中职学校《机械加工技术》课件(第4章刀具)-课件.ppt
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- 机械加工技术 学校 机械 加工 技术 课件 刀具
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1、 欢迎同学们光临欢迎同学们光临2014年秋期年秋期第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具一、刀具材料一、刀具材料 1.1.刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能 保证生产率和耐用度及工艺性。保证生产率和耐用度及工艺性。 (1 1)高硬度高硬度 60HRC60HRC以上;以上; (2 2)高耐磨性(与硬度相关)高耐磨性(与硬度相关) ; (3 3)足够的强度(主要是抗弯强度)和韧性;足够的强度(主要是抗弯强度)和韧性; (4 4)足够的耐热性(红硬性),是指刀具材料在高温下保持材足够的耐热性(红硬性),是指刀具材料在高温下保持材料硬度的能力,可用高温硬度表示。料硬度的能力,可用高温硬度表示。
2、; (5 5)良好的工艺性。良好的工艺性。 刀具:刀具:对切削效率、加工质量和生产成本都有重大影响。对切削效率、加工质量和生产成本都有重大影响。 决定刀具的因素有:决定刀具的因素有:刀具刀具材料材料、刀具的、刀具的几何形状几何形状和刀具的和刀具的结构结构。刀具要有一定。刀具要有一定的使用寿命。的使用寿命。第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具一、刀具材料一、刀具材料 1.1.刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能2.常用刀具材料的各类和用途常用刀具材料的各类和用途 (1)碳素工具钢碳素工具钢 低速、小尺寸刀具,如手动刀具、锉刀、低速、小尺寸刀具,如手动刀具、锉刀、锯条、丝锥等。锯条、丝锥等。
3、 (2)合金工具钢合金工具钢 优于碳素工具钢,丝锥、板牙、拉刀等。优于碳素工具钢,丝锥、板牙、拉刀等。 (3)高速钢(高速钢(W18Cr4V) W18Cr4V) 用于各种中、低速机用复杂刀具:用于各种中、低速机用复杂刀具:麻花钻、车刀、拉刀、铣刀等。麻花钻、车刀、拉刀、铣刀等。 (4)硬质合金硬质合金 广泛应用于高温高速切削刀具。广泛应用于高温高速切削刀具。 钨钴类(钨钴类(YGYG):加工以铸铁为代表的脆性材料。):加工以铸铁为代表的脆性材料。 钨钛钴类(钨钛钴类(YTYT):加工以钢为代表的塑性材料。):加工以钢为代表的塑性材料。 涂层硬质合金。涂层硬质合金。 (5)人造金刚石人造金刚石
4、多用于加工有色金属及非金属材料(不适多用于加工有色金属及非金属材料(不适合加工钢铁材料)。合加工钢铁材料)。 (6)立方氮化硼立方氮化硼 硬度仅次于金刚石,多用加工淬火钢、耐磨硬度仅次于金刚石,多用加工淬火钢、耐磨铁等难加工材料铁等难加工材料第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 车刀是各种刀具的基础:车刀是各种刀具的基础:刀具的各类、结构各异,就刀削刃而言,都可以看成是由刀具的各类、结构各异,就刀削刃而言,都可以看成是由车刀演变而来的。车刀演变而来的。1.刀具切削部份的组成刀具切削部份的组成 (典型车刀:三面两刃一刀尖)(典型车刀:三面两刃一刀尖)(1 1
5、)前刀面)前刀面AA 控制切屑流向。控制切屑流向。(2 2)主后面)主后面AA 与工件过渡表面相对。与工件过渡表面相对。(3 3)副后面)副后面AA 与工件已加工表面相对。与工件已加工表面相对。(4 4)主切削刃)主切削刃S S 前刀面与主后面的交线。承担主要切削工作。前刀面与主后面的交线。承担主要切削工作。(5 5)副切削刃)副切削刃S S 前刀面与副后面的交线。配合主切削刃完成切削工作前刀面与副后面的交线。配合主切削刃完成切削工作(6 6)刀尖)刀尖 主、副切削刃交汇处。一小段直线或圆弧主、副切削刃交汇处。一小段直线或圆弧 第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的
6、几何形状 2.确定车刀角度的三个辅助平面确定车刀角度的三个辅助平面 (1)基面)基面 Pr :过主切削刃上选定点,与该点切削速度方向垂直的平面。与刀过主切削刃上选定点,与该点切削速度方向垂直的平面。与刀具底面平行。(下图黄色平面)具底面平行。(下图黄色平面)(2)切削平面)切削平面 Ps:过主切削刃上选定点,与工件过渡表面相切的平面,与基面过主切削刃上选定点,与工件过渡表面相切的平面,与基面垂直。垂直。 (下图绿色平面)(下图绿色平面)(3)正交平面)正交平面 Po:过主切削刃上选定点,同时垂直于基面和切削平面。过主切削刃上选定点,同时垂直于基面和切削平面。 (下(下图蓝色平面)图蓝色平面)第
7、一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 2.确定车刀角度的三个辅助平面确定车刀角度的三个辅助平面 基面基面 Pr、切削平面、切削平面Ps、正交平面、正交平面 Po第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 3.刀具的几何角度刀具的几何角度 决定刀具的切削性能、锋利决定刀具的切削性能、锋利程度、刀具强度。一般有六个独立的基本角度。程度、刀具强度。一般有六个独立的基本角度。 (1)在正交平面上测量)在正交平面上测量 1)前角)前角o 前刀面与基面间夹角。有正、负和前刀面与基面间夹角。有正、负和零。零。 实体减小时为正。实体减小时为正
8、。 作用:作用:前角增大,刀具锋利,切削轻快。但过前角增大,刀具锋利,切削轻快。但过大,刀具强度下降,散热体积减小,刀具寿命短。大,刀具强度下降,散热体积减小,刀具寿命短。 q硬质合金车刀切削钢件,1020q切削灰铸铁,515;q切削铝及铝合金,2535;q切削高强度钢,-5 -10。第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 3.刀具的几何角度刀具的几何角度 (1)在正交平面上测量)在正交平面上测量 2)主后角)主后角o 主后面与切削平面间夹角。为正主后面与切削平面间夹角。为正值。值。 作用:作用:主后角减小主后刀面与工件加工表面间主后角减小主后刀面与工件加工
9、表面间的摩擦、主后刀面的磨损。过大,刀刃强度下降,的摩擦、主后刀面的磨损。过大,刀刃强度下降,导热体积减小,主后刀面磨损加快。导热体积减小,主后刀面磨损加快。q 粗加工和承受冲击载荷时,主后角选小值46,保证强度;q精加工时,选大值812,主后角保证表面质量。 3)楔角)楔角o前刀面与后刀面的夹角。前刀面与后刀面的夹角。楔角可以直观表达刀刃锋利程度与刀刃强度楔角可以直观表达刀刃锋利程度与刀刃强度 oo o此外:此外:还有还有副后角副后角o,与主后角类似。与主后角类似。第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 3.刀具的几何角度刀具的几何角度 (2)在基面内测量
10、的角度)在基面内测量的角度 1)主偏角)主偏角r在基面内,主切削刃在基面的投在基面内,主切削刃在基面的投影与进给运动方向的夹角。为正值。影与进给运动方向的夹角。为正值。 作用:作用: r小,参加切削的刃长增加,单位长度小,参加切削的刃长增加,单位长度负荷小,刀尖强度大,散热面积大,刀具寿命长。负荷小,刀尖强度大,散热面积大,刀具寿命长。但吃刀抗力增大,工件刚性弱时,易变形和振动。但吃刀抗力增大,工件刚性弱时,易变形和振动。q车刀常用主偏角有45、60、75、90 2)副偏角)副偏角r 在基面内测量,副切削刃在基面的投影与进在基面内测量,副切削刃在基面的投影与进给运动反方向的夹角。为正值。给运动
11、反方向的夹角。为正值。 作用:作用:减小副切削刃与工件已加工面间的减小副切削刃与工件已加工面间的摩擦及振动。副偏角大,刀尖强度弱,已加工摩擦及振动。副偏角大,刀尖强度弱,已加工表面残留面积大,粗糙度值大。表面残留面积大,粗糙度值大。 3)主、副切削刃在基面的投影之间的夹角。主、副切削刃在基面的投影之间的夹角。刀尖角可以直观表达刀尖强度与散热体积大小。刀尖角可以直观表达刀尖强度与散热体积大小。 r 180( r + r )第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具二、刀具的几何形状二、刀具的几何形状 3.刀具的几何角度刀具的几何角度 (3)在主切削平面内测量的角度)在主切削平面内测量的角度 刃倾角刃
12、倾角s 在切削平面内测量,主切削在切削平面内测量,主切削刃与基面间的夹角。有正、负和零。刃与基面间的夹角。有正、负和零。 qs影响刀尖强度和切屑流动方向。影响刀尖强度和切屑流动方向。q粗加工时,取负值,增大刀尖强度粗加工时,取负值,增大刀尖强度;q精加工时,取正值或零,为免切屑精加工时,取正值或零,为免切屑划伤已加工表面。划伤已加工表面。第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和用途三、常用刀具的种类和用途 1. 车刀车刀 金属切削刀具中应用最为广泛。金属切削刀具中应用最为广泛。第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和用途三、常用刀具的种类和用途 1. 车刀车
13、刀(a) (a) 车外圆车外圆 (b)(b)车端面车端面 (c)(c)车锥面车锥面 (d) (d) 切槽、切断切槽、切断 (e)(e)切内槽切内槽 (f)(f)钻中心孔钻中心孔 (g)(g)钻孔钻孔 (h)(h)镗孔镗孔 (i)(i)铰孔铰孔 (j)(j)车成形面车成形面 (k)(k)车外螺纹车外螺纹 (l)(l)滚花滚花第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和用途三、常用刀具的种类和用途 车刀的常见结构车刀的常见结构第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和用途三、常用刀具的种类和用途 2. 铣刀铣刀第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和
14、用途三、常用刀具的种类和用途 2. 铣刀铣刀 端铣刀端铣刀 立铣刀立铣刀 键槽铣刀键槽铣刀 圆柱铣刀圆柱铣刀 盘铣刀盘铣刀 模具铣刀模具铣刀 成形铣刀成形铣刀第一节第一节 金属切削刀具金属切削刀具三、常用刀具的种类和用途三、常用刀具的种类和用途 3 . 孔加工刀具孔加工刀具 (1)麻花钻)麻花钻 标准麻花钻的组成标准麻花钻的组成工作部分工作部分柄部柄部切削部分切削部分导向部分导向部分(a)锥柄麻花钻锥柄麻花钻颈部颈部(b)直柄麻花钻直柄麻花钻 柄部柄部 作为钻头的夹持部分作为钻头的夹持部分,装夹时起定心作用,切削时起,装夹时起定心作用,切削时起传递扭矩的作用,柄部有锥柄和传递扭矩的作用,柄部有
15、锥柄和直柄两种。直柄麻花钻用钻夹头直柄两种。直柄麻花钻用钻夹头装夹,一般直径小于装夹,一般直径小于13MM。 颈部颈部 颈部是钻头的工作部颈部是钻头的工作部分与柄部的连接部分。直径较大分与柄部的连接部分。直径较大的钻头在颈部标有钻头直径、材的钻头在颈部标有钻头直径、材料牌号及商标等。料牌号及商标等。 工作部分工作部分是钻头的主要部分是钻头的主要部分,由切削部分和导向部分组成,由切削部分和导向部分组成,起切削和导向作用,导向部分还起切削和导向作用,导向部分还为切削部分提供刃磨储备。为切削部分提供刃磨储备。麻花钻的组成麻花钻的组成直柄的装夹直柄的装夹锥柄的装拆锥柄的装拆第一节第一节 金属切削刀具金
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