機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課件(第2章)

1、12本章內(nèi)容夾具機(jī)床刀具3【本章內(nèi)容】【本章內(nèi)容】1.切削刀具的材料、組成和角度，刀具的磨損及常用刀具切削刀具的材料、組成和角度，刀具的磨損及常用刀具（含磨具）；（含磨具）；2.金屬切削機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)和基本結(jié)構(gòu)，機(jī)床的傳動(dòng)，數(shù)金屬切削機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)和基本結(jié)構(gòu)，機(jī)床的傳動(dòng)，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展；控機(jī)床的發(fā)展；3.工件的安裝，夾具的分類(lèi)和組成，工件在夾具中的定位、工件的安裝，夾具的分類(lèi)和組成，工件在夾具中的定位、夾緊以及典型夾具。夾緊以及典型夾具?！颈菊乱蟆俊颈菊乱蟆?熟悉刀具的組成，能夠?qū)?jiǎn)單刀具的熟悉刀具的組成，能夠?qū)?jiǎn)單刀具的幾何角度幾何角度進(jìn)行標(biāo)注、進(jìn)行標(biāo)注、 分析及定性選擇；分析及定性

2、選擇；2熟悉熟悉常用的刀具和磨具常用的刀具和磨具；3了解機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)床中的作用，能分析簡(jiǎn)單的傳動(dòng)系統(tǒng)；了解機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)床中的作用，能分析簡(jiǎn)單的傳動(dòng)系統(tǒng)；4能熟練運(yùn)用工件定位的能熟練運(yùn)用工件定位的六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理，能對(duì)常見(jiàn)加工中，能對(duì)常見(jiàn)加工中的工件進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。的工件進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。4 第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí) 第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪 第三節(jié)第三節(jié) 金屬金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)切削機(jī)床的基本知識(shí) 第四節(jié)第四節(jié) 車(chē)床車(chē)床 第五節(jié)第五節(jié) 齒輪加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床 第六節(jié)第六節(jié) 磨床磨床 第七節(jié)第七節(jié) 組合機(jī)床組合

3、機(jī)床 第八節(jié)第八節(jié) 數(shù)字控制機(jī)床簡(jiǎn)介數(shù)字控制機(jī)床簡(jiǎn)介 第九節(jié)第九節(jié) 機(jī)床夾具機(jī)床夾具5第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí)6刀具與工件之間附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng), 它配合主運(yùn)動(dòng)依次地或連續(xù)不斷地切除切屑, 從而形成具有所需幾何特性的已加工表面。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成(如車(chē)削)，也可由工件完成(如銑削)，可以是間歇的（如刨削）, 也可以是連續(xù)的（如車(chē)削）。 （2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)稱為合成切削運(yùn)動(dòng)。（3）合成切削運(yùn)動(dòng)）合成切削運(yùn)動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí) （1） 主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)由機(jī)床或人力提供的刀具與工件之間主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng),

4、它使刀具切削刃及其鄰近的刀具表面切入工件材料，使被切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行? 從而形成工件的新表面。在在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)速度最高、切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)速度最高、耗功最大，是切下切屑所必須的耗功最大，是切下切屑所必須的基本運(yùn)動(dòng)?；具\(yùn)動(dòng)。7各種切削加工的切削運(yùn)動(dòng)各種切削加工的切削運(yùn)動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí)8切削速度切削速度v vc c、進(jìn)給量、進(jìn)給量f f、背吃刀量、背吃刀量a ap p 構(gòu)成了普通構(gòu)成了普通外圓車(chē)削的外圓車(chē)削的切削用量三要素切削用量三要素。第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí)9圖圖23 車(chē)削時(shí)的車(chē)削時(shí)的切削層參數(shù)切削層參數(shù)第一節(jié)

5、第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí)10切削層公稱橫截面積：切削層公稱橫截面積：A AD Dh hD Db bD D=a=ap pf f上述公式中可看出上述公式中可看出 h hD D、b bD D均與主偏角有均與主偏角有關(guān)，但切削層公稱橫截面積關(guān)，但切削層公稱橫截面積A AD D只與只與h hD D、b bD D或或f f、a ap p有關(guān)。有關(guān)。第一節(jié)第一節(jié) 金屬切削刀具的基本知識(shí)金屬切削刀具的基本知識(shí)切削層公稱厚度：切削層公稱厚度：hDfsinKr切削層公稱寬度：切削層公稱寬度：bDapsinKr11二、刀具角度二、刀具角度 由工作部分和非工作部分構(gòu)成。由工作部分和非工作部

6、分構(gòu)成。 車(chē)刀的工作部分比較簡(jiǎn)單，只由切削部分構(gòu)成，非工作部分就是車(chē)刀的柄部(或刀桿)。不論刀具結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，就其單刀齒切削部分，都可以看成由外圓車(chē)刀的切削部分演變而來(lái)，本節(jié)以外圓車(chē)刀為例來(lái)介紹其幾何參數(shù)。12（1)1)前刀面前刀面A A 切屑流過(guò)的刀面。切屑流過(guò)的刀面。 1. 1.刀刀 面面（2)2)主后刀面主后刀面A A 與工件正在被切削加工的表面與工件正在被切削加工的表面 （過(guò)渡表面）相對(duì)的刀面。（過(guò)渡表面）相對(duì)的刀面。 （3)3)副后刀面副后刀面A A 與工件已切削加工的表面相對(duì)與工件已切削加工的表面相對(duì) 的刀面。的刀面。圖圖24車(chē)刀的構(gòu)成車(chē)刀的構(gòu)成13 2. 2.刀刃刀刃（1 1）主

7、切削刃）主切削刃S S 前刀面與主后刀面在空間的交線。前刀面與主后刀面在空間的交線。（2 2）副切削刃）副切削刃S S 前刀面與副后刀面在空間的交線。前刀面與副后刀面在空間的交線。 3 3刀尖刀尖 三個(gè)刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃三個(gè)刀面在空間的交點(diǎn)，也可理解為主、副切削刃二條刀刃匯交的一小段切削刃。二條刀刃匯交的一小段切削刃。 在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性，在實(shí)際應(yīng)用中，為增加刀尖的強(qiáng)度與耐磨性，一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過(guò)渡刃。一般在刀尖處磨出直線或圓弧形的過(guò)渡刃。14 刀具角度刀具角度是為刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)所是為刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)所使用的幾何

8、參數(shù)，它們是確定刀具切削部分幾何形使用的幾何參數(shù)，它們是確定刀具切削部分幾何形狀（各表面空間位置）的重要參數(shù)。狀（各表面空間位置）的重要參數(shù)。 用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)面稱為參用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)面稱為參考系考系; 參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系兩類(lèi)。兩類(lèi)。 （二）定義刀具角度的參考系（二）定義刀具角度的參考系15在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)，用于定義刀具幾何在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)，用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標(biāo)注角度參考系。參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標(biāo)注角度參考系。1 1刀具靜止參考系刀

9、具靜止參考系在該參考系中定義的角度稱為在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度刀具的標(biāo)注角度。靜止參考系中最常用的刀具標(biāo)注角度參考系是靜止參考系中最常用的刀具標(biāo)注角度參考系是正交平正交平面參考系面參考系, ,其它參考系有法平面參考系、假定工作平其它參考系有法平面參考系、假定工作平面參考系等。面參考系等。 16圖2-6 正交平面參考系17(1)基面基面p pr r通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。通常平行于車(chē)刀的安裝面（底面）。(2)切削平面切削平面p ps s 通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，垂直于基面并與主切削刃相切的平面。(3)正交平面正交平面p po o 通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)，同時(shí)與基

10、面和切削平面垂直的平面。18 圖圖27 車(chē)刀的主要角度車(chē)刀的主要角度19（1 1）基面中測(cè)量的刀具角度）基面中測(cè)量的刀具角度1）主偏角）主偏角r 主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度vf 方向之間的夾角。方向之間的夾角。2）副偏角）副偏角r 副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度vf反方向之間的夾角。反方向之間的夾角。3）刀尖角）刀尖角r 主、副切削刃在基面上的投影之主、副切削刃在基面上的投影之間的夾角，它是派生角度。間的夾角，它是派生角度。r=180-(r r)r是標(biāo)注角度是否正確的驗(yàn)證公式之一。是標(biāo)注角度是否正確的驗(yàn)證公

11、式之一。4）主切削刃和副切削刃之間的過(guò)渡刃參數(shù)將改變刀尖）主切削刃和副切削刃之間的過(guò)渡刃參數(shù)將改變刀尖的幾何形狀的幾何形狀,用刀尖圓弧半徑用刀尖圓弧半徑r描述，當(dāng)描述，當(dāng)r=0時(shí)為時(shí)為尖角過(guò)渡，尖角過(guò)渡，r0時(shí)為圓角過(guò)渡，直線過(guò)渡時(shí)用時(shí)為圓角過(guò)渡，直線過(guò)渡時(shí)用 和和 b參數(shù)描述參數(shù)描述(圖圖1-6)p10。20（2）切削平面中測(cè)量的刀具角度）切削平面中測(cè)量的刀具角度1）刃傾角）刃傾角s 主切削刃與基面之間的夾角。主切削刃與基面之間的夾角。它在切削平面內(nèi)標(biāo)注或測(cè)量，但有正負(fù)之分。它在切削平面內(nèi)標(biāo)注或測(cè)量，但有正負(fù)之分。當(dāng)主切削刃與基面平行時(shí)當(dāng)主切削刃與基面平行時(shí)s=0；當(dāng)?shù)都恻c(diǎn)相對(duì)基面處于主切削

12、刃上的最高點(diǎn)時(shí)當(dāng)?shù)都恻c(diǎn)相對(duì)基面處于主切削刃上的最高點(diǎn)時(shí)s 0；反之反之s 0。 21（3 3）正交平面中測(cè)量的刀具角度）正交平面中測(cè)量的刀具角度1)1)前角前角O O 前刀面與基面之間的夾角。前刀面與基面之間的夾角。2)2)后角后角o o 后刀面與切削平面之間的夾角。后刀面與切削平面之間的夾角。3)3)楔角楔角o o 前刀面與后刀面之間的夾角，它是個(gè)派生角前刀面與后刀面之間的夾角，它是個(gè)派生角。它與前角、后角有如下的關(guān)系：。它與前角、后角有如下的關(guān)系：o o9090(O Oo o) ) 也是判斷標(biāo)注是否正確的驗(yàn)證式之一。也是判斷標(biāo)注是否正確的驗(yàn)證式之一。說(shuō)明：以上標(biāo)注角度是在刀尖與工件回轉(zhuǎn)軸線

13、等高、刀說(shuō)明：以上標(biāo)注角度是在刀尖與工件回轉(zhuǎn)軸線等高、刀桿縱向軸線垂直于進(jìn)給方向，以及不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影桿縱向軸線垂直于進(jìn)給方向，以及不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響等條件下確定的。響等條件下確定的。221.1.前角前角O O （1 1）功用）功用O 刀刃鋒利刀刃鋒利，切屑變形，切屑變形切削力和切削功率切削力和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度刀刃和刀尖強(qiáng)度，散熱體積，散熱體積刀具壽命刀具壽命232.2.后角后角o o （1 1）功用）功用后刀面與工件的摩擦后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率后刀面的磨損率24o1Pro2253.3.主偏角主偏角r 和副偏角和副偏角r （1 1）功用）功用r 和和r 刀刃強(qiáng)度刀刃強(qiáng)度表面

14、粗糙度表面粗糙度背向力背向力Fp殘留面積高度殘留面積高度，散熱條件，散熱條件刀具壽命刀具壽命，進(jìn)給力，進(jìn)給力Ff26kr1Krkr2FpFf274.4.刃傾角刃傾角s （1 1）功用）功用 主要影響刀頭的強(qiáng)度和切主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動(dòng)方向。屑的流動(dòng)方向。28刀具在工作參考系中確定的角刀具在工作參考系中確定的角度稱為刀具工作角度。度稱為刀具工作角度。 研究刀具工作角度的變化研究刀具工作角度的變化趨勢(shì)，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、趨勢(shì)，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、革新有重要的指導(dǎo)意義。革新有重要的指導(dǎo)意義。1 1刀具工作參刀具工作參考系的建立考系的建立 與靜態(tài)系統(tǒng)中正交平面參考系建立的定義和與靜態(tài)系統(tǒng)中正

15、交平面參考系建立的定義和程序相似，不同點(diǎn)就在于它以合成切削運(yùn)動(dòng)程序相似，不同點(diǎn)就在于它以合成切削運(yùn)動(dòng)e e或或刀具安裝位置條件來(lái)確定工作參考系的基面刀具安裝位置條件來(lái)確定工作參考系的基面p prere。 由于工作基面的變化，將帶來(lái)工作切削平面由于工作基面的變化，將帶來(lái)工作切削平面p psese的變化，從而導(dǎo)致工作前角的變化，從而導(dǎo)致工作前角oeoe、工作后角、工作后角oeoe 的變化。的變化。29刀具工作參考系刀具工作參考系(1)工作基面pre 通過(guò)切削刃上的選通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)，垂直于合成定點(diǎn)，垂直于合成切削運(yùn)動(dòng)速度方向切削運(yùn)動(dòng)速度方向的平面。的平面。(2)工作切削平面pse通過(guò)切削刃上的

16、選通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)，與切削刃相定點(diǎn)，與切削刃相切且垂直于工作基切且垂直于工作基面的平面。面的平面。(3)工作正交平面poe通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)，同時(shí)垂通過(guò)切削刃上的選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于工作基面、工作切削平面的直于工作基面、工作切削平面的平面。平面。302 2刀具工作角度的分析刀具工作角度的分析 在工作正交平面參考系中，一般考核刀具工作角度在工作正交平面參考系中，一般考核刀具工作角度(oe 、oe 、re、re、oe 、se)的變化，對(duì)刀具的變化，對(duì)刀具角度設(shè)計(jì)補(bǔ)償量以及對(duì)切削加工過(guò)程的影響情況。角度設(shè)計(jì)補(bǔ)償量以及對(duì)切削加工過(guò)程的影響情況。 在車(chē)削在車(chē)削(切斷、車(chē)螺紋、車(chē)絲杠切斷、車(chē)螺紋、車(chē)絲

17、杠)、鏜孔、鏜孔、銑削等加工中，、銑削等加工中，通常因刀具工作角度的變化，對(duì)工件已加工表面質(zhì)量或切削性能造成不利影響。311 1）橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（如切斷）橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（如切斷）322 2）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（如切削螺紋）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（如切削螺紋） 軸向進(jìn)給車(chē)外圓時(shí)，合成切削運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加工軌跡是阿基米德螺旋線，從而使工作前角oe增大、工作后角oe 減小(圖2-10) 。33 圖210 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響34v用刃傾角s=0車(chē)刀車(chē)削外圓時(shí)，由于車(chē)刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置發(fā)生變化，工作前角oe增大，而工作后角oe減小。v若切削刃低于工件中心，則工作角度的變化情況正好相反。v加

18、工內(nèi)表面時(shí)，情況與加工外表面相反。如圖2-11所示。（3 3）刀具安裝位置對(duì)刀具工作角度的影響）刀具安裝位置對(duì)刀具工作角度的影響1)1)刀尖安裝高低對(duì)工作前、后角的影響刀尖安裝高低對(duì)工作前、后角的影響圖圖21135圖圖211 刀尖安裝高低對(duì)工作角度的影響刀尖安裝高低對(duì)工作角度的影響36v當(dāng)?shù)稐U中心線與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向不垂直且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)G角時(shí)，工作主偏角將增大，工作副偏角將減小。如圖1-12所示。2 2）刀桿安裝偏斜對(duì)工作主、副偏角的影響）刀桿安裝偏斜對(duì)工作主、副偏角的影響37圖212車(chē)刀安裝偏斜對(duì)工作主偏角、副偏角的影響381.1.前角前角O O （1 1）功用）功用O 刀刃鋒利刀刃鋒利，切屑變形

19、，切屑變形切削力和切削功率切削力和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度刀刃和刀尖強(qiáng)度，散熱體積，散熱體積刀具壽命刀具壽命39o1Pro240（2 2）選擇）選擇前角大小取決于：工件材料、刀前角大小取決于：工件材料、刀具材料及加工要求。具材料及加工要求。工件材料強(qiáng)度、硬度工件材料強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，應(yīng)取較較低時(shí)，應(yīng)取較大大前角，反前角，反之應(yīng)取較小的前角。之應(yīng)取較小的前角。加工加工塑性材料塑性材料時(shí)，應(yīng)取較時(shí)，應(yīng)取較大大前角，加工脆性材料前角，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)取較小的前角。時(shí)，應(yīng)取較小的前角。刀具材料刀具材料韌性好韌性好（高速鋼），取較（高速鋼），取較大大前角，反之前角，反之（硬質(zhì)合金）取較小前角。（硬質(zhì)合金

20、）取較小前角。粗加工時(shí)，取較小前角，粗加工時(shí)，取較小前角，精加工精加工時(shí)，取較時(shí)，取較大大前角。前角。 412.2.后角后角o o （1 1）功用）功用o 后刀面與工件的摩擦后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率后刀面的磨損率（2 2）選擇）選擇后角大小取決于：切削厚度、后角大小取決于：切削厚度、工件材料及工藝系統(tǒng)剛度。工件材料及工藝系統(tǒng)剛度。切削切削厚厚度越大，后角越度越大，后角越小??；工件材料越工件材料越軟軟、塑性越大塑性越大，后角越，后角越大大；工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)剛度較差剛度較差時(shí)，適當(dāng)時(shí)，適當(dāng)減小減小后角；后角； 423.3.主偏角主偏角r 和副偏角和副偏角r （1 1）功用）功用r 和和r

21、刀刃強(qiáng)度刀刃強(qiáng)度表面粗糙度表面粗糙度背向力背向力Fp殘留面積高度殘留面積高度，散熱條件，散熱條件刀具壽命刀具壽命，進(jìn)給力，進(jìn)給力Ff（2 2）選擇）選擇工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，主偏角取較小值；反之取較大值。工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，主偏角取較小值；反之取較大值。副偏角大小取決于表面粗糙度（副偏角大小取決于表面粗糙度（5 51515) )，粗加工時(shí)，粗加工時(shí)取大值，精加工取小值。取大值，精加工取小值。43kr1Krkr2FpFf444.4.刃傾角刃傾角s （1 1）功用）功用（2 2）選擇）選擇 主要影響刀頭的強(qiáng)度和切主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動(dòng)方向。屑的流動(dòng)方向。加工一般鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)：加工一般

22、鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)： 粗車(chē)粗車(chē)s 0 05 5，精車(chē)，精車(chē)s 0 0+5+5； 有沖擊時(shí)：有沖擊時(shí)：s 5 51515； 特別大時(shí)：特別大時(shí)：s 30304545。切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)：切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)： s 30304545。45 金屬切削過(guò)程中的加工質(zhì)量、加工效率、加工成本，在很大程度上取決于刀具材料的合理選擇。因此，材料、結(jié)構(gòu)和幾何形狀是構(gòu)成刀具切削性能評(píng)估的三要素。1）高的硬度和耐磨性2）足夠的強(qiáng)度和韌性3）較好的熱硬性4）良好的工藝性5）經(jīng)濟(jì)性46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 185

23、0 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）刀具材料的發(fā)展刀具材料的發(fā)展47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刀具材料的耐磨性與斷裂韌性48刀具材料種類(lèi)很多，常用的有工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼）、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。4

24、9常用高速鋼牌號(hào)及其應(yīng)用范圍類(lèi)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95W18 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 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

25、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5051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

26、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YT14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5253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

27、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)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。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。54刀具材料種類(lèi) 合金 高速鋼 硬質(zhì)合金 陶瓷 天然 聚晶金剛石

28、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 HV10000 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 R

29、a=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普通刀具材料與超硬刀具材料性能與用途對(duì)比55 應(yīng)當(dāng)指出，加工一般材料大量使用的仍是應(yīng)當(dāng)指出，加工一般材料大量使用的仍是普通高速鋼普通高速鋼及硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金，只有在加工難加工材料時(shí)，才考慮選用新牌，只有在加工難加工材料時(shí)，才考慮選用新牌號(hào)合金或高性能高速鋼，在加工高硬度材料或精密加工時(shí)，號(hào)合金

30、或高性能高速鋼，在加工高硬度材料或精密加工時(shí)，才考慮選用超硬材料。才考慮選用超硬材料。 56第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪一、車(chē)刀一、車(chē)刀 車(chē)刀是金屬切削加工中使用最廣泛的刀具，它可以在車(chē)刀是金屬切削加工中使用最廣泛的刀具，它可以在普通車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、立式車(chē)床、自動(dòng)與半自動(dòng)車(chē)床上，普通車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、立式車(chē)床、自動(dòng)與半自動(dòng)車(chē)床上，完成工件的外圓、端面、切槽或切斷等不同的加工工序。完成工件的外圓、端面、切槽或切斷等不同的加工工序。 （圖213）57圖圖2-13 幾種常用的車(chē)刀幾種常用的車(chē)刀145彎頭車(chē)刀；彎頭車(chē)刀；290外圓車(chē)刀；外圓車(chē)刀；3外螺紋車(chē)刀；外螺紋車(chē)刀；4

31、75外圓車(chē)刀；外圓車(chē)刀；5成形車(chē)刀；成形車(chē)刀；690外圓車(chē)刀；外圓車(chē)刀；7切斷刀；切斷刀；8內(nèi)圓切槽刀；內(nèi)圓切槽刀；9內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋車(chē)刀；車(chē)刀；10盲孔鏜刀；盲孔鏜刀；11通孔鏜刀通孔鏜刀第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪58a）焊接式車(chē)刀b）整體式車(chē)刀c）機(jī)夾式車(chē)刀車(chē)刀的結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪59 2. 硬質(zhì)合金機(jī)夾重磨式車(chē)刀硬質(zhì)合金機(jī)夾重磨式車(chē)刀 避免焊接引起的缺陷，提高避免焊接引起的缺陷，提高了刀具耐用度；刀桿可重復(fù)使用了刀具耐用度；刀桿可重復(fù)使用利用率較高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能利用率較高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能完全避免由于刃磨而可能引

32、起刀完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂紋。片的裂紋。 3.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀 1.不需刃磨，刀片材料能較好地保持原有力學(xué)性能、切削不需刃磨，刀片材料能較好地保持原有力學(xué)性能、切削性能、硬度和抗彎強(qiáng)度。性能、硬度和抗彎強(qiáng)度。 2.減少了刃磨、換刀、調(diào)刀所需的輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)減少了刃磨、換刀、調(diào)刀所需的輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。效率。 3.可使用涂層刀片，提高刀具耐用度?？墒褂猛繉拥镀岣叩毒吣陀枚?。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪 1. 硬質(zhì)合金焊接式車(chē)刀硬質(zhì)合金焊接式車(chē)刀 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，抗振性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，抗振性能好，制造方便使用靈活。但能好，

33、制造方便使用靈活。但刀片易產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋。刀片易產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋。60刨刀、銑刀、鉆頭等其他刀具可視為車(chē)刀的演變或組合各種刀具切削部分的形狀61 1. 麻花鉆麻花鉆 主要用于孔的粗加工，主要用于孔的粗加工，IT11級(jí)以下；表面粗糙度級(jí)以下；表面粗糙度Ra25m 6. 3 m 。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪二、孔加工刀具二、孔加工刀具62圖圖218 麻花鉆的組成和切削部分麻花鉆的組成和切削部分63圖圖219 麻花鉆的幾何角度麻花鉆的幾何角度64 螺旋角對(duì)切削過(guò)程的影響螺旋角對(duì)切削過(guò)程的影響 f軸向力和扭矩軸向力和扭矩切削輕快切削輕快切削刃強(qiáng)度和散熱條件切削刃強(qiáng)度和散熱

34、條件刀具壽命刀具壽命影響排屑情況，影響排屑情況，它就是鉆頭的軸向前角。它就是鉆頭的軸向前角。 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角=18 30。 黃銅、軟青銅： =10 17 輕合金、紫銅： =35 40 高強(qiáng)度鋼、鑄鐵:=10 15（1 1）螺旋角）螺旋角 指鉆頭最外緣處螺旋線的切線指鉆頭最外緣處螺旋線的切線與鉆頭軸線的夾角與鉆頭軸線的夾角 。65（2 2）頂角）頂角22 指兩主切削刃在與它們指兩主切削刃在與它們平行的平面上投影的夾角平行的平面上投影的夾角 。（圖（圖218b） 頂角對(duì)切削過(guò)程的影響頂角對(duì)切削過(guò)程的影響2 主切削刃長(zhǎng)度主切削刃長(zhǎng)度單位切削刃上的負(fù)荷及軸向力單位切削刃上的負(fù)荷及

35、軸向力鉆尖強(qiáng)度鉆尖強(qiáng)度有利于散熱，提高鉆頭耐用度有利于散熱，提高鉆頭耐用度而扭矩而扭矩66（3 3）前角）前角o o 是在正交平面內(nèi)測(cè)量的是在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角前刀面與基面間的夾角 。（圖（圖219） 由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同的，由外緣向中心逐漸減小。在圖樣上，鉆頭的前角不予的，由外緣向中心逐漸減小。在圖樣上，鉆頭的前角不予標(biāo)注，而用螺旋角表示。標(biāo)注，而用螺旋角表示。67（4 4）后角）后角f 是在假定工作平面

36、內(nèi)測(cè)量是在假定工作平面內(nèi)測(cè)量的切削平面與主后刀面之間的的切削平面與主后刀面之間的夾角夾角 。（圖。（圖219） 為改善切削條件，并能與切削刃上變化的前角相適應(yīng)，為改善切削條件，并能與切削刃上變化的前角相適應(yīng)，而使各點(diǎn)的楔角大致相等，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣而使各點(diǎn)的楔角大致相等，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣向中心逐漸增大。向中心逐漸增大。68（5 5）橫刃角度）橫刃角度 橫刃角度包括橫刃斜角橫刃角度包括橫刃斜角、橫刃前角橫刃前角o、和橫刃后角和橫刃后角 o。（圖。（圖220） 由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切削時(shí)因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生

37、很大的軸向力。削時(shí)因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生很大的軸向力。 對(duì)于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。對(duì)于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。69圖圖220 橫刃切削角度橫刃切削角度70 2. 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆 用于對(duì)已鉆孔的進(jìn)一步加用于對(duì)已鉆孔的進(jìn)一步加工，工，IT10 IT11級(jí)；表面粗糙級(jí)；表面粗糙度度6. 3 3.2m 。（1 1）擴(kuò)孔鉆的類(lèi)型擴(kuò)孔鉆的類(lèi)型 （2 2）擴(kuò)孔鉆與麻花鉆的比較擴(kuò)孔鉆與麻花鉆的比較 圖圖221 1）刀齒數(shù)多（）刀齒數(shù)多（34個(gè)），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)；個(gè)），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)； 2）刀體強(qiáng)度和剛性較好；）刀體強(qiáng)度和剛性較好； 3）沒(méi)有橫刃，改善了切削條件。）沒(méi)有橫

38、刃，改善了切削條件。 因此，大大提高了切削效率和加工質(zhì)量。因此，大大提高了切削效率和加工質(zhì)量。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪71第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪72 3. 鉸鉸 刀刀 用于中、小尺寸孔的半精用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，加工和精加工，IT6 IT8級(jí)；級(jí)；表面粗糙度表面粗糙度1.6 0.4m 。（1 1）鉸刀的類(lèi)型鉸刀的類(lèi)型 （2 2）鉸刀）鉸刀與擴(kuò)孔鉆的比較與擴(kuò)孔鉆的比較 圖圖222圖圖2-23 1）刀齒數(shù)多（）刀齒數(shù)多（612個(gè)），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)；個(gè)），故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)； 2）刀體強(qiáng)度和剛性較好（容屑槽淺

39、，芯部直徑大）；）刀體強(qiáng)度和剛性較好（容屑槽淺，芯部直徑大）； 因此，鉸孔的加工質(zhì)量更好。因此，鉸孔的加工質(zhì)量更好。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪73 圖圖222 鉸刀的類(lèi)型鉸刀的類(lèi)型（a）直柄機(jī)用鉸刀（）直柄機(jī)用鉸刀（b）錐柄機(jī)用鉸刀）錐柄機(jī)用鉸刀c）硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀）硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀（d）手用鉸刀（）手用鉸刀（e）可調(diào)節(jié)手用鉸刀（）可調(diào)節(jié)手用鉸刀（f）套式機(jī)用鉸刀（）套式機(jī)用鉸刀（g）直柄）直柄 莫式圓錐鉸刀（莫式圓錐鉸刀（h）手用）手用1:50錐度鉸刀錐度鉸刀第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪74圖圖223 鉸刀的結(jié)構(gòu)鉸刀的結(jié)構(gòu)

40、第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪75 1. 銑刀的幾何角度銑刀的幾何角度 主要用于平面、臺(tái)階、溝槽主要用于平面、臺(tái)階、溝槽和各種成形面的加工和各種成形面的加工 。（圖）。（圖）1 1）圓柱銑刀）圓柱銑刀的幾何角度的幾何角度 圖圖224 前前 角角 為了便于制造，規(guī)定圓柱銑刀的為了便于制造，規(guī)定圓柱銑刀的前角用法平面前角前角用法平面前角n表示。表示。cosontgtg銑削鋼件：銑削鋼件： o=10 20銑削鑄鐵件：銑削鑄鐵件： o=5 15第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪三、銑三、銑 刀刀76圖圖 銑刀種類(lèi)銑刀種類(lèi)第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具

41、與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪77圖圖224 圓柱銑刀的幾何角度圓柱銑刀的幾何角度第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪78 后后 角角 圓柱銑刀的后角是用正交圓柱銑刀的后角是用正交平面后角平面后角o表示。（圖）表示。（圖）粗加工：粗加工： o 12精加工：精加工： o 16 螺旋角螺旋角 圓柱銑刀的螺旋角圓柱銑刀的螺旋角就是其就是其刃傾角刃傾角它能使切削刃逐漸切入它能使切削刃逐漸切入和切離工件，而且同時(shí)工作齒和切離工件，而且同時(shí)工作齒數(shù)較多，故能提高銑削過(guò)程的數(shù)較多，故能提高銑削過(guò)程的平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。粗齒銑刀：粗齒銑刀： 40 60細(xì)齒銑刀：細(xì)齒銑刀： 30 35第二節(jié)第二

42、節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪792 2）端銑刀）端銑刀的幾何角度的幾何角度 端銑刀的每個(gè)刀齒類(lèi)似車(chē)刀，有主、端銑刀的每個(gè)刀齒類(lèi)似車(chē)刀，有主、副切削刃和過(guò)渡刃。在正交平面系內(nèi)端副切削刃和過(guò)渡刃。在正交平面系內(nèi)端銑刀的標(biāo)注角度有：銑刀的標(biāo)注角度有：o、o、kr、kr和和s。圖圖225 2. 硬質(zhì)合金端銑刀硬質(zhì)合金端銑刀第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪80圖圖225 端銑刀的幾何角度端銑刀的幾何角度第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪81 3. 銑削方式及合理選用銑削方式及合理選用 銑削方式是指銑削時(shí)銑刀相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)和位置關(guān)銑削

43、方式是指銑削時(shí)銑刀相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)和位置關(guān)系。不同的銑削方式對(duì)刀具的耐用度、工件的加工表面粗系。不同的銑削方式對(duì)刀具的耐用度、工件的加工表面粗糙度、銑削過(guò)程的平穩(wěn)性及切削加工的生產(chǎn)率等都有很大糙度、銑削過(guò)程的平穩(wěn)性及切削加工的生產(chǎn)率等都有很大的影響。的影響。（1 1）圓周銑削法（周銑法）圓周銑削法（周銑法） 周銑法有兩種銑削方式：逆周銑法有兩種銑削方式：逆銑法和順銑法。銑法和順銑法。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪821） 逆逆 銑銑 逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度從逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度從ac=0至至acmax。當(dāng)。當(dāng)ac=0時(shí)，刀齒時(shí)，刀齒在工件表面上擠壓和摩擦，刀齒較易

44、磨損。同時(shí)，工件表面受在工件表面上擠壓和摩擦，刀齒較易磨損。同時(shí)，工件表面受到較大的擠壓應(yīng)力，冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重，更加劇刀齒磨損，并影響到較大的擠壓應(yīng)力，冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重，更加劇刀齒磨損，并影響已加工表面質(zhì)量。此外，逆銑時(shí)刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給已加工表面質(zhì)量。此外，逆銑時(shí)刀齒作用于工件上的垂直進(jìn)給力力FfN朝上有挑起工件的趨勢(shì)，這就要求工件裝夾緊固。但是朝上有挑起工件的趨勢(shì)，這就要求工件裝夾緊固。但是逆銑時(shí)刀齒是從切削層內(nèi)部開(kāi)始工作的，當(dāng)工件表面有硬皮時(shí)，逆銑時(shí)刀齒是從切削層內(nèi)部開(kāi)始工作的，當(dāng)工件表面有硬皮時(shí)，對(duì)刀齒沒(méi)有直接影響；同時(shí)作用于工件上的進(jìn)給力對(duì)刀齒沒(méi)有直接影響；同時(shí)作用于工件上的進(jìn)給力F

45、f與其進(jìn)給與其進(jìn)給方向相反，使銑床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的絲杠螺母始終保持良好方向相反，使銑床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的絲杠螺母始終保持良好的右側(cè)面接觸，因此進(jìn)給速度比較平穩(wěn)。的右側(cè)面接觸，因此進(jìn)給速度比較平穩(wěn)。 （圖）（圖） 銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進(jìn)給方向相反。工件的進(jìn)給方向相反。 （圖（圖228）第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪83圖圖228 逆銑與順銑逆銑與順銑 （a）逆銑）逆銑 （b）順銑）順銑第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪84第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪852） 順順 銑銑p順銑時(shí)，

46、刀齒的切削厚度從順銑時(shí)，刀齒的切削厚度從acmax 到到ac=0 。容易切下切削層，。容易切下切削層，刀齒磨損較刀齒磨損較少，已加工表面質(zhì)量較高少，已加工表面質(zhì)量較高。順銑法可提高刀具耐用度。順銑法可提高刀具耐用度23倍。倍。p但在順銑過(guò)程中，作用于工件上的進(jìn)給力但在順銑過(guò)程中，作用于工件上的進(jìn)給力Ff與其進(jìn)給方向相同，此時(shí)如與其進(jìn)給方向相同，此時(shí)如果銑床工作臺(tái)下面的傳動(dòng)絲杠與螺母之間的間隙較大，則力果銑床工作臺(tái)下面的傳動(dòng)絲杠與螺母之間的間隙較大，則力Ff有可能使工有可能使工作臺(tái)連同絲杠一起沿進(jìn)給方向移動(dòng)，導(dǎo)致絲杠與螺母之間的間隙轉(zhuǎn)移到另作臺(tái)連同絲杠一起沿進(jìn)給方向移動(dòng)，導(dǎo)致絲杠與螺母之間的間隙

47、轉(zhuǎn)移到另一側(cè)面上去，引起進(jìn)給速度時(shí)快時(shí)慢，影響一側(cè)面上去，引起進(jìn)給速度時(shí)快時(shí)慢，影響工件表面粗糙度工件表面粗糙度，有時(shí)甚至?xí)?，有時(shí)甚至?xí)蜻M(jìn)給量突然增加很多而因進(jìn)給量突然增加很多而損壞損壞銑刀刀齒。銑刀刀齒。p采用順銑法加工時(shí)采用順銑法加工時(shí)要求要求：銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有消除絲杠螺母間隙的裝置；：銑床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有消除絲杠螺母間隙的裝置；工件表面沒(méi)有硬皮，否則銑刀很易磨損。工件表面沒(méi)有硬皮，否則銑刀很易磨損。 （圖）（圖） 銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與銑刀旋轉(zhuǎn)切入工件的方向與工件的進(jìn)給方向相同。（圖）工件的進(jìn)給方向相同。（圖）第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪86（2 2）端

48、面銑削法（端銑法）端面銑削法（端銑法） 1）對(duì)稱銑削）對(duì)稱銑削 刀齒切入工件與切出工件的刀齒切入工件與切出工件的切削厚度切削厚度ac相同者稱為對(duì)稱銑削。相同者稱為對(duì)稱銑削。（圖（圖229 a）2）不對(duì)稱銑削）不對(duì)稱銑削 刀齒切入時(shí)的切削厚度小于刀齒切入時(shí)的切削厚度小于或大于切出時(shí)的切削厚度者稱為或大于切出時(shí)的切削厚度者稱為不對(duì)稱銑削。（圖不對(duì)稱銑削。（圖229 b c）第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪87圖圖229 端面銑削方式端面銑削方式第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪88 1. 拉刀的類(lèi)拉刀的類(lèi)型型 拉削加工質(zhì)量好，生產(chǎn)率高。拉削加工質(zhì)量

49、好，生產(chǎn)率高。拉刀壽命長(zhǎng)，并且拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。拉刀壽命長(zhǎng)，并且拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較麻煩，但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較麻煩，價(jià)格較高，因而多用于大量和批量?jī)r(jià)格較高，因而多用于大量和批量生產(chǎn)的精加工。生產(chǎn)的精加工。第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪四、拉四、拉 刀刀89圖圖 拉刀的類(lèi)型拉刀的類(lèi)型第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪90圖 拉削的各種表面91 圖圖230 圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)1頭部；頭部；2頸部；頸部；3過(guò)渡圓錐；過(guò)渡圓錐；4前導(dǎo)部前導(dǎo)部5切削部；切削部；6校準(zhǔn)部；校準(zhǔn)部；7后導(dǎo)部；后導(dǎo)部；8尾部尾部第二節(jié)第二節(jié) 常用

50、金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪92圖圖231 拉刀切削部分的主要幾何參數(shù)拉刀切削部分的主要幾何參數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪1 1）齒升量）齒升量a af f 2 2）齒距）齒距p p 3 3）前角）前角o o 4 4）后角）后角o o 5 5）刃帶寬度）刃帶寬度b ba1a1 93 1）分層式拉削）分層式拉削 2）分塊式拉削）分塊式拉削 可獲得較高的表面質(zhì)量，可獲得較高的表面質(zhì)量，但拉刀長(zhǎng)度較長(zhǎng)，生產(chǎn)率較但拉刀長(zhǎng)度較長(zhǎng)，生產(chǎn)率較低。（圖）低。（圖） 拉刀長(zhǎng)度短，生產(chǎn)率高，拉刀長(zhǎng)度短，生產(chǎn)率高，但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，但拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，拉削后

51、的工件表面比較粗糙。拉削后的工件表面比較粗糙。（圖）（圖） 3）綜合式拉削）綜合式拉削 綜合了上述兩種拉削方綜合了上述兩種拉削方式的優(yōu)點(diǎn)，拉刀短，生產(chǎn)率式的優(yōu)點(diǎn)，拉刀短，生產(chǎn)率高，加工表面也較光潔。高，加工表面也較光潔。（圖）（圖）第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪94分層式拉削分層式拉削第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪95分塊式拉削分塊式拉削第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪96綜合式拉削綜合式拉削第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪971. 齒輪刀具的類(lèi)型齒輪刀具的類(lèi)型（1） 成形法齒輪刀具成形

52、法齒輪刀具 （2） 展成法齒輪刀具展成法齒輪刀具圖圖232 利用齒輪的嚙合原理利用齒輪的嚙合原理加工齒輪。常用的展成法加工齒輪。常用的展成法齒輪刀具：滾齒刀、插齒齒輪刀具：滾齒刀、插齒刀、剃齒刀等刀、剃齒刀等第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪齒輪刀具齒輪刀具98圖圖232 成形齒輪銑刀成形齒輪銑刀第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪992. 插齒刀插齒刀（1 1）插齒刀的基本工作原理）插齒刀的基本工作原理 圖圖233（2 2）插齒刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）插齒刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （3 3）插齒刀的選用）插齒刀的選用 圖圖第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切

53、削刀具與砂輪100圖圖233 插齒刀的基本工作原理插齒刀的基本工作原理第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪101第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪102第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪1032. 齒輪滾刀齒輪滾刀（1 1）齒輪滾刀的工作原理）齒輪滾刀的工作原理 （2 2）齒輪滾刀的基本蝸桿）齒輪滾刀的基本蝸桿 （3 3）齒輪滾刀的選用）齒輪滾刀的選用 圖圖235圖圖236第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪104圖圖235 齒輪滾刀的工作原理齒輪滾刀的工作原理第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金

54、屬切削刀具與砂輪105圖圖236 齒輪滾刀的基本蝸桿與刀刃位置齒輪滾刀的基本蝸桿與刀刃位置第二節(jié)第二節(jié) 常用金屬切削刀具與砂輪常用金屬切削刀具與砂輪106思考題 思考題：根據(jù)逆銑和順銑的定義，分析哪個(gè)是不對(duì)稱逆銑，哪個(gè)是不對(duì)稱順銑？適合哪種切削情況？107表2-5 砂輪特性、代號(hào)和適用范圍108即砂粒，是構(gòu)成砂輪的主要成分分為：磨料氧化物系碳化物系超硬材料棕剛玉白剛玉鋼高速鋼黑碳化硅綠碳化硅鑄鐵硬質(zhì)合金人造金剛石立方氮化硼高硬材料難加工材料硬質(zhì)磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成109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54#100# 半精

55、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110起粘結(jié)磨粒的作用分為：結(jié)合劑 陶瓷結(jié)合劑樹(shù)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、高速砂輪等不耐酸堿、強(qiáng)度高、彈性好 薄片砂輪、拋光砂輪等金剛石砂輪111磨粒從砂輪表面脫落的難易程度取決于磨粒與粘合劑的粘結(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DEFGHJKLMNP QRS TY112磨料、結(jié)合劑、氣孔三者之間的比

56、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：47113表表2-6 2-6 常用砂輪的形狀及用途常用砂輪的形狀及用途114PSA400100127A60L5B35PSA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：127mmA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(shù)脂（B）35最高線速度：35m/s115謝謝116一、機(jī)床的分類(lèi)及型號(hào)一、機(jī)床的分類(lèi)及型號(hào)第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)117鉆鉆 床床按加

57、工性質(zhì)、所用按加工性質(zhì)、所用刀具和機(jī)床用途分刀具和機(jī)床用途分齒輪加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑銑 床床刨刨 插插 床床鏜鏜 床床磨磨 床床拉拉 床床特種加工機(jī)床特種加工機(jī)床鋸鋸 床床車(chē)車(chē) 床床其它機(jī)床其它機(jī)床第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)118第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)按機(jī)床的通按機(jī)床的通用性程度分用性程度分通用機(jī)床通用機(jī)床專門(mén)化機(jī)床專門(mén)化機(jī)床專用機(jī)床專用機(jī)床按機(jī)床工按機(jī)床工作精度分作精度分普通機(jī)床普通機(jī)床精密機(jī)床精密機(jī)床高精度機(jī)床高精度機(jī)床1192. 機(jī)床的技術(shù)參數(shù)與尺寸系列機(jī)床的技術(shù)參數(shù)與尺寸系列 機(jī)床的技術(shù)參數(shù)是

58、表示機(jī)床的尺寸大小和加工能力的各種數(shù)據(jù)，一般包括：主參數(shù)，第二主參數(shù)，主要工作部件的結(jié)構(gòu)尺寸，主要工作部件的移動(dòng)行程范圍，各種運(yùn)動(dòng)的速度范圍和級(jí)數(shù)，各電機(jī)的功率，機(jī)床輪廓尺寸等。3. 機(jī)床的型號(hào)編制機(jī)床的型號(hào)編制第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)120 注：1）有“”符號(hào)者，為大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母； 2）有“”符號(hào)者，為阿拉伯?dāng)?shù)字； 3）有“（ ）”的代號(hào)或數(shù)字，當(dāng)無(wú)內(nèi)容時(shí)則不表示，有內(nèi)容時(shí)應(yīng)去掉括號(hào)分類(lèi)代號(hào)類(lèi)別代號(hào)通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)組別代號(hào)型別代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)主軸數(shù)（用“ ”分開(kāi)）重大改進(jìn)序號(hào)同一型號(hào)機(jī)床的變型代號(hào)(用“”分開(kāi))最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)長(zhǎng)

59、度等第二參數(shù)(用“”分開(kāi))() () () () () ()121 C A 6 1 40類(lèi)別代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）類(lèi)別代號(hào)（車(chē)床類(lèi)）結(jié)構(gòu)特性代號(hào)（結(jié)構(gòu)不同）結(jié)構(gòu)特性代號(hào)（結(jié)構(gòu)不同）組別代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組）組別代號(hào)（落地及臥式車(chē)床組）系別代號(hào)（臥式車(chē)床系）系別代號(hào)（臥式車(chē)床系）主參數(shù)代號(hào)（最大工件回轉(zhuǎn)直徑主參數(shù)代號(hào)（最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm）舉例：舉例：第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)122類(lèi)別 車(chē)床 鉆床 鏜床 磨 床 齒輪加工機(jī)床 螺紋加工機(jī)床 銑床 刨插床 拉床 特種加工機(jī)床 鋸床 其它機(jī)床 代號(hào)CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車(chē)鉆 鏜 磨 2磨 3磨 牙 絲

60、銑 刨 拉 電 割 其 （1）機(jī)床的類(lèi)別代號(hào)123（2）機(jī)床的特性代號(hào)通用特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控加工中心仿形輕型加重型簡(jiǎn)式或經(jīng)濟(jì)型柔性加工單元數(shù)顯高速代號(hào)GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)柔顯速通用特性代號(hào)124表表 金屬切削機(jī)床的類(lèi)、組劃分表金屬切削機(jī)床的類(lèi)、組劃分表125表表 金屬切削機(jī)床的類(lèi)、組劃分表金屬切削機(jī)床的類(lèi)、組劃分表126機(jī) 床主 參 數(shù) 名 稱折 算 系 數(shù) 臥式車(chē)床立式車(chē)床搖臂鉆床臥式鏜床外圓磨床內(nèi)圓磨床矩臺(tái)平面磨床齒輪加工機(jī)床升降臺(tái)銑床插床及牛頭刨床拉床 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑最大車(chē)削直徑最大鉆孔直徑鏜軸直徑最大磨削直徑最大磨削孔徑工作臺(tái)面寬度最大工件直