刀具课件.ppt

1、金属切削原理和工具，讲师：吉林电子邮件：1，研究过程的性质和任务，牙齿过程的性质，金属切削过程的基本规律和工具的工作原理。牙齿过程主要涉及金属切削原理，金属切削刀具。过程的任务是掌握切削过程的基本规律，利用这些规律分析和解决切削过程相关的技术问题。掌握刀剪材料的类型、特性和用途。确定刀具每个截面的功能，以及每个参照系统的特性和角度之间的转换方法和功能。掌握专用工具的设计原理和设计方法。了解金属切削原理和金属切削刀具的研究动态和发展趋势。刀具动态演示1、刀具动态演示2、刀具动态演示3、刀具动态演示4、刀具动态演示5、第一切削原理、1、缺省定义、缺省内容切削运动刀具切削部分的配置刀具角度和平移切削

2、层元素、基本要求熟悉刀具切削部分的组成部分，转换每个坐标系和刀具角度、重点和困难刀具切削部分、切削运动的必要条件、切削运动的必要条件在切削加工中，工件的刀具运动形成了工件曲面的形状、尺寸和相互位置关系。根据切削过程中所扮演的角色，切削运动可分为三类茄子。主运动将直接从工件切削层，从而形成工件新曲面的缺省运动。主运动通常是切削运动中速度最快、耗电量最大的运动，只有一个主运动。主运动的速度为切削速度v。进给运动是继续将切削图层放入切削的运动。速度低。进给运动可以是连续的，也可以是间断的。转移运动有时只有一个，但也可能有几个。进给运动的速度以进给f或进给率VF表示。进给：对于外部圆形车削，进给是工件

3、旋转一次，刀具沿工件轴移动的距离。单击，然后放置和调整运动以将工件或刀具移动到正确加工位置的运动。切削深度曹征、工件索引等，注意：切削的主运动和进给运动经常同时进行，因此刀具切削刃上的一点和工件的相对运动必须是上述两种运动的合成。主运动和进给运动是实现切削加工的缺省运动，可以使用刀具或工件执行，也可以使用刀具和工件执行。注释和进给运动可以是直线运动(平移)、旋转运动(旋转)或平移和旋转的复合运动。加工过程中工件的表面变化：加工过程中工件出现三个变化的表面。即，要加工的曲面，即要切削的层的曲面。加工曲面(cutting surfaces)-切削刃所切削的曲面。加工的曲面-已切割和形成的新曲面。请

4、看工件表面变化的动态演示。刀具切削部分的组成部分、切削刀具的种类和形状各不相同，但切削部分的几何与几何参数有共同的特征。也就是说，切削部分的基本形式是楔形。其他刀具可以视为外部圆形车削刀具的进化或组合。线刀由刀具和刀柄两部分组成，刀具是切削部分。沿着前刀面刚形成的碎屑流下的刀面；主背面刀具表面，与工件加工表面相对；与工件加工表面相反的辅助后刀面；主切削刃前后刀具面的交点，执行主要切削操作。辅助切削刃前后刀面相交；为了加强刀尖与刀尖主要与次要切削刃的实际交点，通常会从刀尖转换为折线或圆弧转换边。刀具在工件中切削金属需要特定角度的角度。也就是说，切削角度决定了刀具切削部分每个曲面的空间位置。要确定

5、和测量刀具角度，必须引入空间坐标参考系统。设定刀具切削角度座标系的方法：透过切削边上的所选点建立工件切削面的切削平面和正交平面，以形成刀具角度的座标系。刀具坐标系可采用多种茄子形式，经常使用刀具切削参数坐标系和刀具尺寸角度坐标系。刀具切削角度坐标平面中的几个茄子概念，切削平面：通过切削边上的选定点与工件加工曲面相切的平面。基础(base):通过切削边上的选定点垂直于合成切削速度向量Ve的平面。主截面：从基础面垂直于主切削刃投影的平面。刀具尺寸角度的坐标系，定义：在设计和制造刀具时不知道合成切削速度的方向的情况下，在几个茄子合理假设下设置坐标系以确定刀具角度值的大小。假设：主切削刃位于水平面上，

6、刀尖位于工件的中心。轴中心线垂直于工作轴(假定进给方向)。主运动方向垂直于刀具底部，与进给运动无关。工件的加工曲面的形状是圆柱面。刀具的尺寸角度、制造和锐化所需的刀具尺寸角度、刀具设计图中指示的角度。正交平面Po测量的角度：1)前角度o -前表面和基础面之间的角度。如果通过选定点的基准位于楔形刀具的实体外部，则前角度为正值。相反，它是负值。2)后角度o -后刀具面和加工平面之间的角度。如果通过选定点的切削平面位于楔形刀具的实体外部，则后角度为正值。相反，它是负值。3)楔形角度o -前后刀具之间的角度。显然：o o o o=90。基本Pr测量的角度：1)主偏折kr -基本上主切削刃投影和预期进给

7、方向之间的角度。2)辅助偏折kr -辅助切削刃投影到基础面与预期进给相反方向之间的角度。3)刀尖角度r -主要切削边和次要切削边投影到基础曲面上的角度。Kr kr r=180牙齿切削平面Ps测量的角度：边倾斜s -主切削边和基座之间的角度。如果刀尖是主切削刃中的最低点，则会将边倾斜设定为负值。如果刀尖是主切削刃的最高点，则叶片倾角为正值。否则，值为0。s=0时，主切削边垂直于切削速度，称为垂直或正向切削。S 0的切削称为斜切削或斜切削。s的正值或负值会变更筹码迳流的方向。单击。请注意，如果设定为O、S、kr、kr牙齿值，且主切削刃和次切削刃位于共用前刀具侧，则O也将确定。环形刀具的尺寸角度只有

8、6个是独立的(o、o、kr、kr、s、o)，其大小直接影响切削过程。加工过程中影响刀具角度的几个茄子元素、进给运动的影响刀具安装位置的影响工具形状的影响、进给运动的影响、侧进给运动的影响、Pr、Ps分别是刀具加工工件前的基本平面和加工平面。Pre、Pse分别是加工工件时的基础和加工平面。u是操作前后角度变化的差异。o、o加工工件前面的前角、后角；加工Oe、OE工件时的前角度、后角度。切削过程中的变化量是基础P、切削平面P的位置变化量。切削速度Vc更改为合成速度v，刀具的前后角度更改。oe=o，oe=o-，=arctgf/(d)，总之，进给增加时值会增加。瞬时直径减小时，值也会增大。因此，如果进

9、行车削使其接近工件中心，值会快速增加，操作后角度会从正值变为负值，从而最终挤压工件。=arctgf/(d)，oe=o，oe=o-，轴进给运动的影响，Pr，Ps分别是刀具加工工件前的基本平面和切削平面。Pre、Pse分别是加工工件时的基础和加工平面。u是操作前后角度变化的差异。o、o加工工件前面的前角、后角；加工Oe、OE工件时的前角度、后角度。，切削加工过程中的变化量将切削速度Vc更改为合成速度V，基础P、切削平面P的位置发生变化。刀具的前后角度发生变化：oeo、oeo、tgfsinr/(dw)，进给值越大，工件直径越小，操作角度值的变化就越大。在一般车削中，进给运动产生的值不超过301，因此

10、影响经常可以忽略。车削大螺距螺纹或蜗杆时，进给量较大，因此必须考虑较大值对刀具工作角度的影响。刀具安装高度对工件角度的影响，在旋转外圆时，车削刀具的刀尖通常与工件轴高度相同。当刀尖位于工件轴上方或下方时，切削速度方向发生变化，从而改变基准平面和切削平面的位置，从而改变车削刀具的实际切削角度。当刀尖位于工件轴上时，工作加工平面为Pse，当操作基准为Pre时，工作前角度OE增大，工作后角度OE减小。当刀尖低于工件轴时，工作加工平面变为Pse，操作基准为Pre时，操作前角度OE减少，操作后角度OE增加。oeo、oeo()、刀具杆中心线偏转对操作角度的影响，以及刀柄中心线不垂直于进给方向时汽车刀具的主

11、偏折角度和辅助偏折角度的变化。刀刃右斜工作主偏转re增加、工作辅助偏转re减少、刀刃左斜工作主偏转re减少、工作辅助偏转re增加、4、切削层元素、切削层的概念、对于单刀片刀具，是在切削边向进给方向移动后切削的金属体积在基座处切削的金属层。多刀刀具的金属层，在两个相邻刀片向进给方向移动每齿进给后切削的金属体积在底座处切削。使用切削的概念、切削深度的概念以及垂直于进给方向测量的切削层尺寸。粗茶淡饭经常一次切割。停车或半停车往往只需切削几次。切削用量是切削速度Vc、进给率f(或进给率Vf)和切削深度AP的统称。切削层的多个参数、切削层厚度hD垂直于过渡曲面测量的切削层尺寸，即两个相邻过渡曲面之间的距

12、离。反映切削刃单位长度的切削载荷。切削层宽度沿bD转换曲面测量的切削层尺寸。反映切削刃参与切削的工作长度。切削层公称横截面面积切削层尺寸平面内AD切削层的实际横截面面积。切削基本视频，第二章刀具的材料、基本内容、刀具材料应具备的性能刀具材料种类、性能和适用范围、基本要求、一般刀具材料的性能和选用原则，确定其他刀具材料的性能和特性、重点难点、一般刀具材料的性能和选用原则、刀具切削性能的好坏取决于构成刀具切削部分的材料，刀具材料应具备刀具加工过程4，结论1:在切削加工过程中，刀具切削部分能够承受与碎屑、工件接触的表面的巨大压力和强烈摩擦。 刀具切削区域会产生很高的温度，产生很大的应力。加工非均匀工

13、件或非连续加工时，刀具受到强烈的冲击和振动。结论2:高硬度；高耐磨性；充分的强度和韧性；高耐热性(热稳定性)；良好的热物理和抗热冲击性能；碳工具钢和合金工具钢，如良好的工艺性能、常用刀具材料、常用工具钢(包括碳工具钢、合金工具钢和高速钢)、硬质合金、陶瓷、钻石(自然和人工)和立方氮化硼，其耐热性较差，目前仅用于手工工具。主要介绍高速钢、硬质合金、陶瓷和其他超轻工具材料。高速钢，高速钢是含钨、铬、钚等元素较多的高合金工具钢。高铁的硬度(热处理硬度最高为HRC6267)和耐热性(切削温度最高为550600)牙齿高。与碳工具钢及合金工具钢相比，高速钢可将切削速度提高13倍(因此名)，刀具耐久性提高1

14、040倍以上。它能加工从有色金属到高温合金的多种范围的材料。通常用于创建各种复杂的刀具，如钻头、攻丝、胸针、成形刀具、齿轮刀具等。硬质合金，硬质合金是高硬度、高熔点的金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)粉末和金属粘合剂(如Co、Ni、Mo等)在高压下成型后在高温下烧结的粉末冶金产品。硬质合金中的金属碳化物熔点高，硬度高，化学稳定性和热稳定性好。硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都高，允许的切削速度比高速钢快得多，加工效率高，可以切削淬火钢等硬质材料。硬质合金的不足是与高铁相比，弯曲强度低，脆，振动和冲击性能也下降。在我国，结论大部分车刀、立铣刀、深孔钻头是硬质合金制造的。目前，硬质合金制

15、造也开始适用于端铣刀、孔加工工具等较为复杂的工具。陶瓷和超轻刀具材料、硬度(9195HRA)和耐热性比硬质合金高，也可在1200温度下切削。耐磨性和化学惰性，摩擦系数小。粘合和扩散磨损能力强，能以更快的速度切削，切削难加工的高硬度材料。主要缺点是脆，冲击韧性弱，弯曲强度低，陶瓷材料，超轻工具材料包括天然钻石、多晶钻石、多晶立方氮化物三种。钻石刀具主要用于加工高精度、低粗糙度的有色金属、耐磨材料和塑料，如铝和铝合金、黄铜、字典烧结硬质合金和陶瓷、石墨、玻璃纤维、橡胶和塑料。方形氮化钨主要用于加工钢、喷射材料、冷庆铁、耐热合金等。硬质合金刀具材料、刀具材料摘要、刀具材料的发展过程、石材或铜合金、碳

16、工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、刀具材料的发展趋势否则刀具将急剧磨损，刀具寿命将缩短。硬度高的工件材料必须用更硬的工具加工。高速钢刀具硬度不足，不能用于切削钢和冷钢铸铁，硬质合金和陶瓷刀具可以承受，CBN刀具更好。加工硬脆材料不仅需要刀具高硬度，还需要高弹性系数。否则无法支撑刀片。用硬质合金刀具加工钢和其他轻材料需要使用弹性系数高(WC成分多)的K级或M级号码。加工导热系数低的工件时，应确保使用导热系数好的刀具传递切削热量，从而降低切削温度。研究现状，新品种的涂层(涂层)工具发展迅速。大量涌现出使用TiCN、TiALN、CrN等作为涂层材料的高铁。涂层广泛使用以化学气相沉积(CVD)为主，兼用PVD工艺的硬质合金刀具。纳米涂层技术也出现了。其涂层材料的颗粒大小在100nm以下，显示出强大的切削功能。金属陶瓷向更强、耐磨性更强的方向发展，金属陶瓷不同于陶瓷。由于气体不同，金属陶瓷的硬度、耐磨性、抗氧化性、化学稳定性比陶瓷强。在金属陶瓷中添加纳米材料可以进一步提高韧性。添加稀土元素的工具材料，在硬质合金中添加少量稀土元素(Y、Ce等)，提高材料性能。