金屬切削的基礎(chǔ)知識

1、制造技術(shù)金屬切削的基本知識金屬切削的基本知識第一章第一章制造技術(shù)切削運(yùn)動切削運(yùn)動（1 1）主運(yùn)動：是把）主運(yùn)動：是把工件上多余金屬層工件上多余金屬層切下來的基本運(yùn)動切下來的基本運(yùn)動，是切下切屑最基，是切下切屑最基本的運(yùn)動。本的運(yùn)動。（2 2）進(jìn)給運(yùn)動：是）進(jìn)給運(yùn)動：是使金屬層不斷投入使金屬層不斷投入切削，從而加工出切削，從而加工出完整表面所需的運(yùn)完整表面所需的運(yùn)動。動。第一節(jié)第一節(jié) 切削運(yùn)動與切削用量切削運(yùn)動與切削用量制造技術(shù)（1 1）切削速度）切削速度v vc c：在單位時間內(nèi)，刀具在單位時間內(nèi)，刀具( (或工件或工件) )沿主運(yùn)沿主運(yùn)動向的相對位移。動向的相對位移。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動：

2、往復(fù)運(yùn)動：往復(fù)運(yùn)動： )/(6010002smLnvc)/(601000smndvcn 切削用量切削用量制造技術(shù) （2 2）進(jìn)給量）進(jìn)給量 f f：主運(yùn)動在主運(yùn)動在每行程每行程( (或每轉(zhuǎn)或每轉(zhuǎn)) )內(nèi)內(nèi), ,工件與工件與刀具之間沿進(jìn)給運(yùn)動方向的刀具之間沿進(jìn)給運(yùn)動方向的相對位移相對位移, ,單位單位mm/r mm/r 。刀具移動的速度刀具移動的速度vfvf與與進(jìn)給量進(jìn)給量 f f 的關(guān)系的關(guān)系: : v vf f =f=fn/60(mm/s)n/60(mm/s) 其中其中 ：f mm/r f mm/r n r/min n r/min制造技術(shù)（3 3）背吃刀量）背吃刀量( (吃刀深度吃刀深度)

3、) a ap p ： 在垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向上測量的主切削刃切在垂直于進(jìn)給運(yùn)動方向上測量的主切削刃切入工件的深度。加工表面與已加工表面的垂直距離入工件的深度。加工表面與已加工表面的垂直距離。pa車削車削: :a ap p=(dw - dm)/2=(dw - dm)/2 dwdw_待加工表面直徑待加工表面直徑 dmdm_已加工表面直徑已加工表面直徑制造技術(shù)刀具材料要求刀具材料要求（1 1）較高的硬度。）較高的硬度。（2 2）較高的紅熱性。（熱硬性）較高的紅熱性。（熱硬性）（3 3）較好的耐磨性。）較好的耐磨性。（4 4）足夠的強(qiáng)度和韌性。）足夠的強(qiáng)度和韌性。（5 5） 工藝性（可切削性、刃磨、熱處

4、理等性能）。工藝性（可切削性、刃磨、熱處理等性能）。第二節(jié)第二節(jié) 刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)制造技術(shù)常用的刀具材料常用的刀具材料（1 1）碳素工具鋼）碳素工具鋼（2 2）合金工具鋼）合金工具鋼（3 3）高速鋼）高速鋼（4 4）硬質(zhì)合金：鎢鈷類（）硬質(zhì)合金：鎢鈷類（YGYG）鎢鈦鈷類（）鎢鈦鈷類（YTYT）（5 5 ）涂層刀具和其他刀具材料：陶瓷、人造）涂層刀具和其他刀具材料：陶瓷、人造金剛石等金剛石等制造技術(shù) 刀具材料刀具材料 性能特征性能特征 刀具種類及切速刀具種類及切速 適用工件材料適用工件材料 適用加工條件適用加工條件 碳素工具鋼碳素工具鋼 6165HRC，高溫強(qiáng)，高溫強(qiáng)度低、

5、淬火時易裂、度低、淬火時易裂、變形。變形。 絲錐、銼刀、鋸絲錐、銼刀、鋸條、小鉆頭條、小鉆頭 低 強(qiáng)度 、軟材低 強(qiáng)度 、軟材料、有色金屬及料、有色金屬及塑性材料塑性材料 簡單手動工具簡單手動工具 合金工具鋼合金工具鋼 6165HRC，高溫強(qiáng)，高溫強(qiáng)度比碳素鋼稍好。度比碳素鋼稍好。 拉刀、絞刀、鉆拉刀、絞刀、鉆頭頭 同上同上 熱處理變形小熱處理變形小的低速工具的低速工具 高速鋼高速鋼 6165HRC， 600 C 紅熱 性尚紅熱 性尚好。耐磨性稍好。好。耐磨性稍好。 鉆頭、銑刀、齒鉆頭、銑刀、齒輪刀具（低、中輪刀具（低、中速）速） 低、中強(qiáng)度和硬低、中強(qiáng)度和硬度的材料度的材料 復(fù)雜刀具復(fù)雜刀具

6、 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 6075HRC ， 能 耐， 能 耐1000C 高溫， 耐磨高溫， 耐磨性好。性好。 車、車、銑、拉、刨、銑、拉、刨、鉆頭、 絞刀 （中、鉆頭、 絞刀 （中、高速）高速） 中 等以 上強(qiáng)度中 等以 上強(qiáng)度和硬度的材料和硬度的材料 各種刀具各種刀具 陶瓷材料陶瓷材料 9195HRA 熱 硬 性熱 硬 性好，耐磨抗彎性差，好，耐磨抗彎性差，易碎。易碎。 車刀（高速）車刀（高速） 各種材料各種材料 不可斷續(xù)切削不可斷續(xù)切削 立方氮化硼立方氮化硼 739000HV， 熱硬性， 熱硬性高，高， 可耐可耐 1500C， 與鐵， 與鐵素的親和力小。素的親和力小。 車刀、銑刀（中車刀、銑刀

7、（中高速）高速） 淬硬合金鋼、高淬硬合金鋼、高速鋼、淬硬、冷速鋼、淬硬、冷硬鑄鐵、純鎳高硬鑄鐵、純鎳高溫合金溫合金 用 于 連 續(xù) 切用 于 連 續(xù) 切削、避免沖擊削、避免沖擊振動振動 人造金剛石人造金剛石 1000HV， 熱硬性好。， 熱硬性好。 車刀、銑刀、砂車刀、銑刀、砂輪等輪等 硬 質(zhì)合 金、陶硬 質(zhì)合 金、陶瓷、玻璃、有色瓷、玻璃、有色金屬及合金金屬及合金 不易加工的鐵不易加工的鐵族金屬族金屬 常用刀具材料性能特征常用刀具材料性能特征制造技術(shù)涂層刀具涂層刀具 涂層刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速涂層刀具是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼刀具體上涂覆一包層耐磨性較高的金屬化合物鋼刀具體上涂

8、覆一包層耐磨性較高的金屬化合物（如：氮化鈦、氧化鋁等）而獲得的。（如：氮化鈦、氧化鋁等）而獲得的。制造技術(shù) 1.1.車刀切削部分的組成車刀切削部分的組成 一尖、兩刃、三面、四個刀具角度一尖、兩刃、三面、四個刀具角度（1 1）前刀面：切屑流經(jīng)的表面）前刀面：切屑流經(jīng)的表面（2 2）主后刀面：與待加工表面相對）主后刀面：與待加工表面相對（3 3）副后刀面：與已加工表面相對）副后刀面：與已加工表面相對 刀具結(jié)構(gòu)刀具結(jié)構(gòu)制造技術(shù)2. 2. 車刀切削部分的角度車刀切削部分的角度 （1 1）輔助平面：坐標(biāo)參考系）輔助平面：坐標(biāo)參考系 基面：與切削速度方向垂直基面：與切削速度方向垂直 切削平面：與加工表面相

9、切切削平面：與加工表面相切 主剖面主剖面( (正交平面正交平面) )： 與主切削刃與主切削刃在基面上投影垂直在基面上投影垂直制造技術(shù)主偏角主偏角k kr r： 基面中，基面中，主切削刃與進(jìn)主切削刃與進(jìn)給方向的夾角給方向的夾角副偏角副偏角k kr r ： 基面中，基面中，主切削刃與進(jìn)主切削刃與進(jìn)給反方向的夾給反方向的夾角角3.3.刀具角度刀具角度制造技術(shù)前角前角00： 主剖面中，前刀面主剖面中，前刀面與基面的夾角與基面的夾角后角后角00：主剖面中，主后刀主剖面中，主后刀面與切削平面的夾面與切削平面的夾角角刃傾角刃傾角s s ：切削平面中，主切切削平面中，主切削刃與基面的夾角削刃與基面的夾角制造技

10、術(shù)（1 1）主偏角：）主偏角：k kr r減小，切削刃接觸面積大，減小，切削刃接觸面積大，切屑寬度增加，刀具的強(qiáng)度增大，但徑向力切屑寬度增加，刀具的強(qiáng)度增大，但徑向力FyFy也增大。（剛性好取也增大。（剛性好取4545，一般取，一般取7575，細(xì)長，細(xì)長軸取軸取9090） 4 4刀具角度的選擇刀具角度的選擇 制造技術(shù) （2 2） 副偏角副偏角 krkr：主要是減少副切主要是減少副切削刃與加工表面之間的摩擦，增大副偏角，減削刃與加工表面之間的摩擦，增大副偏角，減小了摩擦，改善加工表面，小了摩擦，改善加工表面，但加工表面變粗但加工表面變粗糙糙。一般取一般取5 5-15-15。 制造技術(shù)（3 3）前角）前角0 0：增大前角切削變形減少，切削輕增大前角切削變形減少，切削輕快，但若前角過大，導(dǎo)熱體積小，切削部分強(qiáng)度快，但若前角過大，導(dǎo)熱體積小，切削部分強(qiáng)度減小。（硬質(zhì)合金取減小。（硬質(zhì)合金取-5-5- +20-