金屬切削刀具和磨具.ppt

1、1.3 金屬切削刀具和磨具, 一定工藝性能,一、刀具,1刀具材料,1）刀具材料基本性能, 高硬度, 高耐磨性, 高耐熱性, 足夠強(qiáng)度和韌性,2）常用刀具材料, 硬質(zhì)合金,常用刀具材料的性能、牌號及用途, 合金工具鋼, 碳素工具鋼, 高速工具鋼,3）超硬刀具材料, 聚晶立方氮化硼(PCBN),超硬刀具材料性能及用途, 陶瓷材料, 人造聚晶金剛石(PCB),2刀具幾何角度, 刀體：刀具的切削部分,1）車刀的組成, 刀柄：刀具的夾持部分,2）刀體的組成(“三面兩刃一尖”),主切削刃與副切削刃的 交點, 前刀面：,切屑流過的面,與工件過渡表面相對的面, 副后刀面：,與工件已加工表面相對的面, 主切削刃

2、：,前刀面與主后刀面的交線,前刀面與副后刀 面的交線, 副切削刃：, 主后刀面：, 刀尖：,3）確定刀具角度的靜止參考系, 刀柄的中心線垂直于進(jìn)給方向, 背平面Pp,A 參考系的假定條件：,B 參考系的主要坐標(biāo)平面, 基面Pr, 切削平面Ps, 正交平面Po, 假定工作平面Pf, 不考慮進(jìn)給運動, 車刀刀尖與工件軸線等高,C 定義與說明：, 假定工作平面：假定工作平面(又稱進(jìn)給平面)是通過切削刃選 定點與基面垂直，且與假定進(jìn)給方向平行的平面，用Pf表示。 對于車刀，假定工作平面一般是與進(jìn)給方向平行的鉛垂面。, 基面：基面是通過切削刃選定點并垂直于假定的主運動方向的 平面，用Pr表示。對于車刀，

3、基面一般為過切削刃選定點的水 平面。, 切削平面：切削平面是通過切削刃選定點，與切削刃相切并垂 直于基面的平面，用Ps表示。對于車刀，切削平面一般為鉛垂 面。, 正交平面：正交平面(又稱主剖面)是通過切削刃選定點并同時 垂直于基面和切削平面的平面，用Po表示。對于車刀，正交平 面一般也是鉛垂面。, 背平面：背平面(又稱切深平面)是通過切削刃選定點并同時垂直于基面和假定工作平面的平面，用Pp表示。對于車刀，背平面一般是與切深方向平行的鉛垂面。,刀具標(biāo)注角度是指刀具在其靜止參考系中的一組角度，它 是刀具設(shè)計、制造、刃磨和測量時所必需的。它主要包括前角、 背前角、后角、背后角、主偏角、副偏角和刃傾角

4、等。,4） 刀具標(biāo)注角度,A 前角 0, 取值:硬質(zhì)合金車刀一般取 0=525,(對螺紋車刀、插齒刀等刀具的前角常用背前角表示),前刀面與基面間的夾角,在正交平面中測量。, 作用:主要作用是使刀具刃口鋒利,同時影響切削刃強(qiáng)度和散熱 情況.,B 背前角 p,前刀面與基面間的夾角,在背平面中測量。,C 后角a0, 取值:硬質(zhì)合金車刀一般取a0 =412,(與背前角一樣，對螺紋車刀、插齒刀等刀具的后角常用 背后角表示),主后刀面與切削平面間的夾角，在正交平面中測量。, 作用：主要作用是減少刀具與工件之間的摩擦和磨損， 同時也影響切削刃強(qiáng)度和散熱狀況。,主后刀面與切削平面間的夾角，在背平面中測量。,D

5、 背后角ap,E 主偏角Kr, 取值:外圓車刀 Kr 90 、75 、60 、45 等。,切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。(若主切削刃為直線，主偏角可理解為主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向的夾角), 作用：主偏角的大小影響背向力Fp與進(jìn)給力 Ff的比例以 及刀具壽命和工件表面粗糙度Ra值。,F 副偏角 Kr, 取值:外圓車刀 Kr=515,副切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。(若副切削刃為直線，副偏角可理解為副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給反方向的夾角。), 作用：減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦，減少切削 振動，同時對工件已加工表面的粗糙度Ra值影響較大。,G 刃傾角

6、 s,主切削刃與基面的夾角，在主切削平面中測量。, 取值： s =55 ，粗加工多取負(fù)值，精加工多 取正值。, 作用：刃傾角的大小影響切屑的流量及刀尖的強(qiáng)度。,5） 刀具的工作角度, 進(jìn)給運動對工作角度的影響, 刀具安裝對工作角度的影響,刀具的標(biāo)注角度是在一定假設(shè)條件下的靜止參考系中定 義的。在實際切削中并不存在這種理想狀態(tài)，刀具實際切 削中的工作角度要發(fā)生某些變化，這些變化對切削加工將 產(chǎn)生一定的影響。,二、磨具,用結(jié)合劑將許多細(xì)微、堅硬和形狀不規(guī)則的磨料磨粒 按一定要求粘結(jié)制成的一類切削工具。,1磨具的種類, 涂覆磨具：砂紙、砂布、砂帶等, 固結(jié)磨具：砂輪、油石、砂瓦等,2固結(jié)磨具特性,磨

7、料是組成磨具的主要原料，直接擔(dān)負(fù)切削任務(wù)。常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料等三大類。,常用的磨料,1） 磨料,說明：,2） 粒度,磨粒的粒度號及基本尺寸, 粗磨選用較粗的磨粒，如30#46#；精磨選用較細(xì)的磨粒。微 粉常用于精密加工。,磨料、微粉的粒度號及基本尺寸,說明：, 粒度是指磨料顆粒的尺寸大小。GB247783規(guī)定了磨粒和微 粉兩種粒度號。,3）結(jié)合劑,說明：,結(jié)合劑是磨具中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)。磨具的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗蝕性，在很大程度上取決于結(jié)合劑的性能。常用的有陶瓷結(jié)合劑、苦菱土結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑、橡膠結(jié)合劑。,常用結(jié)合劑的代號、性能及其使用范圍,4）硬度,磨具硬度等級及其代號,說明：, 在磨削加工中，一般常用G-N級的砂輪；成形磨削和精密 磨削常用K-R級的砂輪。, 磨具硬度是指磨具工作時在外力作用下磨料顆粒脫落的難 易程度。容易脫落的，則磨具硬度低；反之，則硬度高。, 加工硬脆材料，選用硬度較低的磨具；加工軟韌材料，選 用硬度較高的磨具。,5） 組織,磨具的組織是表示磨具中磨料、結(jié)合劑和氣孔三者之間不同體積的比例關(guān)系。磨料所占比例愈大，則氣孔愈小，組織愈緊密；反之，組織愈疏松。,磨具的磨粒率、組織號及其適用范