刀具课件
刀具知识ppt课件
2．刀具几何参数
❖ 由图2-7可以看到，当刀具
前角γO增大时，沿刀面流出
的金属切削层将比较平缓的 流出，金属切屑的变形也会 变小。
❖ 刀尖圆弧半径对切削变形也
有影响，刀尖圆弧半径越大，
表明刀尖越钝，对加工表面 挤压也越大，表面的切削变 形也越大。
❖ 1、切削速度υc 、进给量f 、背吃刀量 ap哪一个对温度的影响最显著？说明 原因？
❖ 刀具材料导热性好，其抗耐热冲击和抗热裂 纹性能也强。
（5）良好的工艺性与经济性
❖ 刀具不但要有良好的切削性能，本身还应该 易于制造，这要求刀具材料有较好的工艺性， 如锻造、热处理、焊接、磨削、高温塑性变 形等功能。
❖ 经济性也是刀具材料的重要指标之一，选择 刀具时，要考虑经济效果，以降低生产成本。
❖ （5）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于 成本较高，还不能完全取代未涂层刀具的使用。不适 合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料的加工以及进 给量很小的精密切削。
课堂问题
避免积屑瘤的发生的措施？
避免积屑瘤的发生的措施P45
❖ ①、首先从加工前的热处理工艺阶段解决。通过热处理，
提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。 ❖ ②、调整刀具角度，增大前角，从而减小切屑对刀具前
❖ 2．当刀具前角γO增大时，金属切屑的
变形趋势？
❖ 刀尖圆弧半径越大，表面的切削变形是
增大还是减小？
变形系数 ζ
1．工件材料
❖ 通过试验，可以发 现工件材料强度和 切屑变形有密切的 关系。
❖ 从图可以看出，随 着工件材料强度的 增大，切屑的变形 越来越小。
材料强度 σ
图2-10 材料强度对变形系数的影响
❖ 如车削45钢，在背吃刀量ap＝4㎜，进给量f ＝0.5㎜/r的条件下，刀片所承受的切削力达 到4000N，可见，刀具材料必须具有较高的 强度和较强的韧性。
刀具与刀具切削过程PPT课件
车刀有刀体和刀柄组成,刀柄是刀具的夹持部分,刀体 是刀具上夹持或焊接刀条、刀片的部分,或由它形成切削刃 的部分。刀体上刀具的切削部分,由“三面两刃一尖”(即 前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀 尖)组成。
(1):前刀面(刀具上切屑过的表面) (2):主后刀面(刀具上与工件过渡表面相对的表面) (3):副后刀面(刀具上与工件已加工表面相对的表面) (4):主切削刃(前刀面与主后刀面的交线,主要切削工作) (5):副切削刃(前刀面与副后刀面的交线,参与部分切削工作) (6):刀尖(主切 削刃和副切削刃的
联接部位,为了 增强刀尖的强度, 改善散热条件,通 常在刀尖处磨出圆
弧或直线过渡刃)
2.确定刀具角度的静止参考系
假设:① 不考虑进给运动 ② 规定车刀刀尖与工件中心等高 ③ 刀柄的中心线垂直于进给方向
因此,参考系为静止参考系,主 要坐标平面有基面pr、切削平面ps、 正交平面(主剖面)po、假定工作 平面pf、背平面pp组成。 (1)基面( pr ):通过主切削刃
主偏角小:表面粗糙度 小。主偏角大:表面粗 糙度大。
常用角度:45°、60° 、 75° 、90°
(6)副偏角( k)r'基面内,副切削平面与假定工作面间的夹角。
作用:(1)影响副切削刃与工件已加工表面的摩擦 (2)影响表面粗糙度的大小
选取范围: 5o～15o
副偏角小:表面粗糙度小。副偏角大:表面粗糙度大。
作用:(1)使主切削刃锋利(2)影响切削刃强度
选取原则:①工件材料:塑性材料,大前角;脆性,小前角。 强度、硬度低,大前角,否则,小前角。
②刀具材料:高速钢,大前角;硬质合金,小前角。 ③加工性质:精加工,大前角;粗加工,小前角。
刀具管理培训ppt课件
刀具管理的意义与目标
总结词
刀具管理是为了确保加工过程中的安全、提高加工效率、降低成本和减少浪费。
详细描述
刀具管理是指对刀具的采购、库存、使用、维修和报废等全过程的管理。通过科 学合理的刀具管理，可以确保加工过程中的安全，提高加工效率，降低生产成本 ，减少浪费，同时还可以延长刀具使用寿命，提高产品质量。
刀具的安全使用注意事项
不使用破损或变形的刀具
注意操作环境安全
破损或变形的刀具有可能导致意外伤害， 应立即停止使用。
操作时应保持工作区域整洁，避免杂乱无 章的环境导致意外伤害。
使用后及时收起刀具
学习正确的刀具使用方法和技巧
用完刀具后应及时收起，避免误伤自己或 他人。
通过参加培训或自学，不断提高自己的刀 具使用技能和安全意识。
刀具管理的原则与流程
总结词
刀具管理应遵循统一管理、分工负责、安全高效等原则，流程包括计划、采购、验收、保管、领用和报废等环节 。
详细描述
刀具管理应遵循统一管理、分工负责、安全高效等原则，确保管理过程的科学性和规范性。刀具管理流程包括计 划、采购、验收、保管、领用和报废等环节，各个环节应建立相应的管理制度和操作规范，确保刀具的合理使用 和维护。在流程中应注意刀具的精度保持和安全性，及时处理不合格和损坏的刀具。
保持干燥
确保存放环境干燥，避免 刀具生锈或腐蚀。
安全存放
将刀具存放在儿童无法触 及的地方，确保安全。
刀具的保养方法
定期清洁
检查磨损
使用后及时清洁刀具，去除污垢和残 留物。
定期检查刀具的刃口和手柄，如有磨 损及时更换。
涂油防锈
在刀具表面涂抹适量的防锈油，防止 生锈。
刀具的使用(课件)六年级上册综合实践活动
2．反斜刀法
反斜刀法是指右手持刀，刀刃向右， 刀身紧贴左手四指，与原料、砧板呈 锐角，运刀方向由左后方向右前方推 进，使原料断开的运刀方法。
【应用范围】
主要用于加工形体较薄且韧性强的 原料，如熟猪肚、猪耳朵、鱿鱼、玉 兰片等。
反斜刀法
27
四、其他刀法
1．刮 刮是指用刀背或专用工具将原料表皮或污垢去掉的加工方法。操作时 将原料平放在砧板上，从右到左刮掉不要的部分。 【应用范围】 主要用于刮鱼鳞、刮丝瓜皮等。
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2．削
削是指用刀平着切掉原料表面一层 皮或加工成一定形状的加工方法。左手 拿稳原料，右手持刀，刀刃向外，削去 原料的外皮。
【应用范围】
主要用于削去原料外皮，如削莴笋 皮、马铃薯皮、冬瓜皮等，或将胡萝卜 削成橄榄形等。
削
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3．捶 捶是指用刀背或专用工具将原 料加工成茸泥状的加工方法。捶 泥时，刀身与菜墩垂直，刀背向 下，上下捶打原料至其成茸泥状。 【应用范围】 主要用于加工肉质细嫩的原料 成茸泥，如鱼肉、鸡脯肉等。
抖刀片
24
6．滚料片 滚料片是指将圆柱状原料平放在砧板上， 左手按住原料表面，右手放平刀身，刀刃从原 料右侧底部片进做平行移动，左手扶住原料向 左滚动，边片边滚，直至将原料片成薄的长条 片的运刀方法。 【应用范围】 主要用于圆形、圆柱形原料的去皮或加工 成长方片，如黄瓜、萝卜、莴笋、茄子等。
滚料片
3
五、磨刀技术
1．磨刀工具 常用的磨刀工具主要有磨刀石和磨刀棒两种，磨刀石又有粗磨刀石、 细磨刀石和油石三种。
磨刀工具 4
2．磨刀方法 （1）使用磨刀石
使用磨刀石磨刀 5
（2）使用磨刀棒
使用磨刀棒磨刀 6
刀具基础知识课件
刀具基础知识----几何角度
3. 刀具切削部分的主要的角度
刀具基础知识----几何角度
前角 前刀面与基面间的夹角
正交平面内
后角 主后刀面与切削平面间的夹角 主偏角 主切削刃与进给方向间的夹角
基面内
副偏角 负切削刃与进给方向的夹角
切削平面内 刃倾角 主切削刃与基面间的夹角
刀具基础知识----几何角度
2、加工很硬的材料，如淬硬和冷硬铸铁时，为减少单位长度切削刃 上的负荷，改善刀刃散热条件，提高刀具耐用度，取10~30度。 3、工艺系统刚性低时，应取较大的主偏角，甚至取大于90度，以减 小背向力，从而降低工艺系统的弹性变形和振动。
4、单件小批生产时，希望用一两把车刀加工出工件上所有表面，则 应选用通用性较好的45或90度的刀具。
刀具基础知识----失效及耐用度
工件：HT250 刀具：PCBN
切削速度、切削路程与刀尖磨损量的关系
刀具基础知识----失效及耐用度
工件：HT250
刀具：PCBN
进给量与表面粗糙度的关系
刀具基础知识----失效及耐用度
切削速度与表面粗糙度的关系
工件：HT250 刀具：PCBN
刀具基础知识----失效及耐用度
刀具基础知识 刀具基础知识----工作角度
γpe=γp－θp αpe=αp＋θp
允许刀尖高于工 件中心0.01D
刀具基础知识 刀具基础知识----工作角度
γpe=γp+θp αpe=αp-θp
刀具基础知识----失效及耐用度
刀具失效形式：
磨损 （正常工作时逐渐产生的损耗）
破损 （突发的破坏，随机的）
刀具基础知识----几何角度
刀具的几何形状及主要角度
刀具技术培训PPT课件
钻头
切削部分的结构参数示意图
8
麻花钻切削部分的结构参数
顶角2φ——麻花钻两主切削刃在与其平行的轴向平面上投影之间的夹角。标准麻花钻顶 角为118°，但是根据被加工材料的不同作相应变化，其范围一般在100°～140°之间 ，对软材料取小一些，反之取大一些。它的大小影响前角、切削厚度、切削宽度、切屑 流向、表面粗糙度和孔的扩张量。顶角加大，钻芯处前角相应增大，主切削刃各点的前 角变化也减小，但轴向抗力大，定心和稳定性差。顶角减小，则切削厚度减薄，切削宽 度加长，切削扭矩增加，钻芯处前角小易磨损。
河南一工专用刀具有限公司
刀具技术培训
1
讲解的刀具：
钻头 铰刀 铣刀
2
钻头
麻花钻 扁钻 硬质合金钻头 群钻
3
麻花钻
麻 花 钻 的 切 削 运 动
4
麻花钻
麻 花 钻 的 组 成
5
钻头
1、柄部 钻头的装夹部分，用来传递力和力偶矩。 2、颈部 柄部和工作部的连接处，并作为磨削外径时砂轮
横刃角ψ——横刃与主切削刃在垂直于钻头轴线的端面投影图中所夹的锐角。当刃磨后 角大时，横刃角减小，横刃变长，钻削时轴向力增大。横刃角一般为50°～55°。
刃倾角λsTm——主切削刃上任一点的端面刃倾角是在端面投影图中主切削刃与基面间的 夹角。主切削刃上各点端面刃倾角是变化的，外圆处绝对值小近钻芯处大。标准麻花钻 主切削刃各点的刃倾角均为负值，有利于切屑沿螺旋槽向后排出。
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高速钢麻花钻的分类
直柄麻花钻
锥柄麻花钻
11
直柄麻花钻加工工艺方法
1. 轧制直柄麻花钻工艺过程 拉丝→冲料→校直→倒角→荒磨外圆→清洗→轧沟槽及刃背→切尖磨尖
安全知识分享刀具的安全使用ppt课件
EHS知识分享---刀具的安全使用
×
√ √
日常生活中经常需要使用菜刀、水 果刀、剪刀等刀具，这些刀具锋利、尖 锐，使用不慎，就可能造成伤害。在使 用刀具时应当注意： 使用刀具是应当注意注意力集中，不用 刀具比划、打闹，更不能拿着刀具相互 开玩笑，以免误伤别人或自己。 刀具暂时不使用时，要妥善保存起来， 放在安全稳妥的地方，不要使刀具的尖 和刃部突出、暴露在外，以防止刀具被 碰落而伤人或者有人不慎触碰而受伤。
切勿用折刀进行穿刺工作, 即便是带锁定的，折刀的锁定（无论是线锁还是背锁） 都有可能由于大力的穿刺而失效， 导致刀刃折回造成伤害。
关闭背锁折刀时，尽量使用双手，一手按压背锁，一手捏住刀片；一定要单手的话 ，请刀尖向下，然后按压背锁，以避免刀折回伤及食指。
请使用专业的安全刀具进行作业 。 使用及时
休息， 避免刀飞出伤人伤己, 劈砍时要注意不要用全力, 留一些余力, 以免由于 无法操控无法及时避免意外。 劈砍工作时尽量穿有一定强度, 可以遮蔽身体大部分的衣服, 鞋子也尽量要结实。 在传递无刀鞘直柄刀具时，请将刀尖朝自己，刀刃朝上，手持刀背和刀柄，递给对 方时，确认对方接住方松手。 不止是使用刀具，就是在维护过程中，只要是在手里拿刀的时候一定要记住集中精 神，因为你手里拿的是个切割利物， 请注意切割，劈砍，穿刺，打磨过程中运动 轨迹中可能碰到的物体和人以及自己的身体(比方说不持刀的那只手)。 不要借刀给对刀具不了解的人，借出前， 请申明以上几条。 使用防切割手套。
《刀具的工作角度》课件
《刀具的工作角度》ppt课件
CATALOGUE
目录
刀具工作角度概述刀具的前角刀具的后角刀具的刃倾角刀具的工作角度总结
01
刀具工作角度概述
刀具工作角度是指在切削过程中，刀具相对于工件的位置和方向所形成的各种角度。这些角度对于切削力的方向、切削深度和切削速度等切削参数有着直接的影响。
刀具工作角度主要包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角等。
根据工件材料选择前角
对于塑性材料如中碳钢和低碳钢等，为了减小切屑与前刀面的摩擦，增强刀具耐用度，一般选取较大的前角；对于脆性材料如铸铁和轴承钢等，为了使切屑易于崩落并减小切屑对刀具的冲击，一般选取较小的前角。
根据加工要求选择前角
在精加工时为了减小工件表面粗糙度值要选择较大的前角；在粗加工时为了提高刀具耐用度和断屑能力要选择较小的前角。
提高刀具强度
改善散热条件
适当增加后角可以增加切削刃的强度，提高刀具的抗冲击性能。
后角可以改善切削过程中的散热条件，降低切削温度，减少刀具磨损。
03
02
01
根据工件材料硬度、刀具材料和切削条件选择后角大小。较硬的工件材料需要较大的后角，以减小切削刃与工件之间的摩擦；较软的工件材料则可以适当减小后角。
后角的大小影响刀头的强度和切削刃的锋利程度。增大后角可以减小后刀面与工件表面之间的摩擦，但过大的后角会导致刀头强度降低。
主偏角的大小影响切削力的方向和切削宽度。减小主偏角可以增加切削宽度，提高切削效率，但过小的主偏角会导致切削刃强度降低。
副偏角的大小影响切削刃的强度和切削残留物的形状。减小副偏角可以减小切削残留物，但过小的副偏角会导致切削刃强度降低。
刃倾角的大小影响切削刃的锋利程度和切屑的排出方向。调整刃倾角可以改变切屑的排出方向，减轻排屑负担，但过大的刃倾角会导致刀头强度降低。
刀具几何参数及其作用ppt课件
v 正交平面po ：通过切削刃上选定点并同时垂直于基面 和切削平面的平面，它是测量平面，如图所示。
v 正交平面参考系：由基面pr 、切削平面ps和正交平面
po构成的直角坐标系。
17
18
标注参考系内的标注角度
v 要确定外圆车刀切削 部分在正交平面参考 系中的结构，需要6个 基本角度 ：
v 为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀 具放在一个确定的参考系中，用一组确定的几何参 数确切表达刀具表面和切削刃在空间的位置，该几 何参数就是刀具的几何参数。
14
v 测量平面、切削平面和基面组成了刀具标注角度参考 系。目前各国由于选用的测量平面不同，故所采用的 刀具标注角度参考系也不完全统一。现以外圆车刀为 例，说明几种不同的刀具标注角度参考系。
21
6) 副后角 过副切削刃上选定点．在副正交平面内测 量的副后刀面与副切削平面之间的夹角。
v 当主偏角和刃倾角确定后，主切削刃在空间的位置随 之确定。在正交平面内，前角和后角确定后，前刀面 和主后刀面随之确定。副偏角和副后角确定，副后刀 面就随之确定。这6个基本角度确定了普通外圆车刀 切削部分的几何形状。
v 根据用途和加工方法不同，刀具有如下几大类： (1)切刀类 包括车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀、
自动机床和半自动机床用的切刀以及一些专用切刀。 一般多为只有一条切削刃的单刃刀具。
1
(2)孔加工刀具 是在实体材料上加工出孔或对原有孔扩 大孔径(包括提高原有孔的精度和减小表面粗糙度值) 的一种刀具。如麻花钻、扩孔钻、锪钻、深孔钻、铰 刀、镗刀等。
1) 主偏角 kr 过主切削 刃上选定点，在基面 内测量的切削刃与进 给运动方向间的夹角 2)副偏角 过副切削 刃上选定点，在基面 内测量的副切削刃与 进给运动方向间的夹角。
刀具的结构与制造ppt课件
22
铣削特形面用铣刀 主要有凸凹半圆铣刀、 齿轮铣刀、曲面成形铣刀等。
铣削特形沟槽用铣刀 主要有T形槽铣刀、 燕尾槽铣刀、半圆键槽铣刀、角度铣刀等。 角度铣刀：用于铣削成一定角度的沟槽，有 单角和双角铣刀两种 。
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常见刨刀的形状及应用
19
插床
20
三、铣刀刀具结构及用途
铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀 齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工 件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台 阶、沟槽、成形表面和切断工件等。 (P280)
21
铣刀的种类很多，按用途可分为四大类：
1、铣削平面用铣刀 主要有圆柱铣刀（卧 式铣床上加工平面） 和面铣刀（端铣刀） （用于立式铣床、端面 铣床或龙门铣床上加工平面 ）
齿轮滚刀是加工直齿和螺旋圆柱齿轮常用的 一种刀具。它的加工范围很广，规模从0.1-40mm 的齿轮，均可使用滚刀加工。同一把齿轮滚刀可 以加工模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。齿 轮滚刀是利用螺旋齿轮啮合原理来加工齿轮的。 在加工过程中，滚刀相当于一个螺旋角很大的斜 齿圆柱齿轮，与被加工齿轮作空间啮合，滚刀的 刀齿就将齿轮齿形逐渐包络出来。
台阶、成形面、螺纹等；也可用于切槽和切断。
因此按用途可分为外圆车刀、端面车刀 、内孔
车刀、切断刀、成形车刀、螺纹车刀。
3
4
5
车刀从结构上分为四种形式，即整体式、 焊接式、机夹式和可转位式车刀、成形车刀。 如下图所示。
6
返回
其结构特点及适用场合见下表。
刀具全部课件汇总
EG EF FG AB CD OA tan o OC tan s tan i OE OE OE OE
tan i tan o sin i tan s cos i
f nf
（1-2）
（3）背吃刀量 a p (切削深度) a p指垂直于进给速度方向测量的切削层最 大尺寸，单位为mm。车外圆时：
(d w d m ) ap (1-3) 2 式中 : d w 待加工表面直径 d m 已加工表面直径
切削用量录像
2、切削时间 t m(机动时间) t m指切削时直接改变工件尺寸、形状等工艺 过程所需的时间，单位为min。它是反映切 削效率高低的一个指标。
1．刀具工作参考系 工作正交平面参考系 工作基面pre 通过切削刃选定点垂直于合 成切削速度方向的平面 工作切削平面pse 通过切削刃选定点与切削刃 相切，且垂直于工作基面的 平面。该平面包含合成切削 速度方向 工作正交平面poe 通过切削刃选定点，同时 垂直于工作切削平面与工作基面的平面
2．刀具工作角度 刀具工作角度的定义与标注角度类似，它 是前、后面与工作参考系平面的夹角。 工 作 角 度 的 标 注 符 号 分 别 是 ： γ oe,α oe,κ re,λ se,γ fe,α fe,γ pe,α pe
(1-13)
(1-14)
(1-15)
令式（ 14） sin r 式（ 15） cos r可得 1 1
tan f sin r tan o sin r sin r tan s cos r sin r tan p cos r tan o cos r cos r tan s cos r sin r
机械制造常用刀具 ppt课件
ppt课件
刀片夹紧方式：
1）上压式 夹紧力大，
定位可靠，阻碍流屑
2）偏心式 结构简单，
不碍流屑，夹紧力不大
3）综合式 夹紧力大，
耐冲击，结构复杂
4）杠杆式
2
（3）车刀的几何参数 1）切削角度
六个主要角度： 主偏角、副偏角、前角、后角、 副后角、刃倾角
2）其它几何参数的选择
过渡刃、刀刃钝圆半径、副倒棱等
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（5） 镗刀及镗削加工
加工各种复杂和大型工件上（如箱体）有预制孔的孔，尤 其是直径较大的孔或孔系，一次安装多面加工，精度高。
卧式铣镗床
除镗孔外，还可 钻、扩、铰孔， 车螺纹、攻螺纹 车端面、铣端面 等，称万能镗床。 生产率较低。
ppt课件
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镗削加工
ppt课件
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3. 铣刀及铣削加工 （1）铣削加工的特点
ppt课件
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其它钻床 （a） 深孔钻床
一般采用卧式布局，工件旋转作主运动，钻头直线进给。 主要应解决的问题是：刚性及导向、断屑排屑、冷却润滑
（ b ）台式钻床
小巧灵活，钻孔直径15mm以下。适于单件小批生产中加 工小型零件。
（2） 麻花钻 1）标准麻花钻
标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。
ppt课件
17
4）龙门铣床
机床刚度高，可多 刀同时加工多个工件 或多个表面，生产率 高。适于成批大量生 产中加工大型工件上 平面和沟槽或多件同 时加工。
ppt课件
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（3）铣刀
1）铣刀的分类
① 圆柱平面铣刀
② 端铣刀
③ 盘铣刀
单面刃、双面刃、三
面刃、错齿三面刃
④ 锯片铣刀
刀具基础知识——刀具材料课件
4、工艺系统刚性差时，应取正值，以减小背向力（吃刀抗力）
4、主要角度及作用归纳表
角度
定义
测量平面
前角γ0 后角α0 主偏角κr 副偏角κrˊ 刃倾角入s
前面和基面间的 正交平面 夹角
后面与切削平面 正交平面 间的夹角
主切削刃与进给 基 面 方向之间的夹角
切削刃越接近工作中心，dω值越 小，μ值较大，γoe越大，而αoe越 小，甚至变为零或负值，对刀具的 切削就越不利。
后角α0――主后 刀面与切削平面 间的夹角 增大后角可减少 摩擦，提高工件 加工质量和刀具 耐用度，并使切 削刃锋利。
强度不好看后角
后角选择原则：
1、粗加工时，为保证刀具强度，应选较小的后角；精加工时，以保 证表面质量，应取较大的后角。 2、工件材料的强度、硬度高时，宜取较小的后角；工件材料硬度低、 塑性较大时，主后刀面的摩擦对已加工表面质量和刀具磨损影响较 大，此时应取较大的后角；加工脆性材料时，切削力集中在切削刃 附近，为强化切削刃，宜选取较小的后角。 3、对于尺寸精度要求较高的精加工刀具（如铰刀、拉刀），为减少 重磨后刀具尺寸变化，应取较小的后角。 4、工艺系统刚性差时，容易产生振动时，应取较小的后角以增强刀 具对振动的阻尼作用。
3、当刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时，取较小前角；高速钢刀具的前角 比硬质合金刀具的合理前角大，陶瓷刀具的合理前角比硬质合金刀具小。
4、粗加工时取较小前角甚至负前角，精加工时应取较大前角。
5、工艺系统刚性差和机床功率小时，宜选较大前角，以减小切削力和振动。
6、数控机床、自动线刀具，为保证刀具工作的稳定性（不发生崩刃及破损）， 一般选用较小的前角。
刀具切削过程PPT课件
塑性变形越大,表面变形强化越严重。 (2)、残余应力:在外力消失后,残存在物体内部而总体又保持平衡的 内应力。可使工件表面产生微裂纹,降低零件的疲劳强度,引起工件 变形,影响加工精度的稳定性。
采取措施: (1)增大刀具前角
(2)使用锋利的刀具
(3)采用适宜的切削液
aP增大一倍, Fc加大一 倍;而f增大一倍, Fc增加68％～86％。 增大f,减小aP,可有效减小切削力。
③刀具几何角度:增大前角 ,切削力FZ减小。 增大主偏角 ,Ff增大,Fp减小。
2.切削热
(1)、切削热的来源:切削热是切削 过程中因变形和摩擦而产生的热量, 来源于切削过程的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个变 形区,见图1.29所示。
①第Ⅰ变形区内:切屑的变形功。 ②第Ⅱ变形区内:切屑与刀具前刀面之间的摩擦功。 ③第Ⅲ变形区内:工件与刀具后刀面之间的摩擦功。
塑性材料:主要来源于第Ⅰ变形区内切屑的变形功。 脆性材料:主要来源于第Ⅲ变形区内工件与后刀面的摩擦功。
(2)切削热的传散:切削热产生后,经 切屑、刀具、工件和周围介质传散, 如图所示,传热比例取决于工件材料 、切削速度、刀具材料及几何角度、 加工方式以及是否使用切削液等。在 不施加切削液的情况下,一般切削传 散最多,刀具次之,工件再次之,周围介 质最少。 (3)切削热对加工的影响:
②精加工:应避免积屑瘤,以保证加工质量,常采用高速(Vc> 100m/min)或低速(Vc<5/min )
4.表面变形强化(加工硬化)和残余应力
(1)表面变形强化:切削塑性金属时,工件已加工表面的硬度明显提高 而塑性下降的现象(硬度提高1.2～2倍,深度0.02～0.3mm)。
原因:切削塑性金属 时,第Ⅰ、Ⅲ变形区均扩 展到切削层以下,使即将来自 (2)产生条件:①切削塑性金属
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第一章基本定义第一节概述第二节切削运动与切削用量第三节刀具的组成第四节刀具的几何参数第五节刀具的工作角度第六节刀具标注角度的换算第七节切削层参数与切削方式第二章刀具材料第一节刀具材料应具备的性能第二节工具钢第三节硬质合金第四节涂层刀具第五节其它材料相关资料相关介绍：硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)相关资料：高性能高速钢在20世纪后期，逐步出现了许多高性能高速钢。
高性能高速钢是在普通高速钢基础上，通过调整基本化学成分并添加其他合金元素，使其常温和高温机械性能得到显著提高。
附表中列出了国内外有代表性的高性能高速钢的化学成分和机械性能，现分述其特点于下：1 高碳高速钢在W18Cr4V 基础上。
增加0.2%含碳量，形成95W18Cr4V。
根据化学平衡碳理论，可在淬火加热时增加高速钢奥氏体中的含碳量，加强回火时的弥散硬化作用，从而提高了常温和高温硬度。
与W18Cr4V相比，95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高，刃磨性能相当。
这个钢种的切削性能虽不及高钴、高钒高速钢，但价格便宜，切削刃可以磨得很锋利，故有应用价值。
同样，还有100W6Mo5Cr4V2(CM2)高碳高速钢。
2 高钴高速钢在高速钢中加钴，可以促进回火时从马氏体中析出钨、钼碳化物，提高弥散硬化效果，并提高热稳定性，故能提高常温、高温硬度及耐磨性。
增加含钴量还可改善钢的导热性，降低刀具、工件间的摩擦系数。
M42是美国这方面的代表性钢种，其综合性能甚为优越。
瑞典的HSP-15也是这一类的钢种，但其含钒量为3%，刃磨加工性不如M42。
钴含量高、价格昂贵，不适合中国国情。
我国研制成功的低钴含硅高速钢Co5Si，性能优越，价格低于M42和HSP-15，但 Co5Si含钒量亦达3%，刃磨加工性亦较差，故不宜用其制造刃形复杂的刀具。
3 高钒高速钢高钒高速钢(如 B201、B211、B212)的钒含量为3%～5%，同时加大碳含量，形成VC与V4C3，使高速钢得到高的硬度和耐磨性。
高钒高速钢的耐热性也好，但高钒高速钢的刃磨加工性差，导热性也不好，冲击韧性较低，故不宜用于复杂刀具。
在高钒高速钢中也可加入适当的钴，成为高钒含钴高速钢。
我国研制的高钒含氮 高速钢V3N ，价格便宜，切削性能也好，唯刃磨较难。
后来又研制出低钴含氮高速钢Co3N(W12Mo3Cr4VCo3N)，切削性能很好，刃磨性能亦 佳，但价格高于V3N 。
4 含铝高速钢我国研制出无钴、价廉的含铝高性能高速钢501。
其中铝含量约为1%。
铝能提 高钨、钼在钢中的溶解度，而产生固溶强化，由于铝化合物在钢中能起“钉扎”作用，故钢的常温、高温硬度和耐磨性均得以提高，强度和韧性也都比较高，切削性 能与M42相当。
501的钒含量为2%，刃磨性能稍逊于M42。
5F6也是含铝1%的高性能高速钢，B201、B211、B212中也含铝。
含铝高速钢是 中国的一个独创。
501在国内得到广泛应用，在国外也得到应用；其他含铝高速钢的应用不如501广泛。
相关资料：粉末冶金高速钢普通高速钢和高性能高速钢都是用熔炼方法制造的，它们经过冶炼、铸锭和锻轧等工艺制成刀具，熔炼高速钢容易出现的严重问题是碳化物偏析。
硬而脆的碳化物在高速钢中分布不均匀，且晶粒粗大(可达几十个微米)，对高速钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能产生不利影响。
粉末冶金高速钢的制造过程是：将高频感应炉熔炼出的钢液，用高压气体(氩气或氮气)喷射使之雾化，再急冷而得到细小均匀的结晶组织(粉末)。
上述过程亦可用高压水水喷雾化形成粉末。
再将所得的粉末在高温(约1100℃)、高压(约100MPa)下压制成刀坯，或先制成钢坯再经过锻造、轧制成刀具形状。
粉末冶金高速钢的优点粉末冶金高速钢没有碳化物偏析的缺陷，不论刀具截面尺寸有多大，其碳化物分布均为1级，碳化物晶粒尺寸在2～3μm 以下。
因此，粉末冶金高速钢的抗弯强度与韧性得以提高，一般比熔炼高速钢高出20～50％。
它适用于制造承受冲击载荷的刀具，如铣刀、插齿刀、刨刀以及小截面、薄刃刀具。
在化学成分相同的情况下，与熔炼高速钢相比，粉末冶金高速钢的常温硬度能提高1～1.5HRC ，高温硬度(550℃～600℃)提高尤为显著，故粉末冶金高速钢刀具的耐用度较高。
由于碳化物细小均匀，粉末冶金高速钢的可磨削性能较好，含钒5％时其可磨削性能相当于含钒2％的熔炼高速钢，故粉冶高速钢中允许适当提高钒含量，且便于制造刃型复杂的刀具。
粉冶高速钢的热处理变形亦较小。
相关资料：硬质合金硬质合金应该是发明在1919年前后。
首先被发明的是钨钴类硬质合金。
据说在当时，德国的威迪亚(Widia)和瓦尔特(Walter)两家公司为争夺硬质 合金的专利斗争了不少时间。
应该说，两个公司的科学家几乎是同时地，互相独立地钨钴类硬质合金 (用于加工铸铁和有色金属)钨钴钛类硬质合金 (用于加工钢件)各自完成了自己的发明，都具备获得该技术专利的必要条件，但遗憾的是专利只能归于一家。
最后这一专利归于威地亚，而瓦尔特则在其它方面获得一些补偿。
迄今为止，钨钴类硬质合金依然是硬质合金中最重要的分支之一，主要用于加工铸铁件和铝合金、铜合金等非铁材料。
在这类硬质合金中，碳化钨作为硬质相，而钴作为粘结相，各自发挥着自己的作用。
一般说来，在颗粒大小等其实条件相等的条件下，碳化钨的含量百分比越高，硬质合金所表现出的硬度就越高，这意味着它的耐磨性更高。
但同时也意味着它的钴的含量百分比较低，表现为韧性较低，耐冲击性较低。
就目前的技术来说，颗粒细化、涂层、梯度合金(主要指富钴层)等一些技术可以在维持原有韧性的同时适当提高一些耐磨性，但就同样采用了这些技术的产品来说，基本规律并没有变化。
1938年，肯纳金属的创始人菲利普²迈克肯纳发明了现代硬质合金的另一个重要分支——钨钴钛类硬质合金。
钨钴钛类硬质合金是在钨钴类硬质合金的基础上适当增加一些钛化物。
钛化物的硬度比碳化钨更高，耐磨性也更好。
这些特性使它在切削钢材等长切屑材料时的表现更为优越。
类似与高速钢中碳化钨机理对硬质合金发明的奠基性贡献，同样地，我也认为钛化物的机理对于金属陶瓷(学名应为钛基硬质合金)的发明具有奠基性贡献。
而今天，我们把钨钴类硬质合金和钨钴钛类硬质合金合称为钨基硬质合金(俗称“钨钢”)，它在目前是现代金属切削刀具的不可动摇的主力。
相比高速钢(也称“风钢”或“锋钢”)，被称为“钨钢”的硬质合金的锋利性要稍差一些，也就是说它很难达到高速钢可以达到的锋利程度，因此高速钢又有了“锋钢”的美名。
其实比起碳素工具钢、合金工具钢而言，高速钢并不锋利，只是由于碳素工具钢、合金工具钢红硬性太差，已经退出了机械工具的领域而只应用于手工工具的领域，人们不把它们与高速钢比较而已。
相关介绍：涂层高速钢刀具1 概述在高速钢刀具的基体上，用物理气相沉积方法(PVD)，涂覆耐磨材料薄层，可以大幅度地提高高速钢刀具的使用性能。
—般，涂层材料用TiN、TiC等，但多采用TiN。
涂层后，刀具表面呈金黄色。
涂层厚度为5～10µm。
涂层高速钢刀具约在1980年出现在国际市场。
发展极为迅速，20年来，它已在高速钢刀具中占有一定比重。
在美国、日本、德国，近一半的齿轮加工刀具及立铣刀、钻头等采用涂层，提高了切削效率，获得了显著的经济效益。
我国对涂层高速钢刀具的研究从80年代开始。
近十年中，刀具制造行业已从美国、日本引进了近 10套PVD涂层设备，已出售各种涂层高速钢刀具产品。
在各地区和各部门，拥有数量众多的国内制造的涂层设备，所用的物理气相沉积方法不同，有电弧发生等离子体气相沉积法、等离子枪发射电子束离子镀法、中空阴极枪发射电子束离子镀法、e 形枪发射电子束离子镀法等，各有特色和优缺点，涂层产品质量亦有差异，电弧发生等离子体气相沉积法用得最多。
2 涂层高速钢刀具的优点TiN的硬度为HV1800～2000，密度为5.44g/cm2，热导率为29.31W/(m²℃)，线膨胀系数为(9.31～9.39)³10-6/℃。
而高速钢基体的硬度仅为HV800～850。
故涂层后的高速钢刀具，表面有硬层，耐磨性好，与被加工材料之间的摩擦系数小，基体材料的韧性不降低。
实用情况表明，与未涂层的高速钢刀具相比，涂层后高速钢刀具的切削力可降低5～10％，由于涂层材料有热屏障作用，刀具基体切削部分的切削温度也有所降低；工件已加工表面粗糙度减小；刀具使用寿命显著提高。
3 切削实验数据用W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2高速钢车刀与涂层后的刀具进行切削实验对比，主要对比它们的刀具磨损与使用寿命。
图1 涂层与未涂层高速钢车刀的磨损曲线工件材料：60Si2Mn(调质，HRC40)。
车刀几何角度：g o=16°，a o=8°，k r=45°，l e=-4°，b e=0.5mm。
切削用量：a p=0.5mm，f=0.2lmm/r，ν=25m/min干切削。
图2 涂层与未涂层高速钢车刀的磨损曲线工件材料：60Si2Mn(调质，HRC40)车刀几何角度：g o=10°，a o=8°，k r=45°，l e=0°，b e=0.5mm。
切削用量：a p=O.5mm，f=0.21mm/r，ν=25m/min，干切削。
图3 涂层与未涂层高速钢车刀的T-v曲线工件材料：38CrNi3MoVA(调质，HRC36～40)。