11高數(shù)09高數(shù)金切

1、11高數(shù)09高數(shù)金切金屬切削原理與刀具 2019至2019學(xué)年第 二 學(xué)期 11高數(shù) 1.2. 3.4. 09高數(shù)合班 閆春冉 山東山推技工學(xué)校2019. 3. 3 基本課題 刀具與切削概述 切削變形與切屑 教學(xué)要求 1、 了解刀具切削概述的有關(guān)知識(shí) 2、掌握切削變形 教學(xué)方法 盡量采用直觀教學(xué)法，將車刀 的特點(diǎn)及加工范圍進(jìn)行對(duì)比，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)車刀的了解。講授內(nèi)容：一、刀具磨損的方式 1.前刀面磨損（月牙洼磨損）2.后刀面磨損 3.前刀面和后刀面同時(shí)磨損這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種磨損。二、刀具磨損的原因1.磨料磨損 2.冷焊磨損 3.擴(kuò)散磨損4.氧化磨

2、損三、刀具磨損過程（一）刀具磨損過程初期磨損階段 2.正常磨損階段3.劇烈磨損階段課后作業(yè)：第三章（11）（二）刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn) （三）刀具耐用度1.刀具耐用度的定義刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，稱為刀具耐用度，以T表示。它是指凈切削時(shí)間，不包括用于對(duì)刀、測(cè)量、快進(jìn)、回程 等非切削時(shí)間。影響耐用度的各種因素 （1）工件材料 工件材料的 強(qiáng)度、硬度越高，導(dǎo)熱系數(shù)越小，則刀具磨損越快，刀具耐用度 T越低（2）刀具材料 刀具材料是影響刀具耐用度的主要因素， 改善刀具材料的切削性能，使用新型刀具材料，能使刀具耐用度成 倍提高。一般情況下，刀具材料的高溫硬度越高，越耐磨，耐用

3、度也 越高。（3）刀具幾何參數(shù)前角。增大，切削溫度降低，耐用度 提高；前角。太大，刀刃強(qiáng)度低，散熱差，且易于破損，耐用 度T反而下降。前角o對(duì)刀具耐用度T影響呈駝峰形，峰頂處的前角。值 對(duì)應(yīng)耐用度T最高。主偏角減小，增加了刀具強(qiáng)度和改善了散熱條件，故耐用度 T可提高（4）切削用量切削速度與刀具耐用度的關(guān)系 3、 合理選擇耐用度的基本原則（1）經(jīng)濟(jì)耐用度 出發(fā)點(diǎn)是使加工成 本最低（2）生產(chǎn)率耐用度 出發(fā)點(diǎn)是使生產(chǎn)率最高總之，經(jīng)濟(jì) 耐用度大于生產(chǎn)率耐用度，因此前者允許的切削速度比后者略低一 些 當(dāng)存在特殊情況時(shí)（如完成緊急任務(wù)等），則采用最大 生產(chǎn)率耐用度。一、工件材料切削加工性能的概念及主要指標(biāo)

4、1. 工件材 料切削加工性能的概念所謂某種材料切削加工性好壞，是相對(duì)另一 種材料而言，習(xí)慣地以45碳素結(jié)構(gòu)鋼為基準(zhǔn)；如稱某種高強(qiáng)度鋼 比較難加工，就是相對(duì)于45鋼而言。工件材料的切削加工性，通常用下面的一個(gè)或數(shù)個(gè)指標(biāo) 衡量：1、刀具耐用度；2、一定刀具耐用度允許的切削速度；3 、切削力；4、切削溫度；5、表面質(zhì)量。當(dāng)Krl時(shí)，說明該材料比45#鋼難切削；切削加工性好; 當(dāng)Krl時(shí)，該材料比45#鋼難切削，切削加工性能差。二、改善材料可切削性的途經(jīng)1、改善材料的化學(xué)成份。2*在碳鋼中加入MnS, Mn 3、進(jìn)行適當(dāng)熱處理：四、影響工件材料切削加工性的諸因素1.工件材料物理、 力學(xué)性能的影響（1）

5、硬度和強(qiáng)度 （2）塑性和韌性 （3）導(dǎo) 熱系數(shù)（4）線膨脹系數(shù) 2、工件材料的化學(xué)成分的影響（1） 碳對(duì)切削加工性的影響 （2）合金元素對(duì)加工性的影響 3、工 件材料金相組織的影響一、表面質(zhì)量概念及其影響1、 表面質(zhì) 量概念零件的表面質(zhì)量主要包含以下兩個(gè)方面（1） 幾何方面的 質(zhì)量主要指表面粗糙度、尺寸精度、形狀精度、毛刺和缺口等（2） 表面層特性方面的質(zhì)量主要指零件表面出現(xiàn)的一定深度變質(zhì)層， 其力學(xué)、物理性能及化學(xué)性質(zhì)均已發(fā)生變化，產(chǎn)生冷卻硬化、殘 余應(yīng)力、微裂縫等。2、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響（1） 對(duì)配合的影響在裝配后，實(shí)際接觸面就會(huì)減少，削弱了接觸剛度當(dāng)間隙配合時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)；當(dāng)過盈

6、配合時(shí) 減少了實(shí)際的過盈量而降低了配合的連接強(qiáng)度（2） 對(duì)耐磨度的影響（3） 對(duì)耐腐蝕性的影響（4） 對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響（5）對(duì)冷作硬化的影響 （6）對(duì)殘余應(yīng)力的影響二、 影響表面粗糙度、加工硬化及殘 余應(yīng)力的因素1、影響表面粗糙度的因素 （1）刀具幾何形狀 方面采用較大的刀尖圓弧半徑，增加修光刃，減小主、副偏角 等（2）工件材料方面 加工性能好的工件材料或熱處理后改善了 加工性的材料，塑性、韌性低，切削過程中積屑瘤、鱗刺和粘屑 影響小、能減小表面粗糙度值 （3）切削用量方面 提高切削速 度可使積屑瘤和鱗刺減小甚至消失，減小進(jìn)給量可降低殘余面積的 高度。過小，而無法切入工件，與工件發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓

7、和摩擦2、影 響加工硬化的因素凡是受切削溫度影響，使金屬弱化的因素，都 會(huì)減輕硬化；如減小刀具前角、增大刀刃的鈍圓半徑、刀具后刀 面磨損及增大工件材料的塑性等3、影響殘余應(yīng)力的因素（1）里 層金屬彈性變形的恢復(fù)（2） 熱塑變形效應(yīng)（3） 表層金屬在切 削溫度作用下發(fā)生相變 三、提高表面質(zhì)量的途徑1、刀具方面（1） 加強(qiáng)切割作用，減小推擠作用 一般加大前角，減小刃口圓弧半徑, 采用斜刃切削能使推擠作用減?。?）合理選擇幾何參數(shù) 適當(dāng)減 小主偏角或加磨修光刃，過渡刃都降低表面粗糙度值，合理選擇主、 副偏角，可減小徑向力，避免振動(dòng)等（3）提高刀具刃磨質(zhì)量控 制磨損量 特別是成形刀具的加工（4）合理選

8、擇刀具材料 2、 工件方面 提高毛坯質(zhì)量，通過熱處理改善切削加工性能，有利于 獲得表面質(zhì)量3、切削用量方面 提高切削速度能減小切削變形, 降低切削力，同時(shí)，積屑瘤和鱗刺高度會(huì)降低甚至消失，采用較 小的背吃刀量和進(jìn)給量，對(duì)精加工有利。4、其他方面 正確選用切削液，提高設(shè)備剛性及運(yùn)動(dòng)精 度，合理選擇加工方法，控制殘余應(yīng)力的平衡等，能達(dá)到提高表 面質(zhì)量的效果?；菊n題刀具材料切削加工的 主要規(guī)律教學(xué)要求 1掌握車刀材料及切削加工的主要規(guī)律 2根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和車刀的使用情況，能提出改進(jìn)車刀的建議教學(xué) 方法盡量采用直觀教學(xué)法，將車刀的特點(diǎn)及加工范圍進(jìn)行對(duì)比， 以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)車刀的了解。講授內(nèi)容：一、切削加

9、工的經(jīng)濟(jì)性1、最大生產(chǎn)率（單件工時(shí)最小）最 大生產(chǎn)率是以單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)最多數(shù)量產(chǎn)品或加工每個(gè)零件所消耗 的生產(chǎn)時(shí)間為最少來衡量。2、最低成本（最小單件加工成本）最低成本以每件產(chǎn)品（或 工序）的加工費(fèi)用最低來衡量的。二、切削用量的選擇原則：合理地選擇切削用量，可以保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本， 提高生產(chǎn)率。如果只憑經(jīng)驗(yàn)來選取切削用量，即是不適應(yīng)切削加工現(xiàn)代化的 要求，因此，我們要研究切削用量選擇的基本原則。三、切削用量的選擇方法（一）粗加工切削用量的選擇方法1、確定：在保留半精加工余量的前提下，盡量將粗加工余量一次切削 完。若多余量過大或工藝系統(tǒng)剛性過差時(shí)，可分二次切除余量（一般最多分成二次切除）

10、2、確定：綜合考慮機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、加工工件剛度和刀片強(qiáng)度等情況 下，選取一個(gè)最大的進(jìn)給量。粗車進(jìn)給量的參考值見表4-6 4-7為硬質(zhì)合金刀生強(qiáng)度允許 的進(jìn)給量。3、確定：T已選定，根據(jù)規(guī)定達(dá)到的刀具耐用度，確定切削速度，ccvvccvcvyxmpCvKT fa= 4、校驗(yàn)機(jī)床功率：在校驗(yàn)機(jī)床功率，首先應(yīng)確定機(jī)床的實(shí)際切削速度，根據(jù)式 1000cwvnd=根據(jù)機(jī)床說明書選擇相等或相近的較低轉(zhuǎn)速。再按照選擇的機(jī)床轉(zhuǎn)速n,算出實(shí)際切削速度。切削功率cEPP （二）半精加工、精加工切削用量的選擇方法：1、切削深度：半精加工、精加工余量較小，一般一次切除，2、進(jìn)給量:主要取決于工件表面粗糙度和刀尖園弧

11、半徑，再預(yù)先假設(shè)一個(gè) 切削速度，通過表面選擇進(jìn)給量，然后根據(jù)機(jī)床說明書上的進(jìn)給量, 選取相等的或相近的進(jìn)給量值。3、切削速度：半精加工、精加工的切削速度主要受刀具耐用度的限制，在 保證刀具耐用度的前提下，還要考慮抑制積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生，可利 用式 ccvvccvcvyxmpCvKT fa二計(jì)算。切削用量的優(yōu)化（1）直覺優(yōu)化法（2）試驗(yàn)優(yōu)化法（3） 數(shù)字模型優(yōu)化法1、最高生產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)2、最低成本標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定最大利潤(rùn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定基本課題切削加工質(zhì)量與車刀教學(xué)要求 1掌握車刀的種類、結(jié)構(gòu)、用途和使用技術(shù) 2根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和車刀的使用情況，能提出改進(jìn)車刀的建議教學(xué) 方法盡量采用直觀教學(xué)法，將車刀的特點(diǎn)及加工范

12、圍進(jìn)行對(duì)比， 以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)車刀的了解。講授內(nèi)容：在切削加工中車削的應(yīng)用很廣泛， 在車床上使用的車刀種類也很多1車刀按用途分（加工表面的特征）： 外圓車刀 車槽車刀 切斷刀 螺紋刀 內(nèi)孔車刀 2 按刀具結(jié)構(gòu)分：整體式 焊接式 機(jī)械夾固式一、焊接車刀是由刀片和用45鋼制成的刀桿通過焊接連接而成的。因價(jià)格較低廉，在使用中占有較大的比例 1其特點(diǎn)如下：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、制造方便（2）通過刃磨可獲得理想的形狀和幾何角度（3）存在焊接缺陷（4）刀桿不能重復(fù)使用耗材大二、硬質(zhì)合金焊接刀片1片型號(hào)：由一個(gè)字母和一個(gè)（或兩個(gè)）數(shù)字 組成字母表示刀片的形狀數(shù)字表示刀片的主要尺寸。2的焊接工藝：將刀桿和材料加

13、熱到高于釬料熔點(diǎn)低于刀桿熔點(diǎn)，利用液態(tài)的釬料滋潤(rùn)母材，填充 接頭間隙并與母 材相互擴(kuò)散冷卻固化后實(shí)現(xiàn)連接。常用的釬料有：（1）銅鐐合金或純銅熔點(diǎn)在10001200度，焊接的車刀適用于切削溫度高，負(fù)荷的場(chǎng)合。（2）銅鋅合金 熔點(diǎn)在900950度，焊接的車刀使用于 中負(fù)荷的場(chǎng)合。（3）銀銅合金 熔點(diǎn)在820度，適于焊接低鉆高鈦合 金的車刀。強(qiáng)調(diào)：注意材料的熔點(diǎn)不同，焊接出的刀具的適用場(chǎng)合也有區(qū)別焊接 好的刀具一定要慢慢冷卻不能聚冷。3接方式：氣焰焊接 爐中焊接 侵銅焊接和高頻焊接基本課題孔加工刀具 銖刀 教學(xué)要求和目的：1、了解孔加工刀具的種類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2、了解孔加工刀 具與筑刀的具體應(yīng)用 教學(xué)建

14、議：拉削加工與其他加工相比較，具有生產(chǎn)效率高、加工表面質(zhì) 量好、刀具耐用度高及刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此，應(yīng)多向?qū)W生 介紹拉刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、拉削方式及提高拉削質(zhì)量的工藝措施等。鉉刀的用途和種類特點(diǎn)：釵刀用于精加工或半精加工孔，齒數(shù)多剛性大，導(dǎo)向性好，加工 精度高，表面粗糙度小 分類：使用方式：手用和機(jī)用.切削部分的材料：高速鋼、 硬質(zhì)合金、金剛石柄部形式：直柄、錐柄、 套式.加工尺寸是否可調(diào)：固定式和可調(diào)節(jié)式素線形式：圓柱式和圓錐式結(jié)構(gòu)：由工作部分、頸部和柄部組成 參數(shù)：直徑、齒數(shù)、主偏角、 前角、后角和糟形角一、釵削 過程特點(diǎn):余量少一般為0.05-0. Irnm絞刀的結(jié)構(gòu)特殊性:和切削液 的作

15、用是一個(gè)復(fù)雜的切削和擠壓摩擦的過程.二、篷刀停刀是切削 加工中常用的刀具可以進(jìn)行粗、精加工。精度可達(dá)IT7級(jí)。停刀的種類很多按切削分類：有單刃和雙刃； 單刃：適用于粗加工或精加工,切削效率低；對(duì)工人的操作水平要求rWjo如圖示：銖刀的種類很多，銖刀屬于多齒刀具。一、按用途分：二、按銃刀齒背形狀分：1尖齒鐵刀：這種銖刀磨損后可直接重磨后刀面即可：2鏟齒鐵刀：這種銖刀磨損后可直接重磨前刀面即可：三、按刀齒數(shù)目分為：粗齒銖刀和細(xì)齒銖刀； 一、幾何參數(shù)1、 前角：圓柱銖刀規(guī)定法向前角為其標(biāo)注角度； 端面銖刀規(guī)定正交平 面內(nèi)的前角為標(biāo)注角度。后角：規(guī)定筑刀的后角在正交平面內(nèi)測(cè)量。2、主偏角和副偏角正交平

16、面：通過切削刃上某一選定點(diǎn)垂直于刀刃在基面上的投影的平面 法平面：是通過切削刃上某一選定點(diǎn)垂直于切削刃的平面.背平面:是通過切削刃上某一選定點(diǎn)同時(shí)垂直于基面和進(jìn)給平面平面.進(jìn)給平面:是通過切削刃上某一選定點(diǎn)垂直于基面又平行于假定進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 方向的平面。3、刃傾角：圓柱銖刀的刃傾角等于刀齒的螺旋角螺旋叫的作用是使刀齒逐 漸切入和切出提高穩(wěn)定性。端面筑刀沖擊大選負(fù)值刃傾角。教學(xué)目的：1、掌握拉刀的種類、結(jié)構(gòu)、用途和使用技術(shù)。2、了解改進(jìn)拉刀的結(jié)構(gòu)和途徑。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、拉刀的種類、結(jié)構(gòu)、用途和使用技術(shù)。2、重點(diǎn)介紹拉刀結(jié)構(gòu)、拉削方式及銖削用量；介紹各種 拉刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 及應(yīng)用范圍?；菊n題拉刀

17、螺紋刀教學(xué)要求和目的：3、了解拉刀的種類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4、 了解拉削方式及拉削 特點(diǎn)教學(xué)建議：拉削加工與其他加工相比較，具有生產(chǎn)效率高、加工表面質(zhì) 量好、刀具耐用度高及刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此，應(yīng)多向?qū)W生 介紹拉刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、拉削方式及提高拉削質(zhì)量的工藝措施等。首先看讀圖11T。讓學(xué)生了解拉刀和工件之間的相對(duì)位置，認(rèn)識(shí)所謂的拉削。使學(xué)生有感性上的認(rèn)識(shí)。導(dǎo)入新課（約10分鐘）11-1拉刀是精加工刀具。拉削時(shí)后一刀齒的高度高于前一刀齒的高度，加工時(shí)能依次從 工件上切下很薄的一層金屬，可以獲得較高的精度和較小的表面粗 糙度。一 拉削的特點(diǎn)1、生產(chǎn)效率高。刀齒多且刃長(zhǎng)，一次走刀可以完成粗、精加工。5、加工精度高、表面粗糙度小。拉削速度低，切削平穩(wěn)，吃刀深度小。6、刀具耐用度高。拉削過程切削力小，切削溫度低。7、拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。一般拉削加工只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。它的進(jìn)給量是由齒升量來完成的。8、拉刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且切削條件差。結(jié)構(gòu)復(fù)雜所以制造成本高。拉削屬于封閉式切削，排屑困難。9、拉削加工適用于成批大量生產(chǎn)中的各種孔和槽及外表面 的加工二 拉刀的種類1、 根據(jù)加工表面位置不同，可分為