可重復(fù)使用，節(jié)約大量材料采用先進(jìn)的幾何參數(shù)，切削性能穩(wěn)定，斷屑可靠刀片轉(zhuǎn)位方便迅速，生產(chǎn)率高刀片不焊接不刃磨，有利涂層刀片的使用減少了硬質(zhì)合金及超硬材料的消耗便于刀具的管理72圖1.31可轉(zhuǎn)位車刀組成1.刀片2.刀墊3.卡簧4.杠桿5.彈簧6.螺釘7.刀桿

23、73成形車刀特點(diǎn)：加工質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高刀具使用壽命長(zhǎng)類型： 平體成形車刀棱體成形車刀圓體成形車刀74圖1.32 成形車刀類型a）平體 b）棱體 c）圓體75麻花鉆組成：柄部頸部工作部分切削部分承擔(dān)切削導(dǎo)向部分引導(dǎo)鉆頭76圖1.33 麻花鉆的組成77用于擴(kuò)大孔徑類型：特點(diǎn)：高速鋼整體式硬質(zhì)合金鑲齒套式形與麻花鉆相似，但齒數(shù)較多（34齒）容屑槽較淺，無橫刃，導(dǎo)向性好加工質(zhì)量好，生產(chǎn)率高擴(kuò)孔鉆78圖1.35 擴(kuò)孔鉆a)高速鋼整體式 b)硬質(zhì)合金鑲齒套式79锪鉆用于加工圓柱形沉頭孔、 錐形沉頭孔和凸臺(tái)面等類型：高速鋼整體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金鑲齒結(jié)構(gòu)80圖1.36 锪鉆及加工示意圖a)帶導(dǎo)柱平底锪鉆 b)錐面

24、锪鉆 c)端面锪鉆81鉸刀用于中小孔的半精加工和精加工結(jié)構(gòu)：切削部分校準(zhǔn)部分圓柱部分倒錐部分工作部分頸部柄部特點(diǎn)：齒數(shù)多（612個(gè)），齒槽淺，剛性和導(dǎo)向性好，加工精度高。82圖 1.37 鉸刀的結(jié)構(gòu)83圖1.38 鉸刀的類型a）機(jī)用鉸刀 b）套式鉸刀 c）手用鉸刀 d）錐度鉸刀84鏜刀用于箱體孔及較大直徑孔的粗精加工結(jié)構(gòu)分為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便 可加工尺寸不同的孔徑 調(diào)整費(fèi)時(shí)，精度不易控制可消除鏜孔力的影響單刃鏜刀雙刃鏜刀85圖1.39 單刃鏜刀86圖1.40 微調(diào)鏜刀1.緊固螺釘2.微調(diào)螺母 3.鏜刀頭 4.刀片 5.鏜桿 6.導(dǎo)向鍵87圖1.41浮動(dòng)鏜刀88復(fù)合孔加工刀具特點(diǎn)： 保證各加工

25、面間的相互位置精度生產(chǎn)率高，可減少機(jī)床臺(tái)數(shù)制造復(fù)雜重磨和調(diào)整尺寸較困難同類工藝復(fù)合孔加工刀具 不同類工藝復(fù)合孔加工刀具按工藝分：兩把或以上同類或不同類刀具組合而成89圖1.42 同類工藝復(fù)合孔加工刀具a）復(fù)合鉸刀 b）復(fù)合鏜刀90圖1.43 不同類工藝復(fù)合孔加工刀具a）鉆鏜 b）鉆擴(kuò)鉸91拉刀利用拉刀相鄰齒尺寸變化來切除加工余量可加工各種形狀的內(nèi)外表面精度和生產(chǎn)率高、壽命長(zhǎng)制造較復(fù)雜，成本高用于成批大量生產(chǎn)圓孔拉刀 花鍵拉刀鍵槽拉刀四方拉刀平面拉刀等按用途分為：特點(diǎn)：92圖1.44 拉削的各種表面93圖1.45 圓孔拉刀結(jié)構(gòu)與切削部分的主要幾何參數(shù)1.前柄 2.頸部 3.過渡錐 4.前導(dǎo)部 5

26、.切削齒 6.校準(zhǔn)齒 7.后導(dǎo)部 8.后柄94銑刀多刃回轉(zhuǎn)刀具(2)硬質(zhì)合金面銑刀 加工中、大平面(3)三面刃銑刀 加工溝槽和臺(tái)階面(5)立銑刀 加工平面、凹槽、臺(tái)階面及成形面(4)鋸片銑刀 切窄槽或切斷工件(1)圓柱形銑刀 加工平面(6)模具銑刀 加工模具型腔或凸模成形面 (7)鍵槽銑刀 加工圓頭封閉鍵槽(8)角度銑刀 加工帶角度的溝槽和斜面(9)成形銑刀 加工成形表面95圖1.46 常用的幾種銑刀a)圓柱形銑刀b)硬質(zhì)合金面銑刀c)錯(cuò)齒三面刃銑刀d)鋸片銑刀e)立銑刀f)模具銑刀g)鍵槽銑刀h)單角銑刀i)雙角銑刀j）成形銑刀96螺紋刀具螺紋車刀 螺紋刃形的成形車刀螺紋梳刀 多齒的成形車刀

27、絲錐 加工內(nèi)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)刀具板牙 加工外螺紋的標(biāo)準(zhǔn)刀具加工內(nèi)、外螺紋表面螺紋銑刀 粗切蝸桿或梯形螺紋螺紋滾壓工具 無屑加工螺紋的高效工具97圖1.47 圓板牙98圖1.48 常用的幾種絲錐a)手用絲錐 b）機(jī)用絲錐 c）螺母絲錐 d）錐形絲錐99圖1.49 螺紋銑刀100圖1.50 螺紋滾壓工具a）滾絲輪 b）搓絲板101齒輪刀具成形法 展成法刀具刃形與齒槽形狀相同利用齒輪的嚙合原理來加工齒輪盤狀齒輪銑刀指狀齒輪銑刀齒輪拉刀等用于切削齒輪齒形滾刀加工直齒、斜齒圓柱齒輪插齒刀加工直齒輪、內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、齒條剃齒刀未淬硬的直齒、斜齒圓柱齒輪精加工102圖1.51 成形齒輪銑刀a)盤形銑刀 b)指狀

28、銑刀103圖1.52 齒輪滾刀104圖1.53 硬質(zhì)合金刮削滾刀105涂層滾刀106圖1.54 插齒刀的類型a)盤形 b)碗形 c)帶錐柄形107圖1.55 硬質(zhì)合金插齒刀108圖1.56 剃齒刀109110圖3.1.3 各式砂輪111特性： 磨料粒度結(jié)合劑 硬度 組織 硬質(zhì)磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成112即砂粒，是構(gòu)成砂輪的主要成分。磨料直接擔(dān)負(fù)著切削工作，應(yīng)具有很高的硬度、耐熱性和一定的韌性，破碎時(shí)應(yīng)能形成尖銳的棱角。目前生產(chǎn)中常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系三類。磨料113114即磨料顆粒的大小分為：粒度磨粒微粉每英寸篩網(wǎng)長(zhǎng)度上的篩孔數(shù)表示30#46# 一般磨削

29、54#100# 半精磨、精磨120#240# 精密磨、超精磨以顆粒最大尺寸的微米數(shù)表示W(wǎng)60W28 精密磨、超精磨W20W0.5 超精磨、鏡面磨115普通磨料根據(jù)使用要求，通常采用篩分法和水洗法制成各種粒度規(guī)格的磨粒和微粉。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2481.12481.2-1998規(guī)定，磨料粒度按顆粒尺寸大小分為37個(gè)粒度號(hào)。粒度號(hào)F4F220稱為粗磨粒，粒度號(hào)F230F1200稱為微粉。 116起粘結(jié)磨粒的作用分為：結(jié)合劑 陶瓷結(jié)合劑樹脂結(jié)合劑橡膠結(jié)合劑金屬結(jié)合劑耐酸堿、強(qiáng)度較高、較脆 各種砂輪不耐酸堿、強(qiáng)度高、有彈性 切斷砂輪、高速砂輪等金剛石砂輪117磨粒從砂輪表面脫落的難易程度取決于磨粒與粘

30、合劑的粘結(jié)強(qiáng)度硬度砂輪硬度高，磨粒不易脫落硬度低，磨粒易脫落磨未淬硬鋼 LN 磨淬硬鋼 HK磨硬質(zhì)合金 HJ 精密磨 KL超軟軟中軟中中硬硬超硬DEFGHJKLMNPQRS TY118磨料、結(jié)合劑、氣孔三者之間的比例關(guān)系磨料所占比例越大，組織越緊密，氣孔少 反之，組織疏松，氣孔多組織 組織號(hào)：014組織號(hào)大，磨料所占體積小，砂輪疏松常用：47119圖3.1.6 砂輪的組織120表表1.8 1.8 常用砂輪的形狀及用途常用砂輪的形狀及用途121PSA400100127A60L5B35PSA砂輪形狀：雙面凹砂輪砂輪特性代號(hào)實(shí)例：400尺寸外徑：400mm100厚度：100mm127內(nèi)徑：127mm

31、A磨料：棕剛玉60粒度：60#L硬度：中軟5組織號(hào)：5號(hào)（中等）B結(jié)合劑：樹脂（B）35最高線速度：35m/s122123工件材料的切削加工性是指材料在一定條件下被切削加工成合格零件的難易程度。12436003600rjvKv（2-10）125加工性 等級(jí)表2-12 材料相對(duì)加工性等級(jí)材料名稱及種類相對(duì)加工性Kr代 表 性 材 料1很易切削材料一般有色金屬3.0銅鋁合金，鋁銅合金，鋁鎂合金2容易切削材料易切削鋼2.53退火l5Cr，b0.373o.441GPa自動(dòng)機(jī)鋼，b0.3930.491GPa3較易切削鋼1.62.5正火30鋼，b0.4410.549GPa4普通材料一般鋼、鑄鐵1.01.6

32、45鋼，灰鑄鐵5稍難切削材料0.651.02Crl3，調(diào)質(zhì)b0.834GPa85，鋼b0.883GPa6難加工材料較難切削材料0.50.6545Cr，調(diào)質(zhì)b1.03GPa65Mn，調(diào)質(zhì)b0.9320.9817難切削材料0.150.550CrV, 調(diào)質(zhì)；1Crl8Ni9Ti, 鈦合金8很難切削材料0.15某些鈦合金，鑄造鎳基高溫合金126工件材料硬度的影響1）工件材料常溫硬度對(duì)切削加工性影響：工件材料硬度越高，切削力越大，切削溫度越高，刀具磨損越快。2）工件材料高溫硬度的影響：工件材料高溫硬度越高，加工性越差。這是因?yàn)榍邢鳒囟葘?duì)切削過程的有利影響（軟化）對(duì)高溫硬度高的材料不起作用。3）金屬材料中

33、硬質(zhì)點(diǎn)對(duì)加工性的影響：金屬中硬質(zhì)點(diǎn)越多，形狀越尖銳、分布越廣，則材料的加工性越差。4）材料的加工硬化對(duì)切削加工性的影響：加工硬化性越嚴(yán)重，切削加工性越差。127強(qiáng)度越高的材料，產(chǎn)生的切削力越大，切削時(shí)消耗的功率越多，切削溫度亦越高，刀具容易磨損。因此，在一般情況下，加工性隨工件材料強(qiáng)度提高而降低。 工件材料強(qiáng)度的影響工件材料塑性的影響128工件材料韌性的影響韌性大的材料，切削加工性較差：在斷裂前吸收的能量多，切削功率消耗多；且斷屑困難。工件材料彈性模量的影響材料的彈性模量E是衡量材料剛度（抵抗彈性變形的性能）的指標(biāo)，E值越大，材料剛度越大，切削加工性越差。材料的切削加工性是上述這些機(jī)械性能（硬度、強(qiáng)度、塑性、韌性、彈性模量等）綜合影響的結(jié)果。100圖3-47 碳鋼硬度與可切削性的關(guān)系0100200300