金属切削原理课件(运动、用量、刀具角度)资料
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《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第10章
2.钻削用量
1）钻削速度
vc
πdn 1 000
2）进给量和每齿进给量 3）背吃刀量
fz
f 2
ap d / 2
2022年7月23日星期六
3.钻削的工艺特点 1）导向定心问题 导向定心问题包括以下几点：
（1）预钻锥形定心孔，应先用小顶角、大直径麻花钻或中心 钻钻一个锥形坑，再用所需尺寸的钻头钻孔。
（2）对于大直径孔（直径大于30 mm），常采用在钻床上分两 次钻孔的方法，即第一次按小于工件孔径钻孔，第二次再按要求 尺寸钻孔。第二次钻孔时由于横刃未参加工作，因而钻头不会出 现由此引起的弯曲。
2022年7月23日星期六
套料钻 1—料芯； 2—导向块； 3—刀体； 4—刀齿
10.5 铰刀
10.5.1 铰刀的分类
铰刀使用方式可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为 直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式铰刀和 可调式铰刀两种。机用铰刀又可分为带柄式铰刀和成套式铰刀。
2022年7月23日星期六
几种常见的铰刀
10.5.2 铰削特点
铰削的加工余量一般小于0.1 mm，铰刀的主偏角一般小于45°，因 此，铰削时切削厚度很小，仅为0.01～0.03 mm。铰削过程除主切削刃 正常的切削作用外，还对工件产生挤刮作用，因此，它是一个复杂的切 削和挤压摩擦过程。 1.铰削精度高
铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削加工余量小， 切削速度低，且综合了切削和修光的作用，能获得较高的加工精度和表 面质量。 2.铰削效率高
1
2
3
孔的深度与直径之比 较大（一般大于10）， 钻杆细长，刚性差， 工作时容易产生偏斜 和振动，因此，孔的 精度及表面质量难以 控制。
1）钻削速度
vc
πdn 1 000
2）进给量和每齿进给量 3）背吃刀量
fz
f 2
ap d / 2
2022年7月23日星期六
3.钻削的工艺特点 1）导向定心问题 导向定心问题包括以下几点：
（1）预钻锥形定心孔，应先用小顶角、大直径麻花钻或中心 钻钻一个锥形坑，再用所需尺寸的钻头钻孔。
（2）对于大直径孔（直径大于30 mm），常采用在钻床上分两 次钻孔的方法，即第一次按小于工件孔径钻孔，第二次再按要求 尺寸钻孔。第二次钻孔时由于横刃未参加工作，因而钻头不会出 现由此引起的弯曲。
2022年7月23日星期六
套料钻 1—料芯； 2—导向块； 3—刀体； 4—刀齿
10.5 铰刀
10.5.1 铰刀的分类
铰刀使用方式可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为 直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式铰刀和 可调式铰刀两种。机用铰刀又可分为带柄式铰刀和成套式铰刀。
2022年7月23日星期六
几种常见的铰刀
10.5.2 铰削特点
铰削的加工余量一般小于0.1 mm，铰刀的主偏角一般小于45°，因 此，铰削时切削厚度很小，仅为0.01～0.03 mm。铰削过程除主切削刃 正常的切削作用外，还对工件产生挤刮作用，因此，它是一个复杂的切 削和挤压摩擦过程。 1.铰削精度高
铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削加工余量小， 切削速度低，且综合了切削和修光的作用，能获得较高的加工精度和表 面质量。 2.铰削效率高
1
2
3
孔的深度与直径之比 较大（一般大于10）， 钻杆细长，刚性差， 工作时容易产生偏斜 和振动，因此，孔的 精度及表面质量难以 控制。
金属切削原理与刀具PPT
• 刀具工作参考系（动态参考系）：是确定刀具在 切削运动中有效工作角度的基准。考虑了进给运 动及安装情况的影响。
一、刀具切削角度的坐标平面
二、刀具标注角度的坐标
• 为了便于刀具设计者在设计刀具时的标 注，有一些理想状态的假定：
• 1）装刀时，刀尖恰在工件的中心线上； • 2）刀杆中心线垂直工件轴线； • 3）没有进给运动； • 4）工件已加工表面的形状是圆柱表面。
Vf=f·n (mm/s)
– f— 车刀每转进给量（mm/r)
– n— 工件转速（r/s)
主运动和进给运动的合成
• 和成切削运动 ： 是由主运动和进给运动合成 的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时 合成运动方向称合成切削运动方向，其速度称 合成切削速度
ve v v f
1.2 刀具切削部分组成要素
• 当刀尖没有圆弧半径 r 残留面积有直线构成其 高 Rmax 为：
Rm a x
ctgkr
f
ctgkr
残留面积及其高度
• 实际上 r 必不可少，当f较小，残留面积纯 粹由两段圆弧构成，即不含有副切削刃的直 线部分时残留面积高度 Rmax 为
Rmax r
r2
f 2
2
因 Rmax << r
• ①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时， 刀具的工作前角和工作后角的变化情况：
• ②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂 直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的 变化情况：
• b)进给运动对工作角度的影响： • c)非圆柱表面的工件形状的影响：
刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度
• 当刀尖高于工件轴线时： • 工作前角变大，工作后角减小。
磨时所c需tg的p角 c度tg坐0标• c系os和kr 设 tg计s时• s的in角kr 度坐标系 不同，c刃tg磨f 时 c应tg进0行• s坐in k标r 系tg间s的• c角os度kr 换算。
一、刀具切削角度的坐标平面
二、刀具标注角度的坐标
• 为了便于刀具设计者在设计刀具时的标 注，有一些理想状态的假定：
• 1）装刀时，刀尖恰在工件的中心线上； • 2）刀杆中心线垂直工件轴线； • 3）没有进给运动； • 4）工件已加工表面的形状是圆柱表面。
Vf=f·n (mm/s)
– f— 车刀每转进给量（mm/r)
– n— 工件转速（r/s)
主运动和进给运动的合成
• 和成切削运动 ： 是由主运动和进给运动合成 的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时 合成运动方向称合成切削运动方向，其速度称 合成切削速度
ve v v f
1.2 刀具切削部分组成要素
• 当刀尖没有圆弧半径 r 残留面积有直线构成其 高 Rmax 为：
Rm a x
ctgkr
f
ctgkr
残留面积及其高度
• 实际上 r 必不可少，当f较小，残留面积纯 粹由两段圆弧构成，即不含有副切削刃的直 线部分时残留面积高度 Rmax 为
Rmax r
r2
f 2
2
因 Rmax << r
• ①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时， 刀具的工作前角和工作后角的变化情况：
• ②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂 直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的 变化情况：
• b)进给运动对工作角度的影响： • c)非圆柱表面的工件形状的影响：
刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度
• 当刀尖高于工件轴线时： • 工作前角变大，工作后角减小。
磨时所c需tg的p角 c度tg坐0标• c系os和kr 设 tg计s时• s的in角kr 度坐标系 不同，c刃tg磨f 时 c应tg进0行• s坐in k标r 系tg间s的• c角os度kr 换算。
金属切削原理及刀具课件
刀具的磨损与破损
刀具磨损的形式与机理
刀具磨损的形式：前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损
刀具磨损的机理：磨料磨损、热磨损、化学磨损、疲劳磨损
刀具磨损的影响因素：切削参数、切削材料、刀具材料、刀具结构
刀具磨损的预防措施：合理选择切削参数、选用合适的切削材料、选用高耐磨损的刀具材料、优 化刀具结构
刀具磨损的监测与控制
刀具磨损的监测方法：通过观察、测量和检验等方法对刀具磨损情况进行实时监测。
刀具磨损的控制策略：采用合理的切削参数、刀具材料和涂层技术等手段，有效控制刀具磨 损。
刀具磨损的预防措施：通过改进刀具设计、提高刀具制造质量和使用高性能刀具等方法，减 少刀具磨损的可能性。
刀具磨损的应对措施：一旦发现刀具磨损，应及时采取更换刀具、调整切削参数等措施，避 免影响加工质量和效率。
刀具的维护与保养 ：正确的使用和维 护刀具，可以延长 刀具的使用寿命， 提高加工效率。
刀具的几何参数与选择
刀具的几何参数：包括前角、后角、主偏角、副偏角等，这些参数对切削 力和切削热有重要影响。
刀具的选择：根据加工材料、加工要求、刀具材料和加工条件等因素选择 合适的刀具，以确保加工质量和效率。
刀具的刃磨：刃磨可以改变刀具的几何参数，从而调整切削力和切削热， 提高加工质量和效率。
刀具的基本知识
刀具的分类与用途
刀具的分类：根据刀具的结构可分为整体式、镶嵌式和特殊形式；根据刀具的使用范围可 分为车刀、铣刀、钻头、铰刀等。
刀具的用途：刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是 机用的，但也有手用的，如刻刀、木工刨刀、木工铣刀等。
刀具的发展趋势：随着制造业的发展，刀具行业正朝着高效化、智能化、精细化方向发展。
金属切削原理ppt课件
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素 刀具由任务部分和非任务部分构成。
•〔1〕前刀面 Aγ 切屑流过的刀面。 •〔2〕主后刀面 Aα 与工件正在被切削加工的外表 〔过渡 外表〕相对的刀面。 •〔3〕副后刀面 Aα′ 与工件已切削加工的外表相对的刀面。
二、刀具几何参数 1.刀具切削部分的组成要素
瞬时速度。单位：m/s或m/min〔r/s或r/min)
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运
动方向的瞬时速度。单位：mm/s或m/min
一、切削运动与切削用量 3.切削用量
2〕进给速度 Vf
•进给量 f：工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿 进给运动方向的相对位移。单位：mm/r或mm/d•str〔double stroke双行程〕 • 例如，车削时进给速度 Vf = f·n •每齿进给量 fz：在用多刃刀具进展切削时，后一个刀齿相对 前一个刀齿的进给量。f = z·fz ，单位：mm/齿 • 例如，铣削时进给速度为 Vf = f·n = z•fz•n
二、刀具几何参数 3.刀具的标注角度
以外圆车刀在正交平面参考系中的角度为例 1〕基面中丈量的刀具角度
•〔1〕主偏角κr 主切削刃在基面上的投影与 进给运动速度Vf方向之间的夹角。 •〔2〕副偏角κr′副切削刃在基面上的投影与进 给运动速度vf反方向之间的夹角。 •〔3〕刀尖角εr 主、副切削刃在基面上的投 影之间的夹角，它是派生角度。εr=180°-(κr ＋κr′)。εr是标注角度能否正确的验证公式之
§1-2 刀具资料
•刀具资料通常是指刀具切削部分的资料。 •加工质量、加工效率、加工本钱，在很大程度上取决于 刀具资料的合理选择。因此，资料、构造和几何外形是决 议刀具切削性能的主要要素。 •金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还 要求刀具资料具备一定性能。
金属切削原理的课件
2020/6/1
数。
刀具切削部分的基本定义
1)刀 面
①前刀面 切屑流过的刀面。
②主后刀面 与工件正在被切削加工的表面 （过渡表面）相对的刀面。
③副后刀面 与工件已切削加工的表面相对 的刀面。
2020/6/1
2020/6/1
2)刀刃
①主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。
②副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。
2020/6/1
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
通过切削刃上选定 点，垂直于该点切 削速度方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
通过切削刃 上选定点，垂直 于基面并与主切 削刃相切的平面。
切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即 切削运动(cutting motions) 。 切削运动可以是旋转 运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇 的
（1）主运动
由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。 在切削运动中，主运动 (primary motion)速度最高、 耗功最大。 主运动只有一个。
模块一 金属切削原理
课题一 金属切削的基本定义的认识
知识点
切削运动 切削形成的加工表面 切削用量 刀具的几何角度 切削层参数
技能点
认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数 等相关概念
2020/6/1
认识刀具的几何角度
一、课题分析
金属切削加工就是在机床上利用切削工具 从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几 何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。在 切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切 削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间 所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与 工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。 本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的 组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。
金属切削原理与刀具(课)课件
切削和高硬度材料加工。
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
立方氮化硼
具有极高的硬度，适用于加工 高硬度材料，如淬火钢和硬质
合金。
刀具结构
切削刃
刀柄
刀槽
刀面
刀具上用于切削的锋利 部分，其形状和角度对 切削效果有很大影响。
连接刀具和机床的部分， 要求具有足够的刚性和 稳定性。
为了容纳切屑和增强排 屑效果，在刀具上设置
的凹槽。
刀具上与工件接触的部 分，要求具有较低的摩 擦系数和较高的耐磨性。
切屑的控制
切屑控制是金属切削过程中的重要环节，通过合理选择刀具 几何形状、切削用量和冷却润滑条件，可以有效地控制切屑 的形状、大小和排出方向，避免切屑对刀具和加工表面的损伤。
切削力与切削振 动
切削力
切削过程中，刀具对工件施加压力，使工件产生变形和切屑，这个力称为切削力。 切削力的大小直接影响切削效率和加工质量，是金属切削过程中的重要参数。
进给量定义
工件或刀具在单位时间内 沿进给方向相对于刀具的 移动量。
切削热与切削温度
切削热的产生
切削温度对加工的影响
切削过程中因克服工件与刀具之间的 摩擦以及工件材料的弹性变形和塑性 变形而产生大量的热量。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧， 工件表面质量下降，甚至引起刀具和 工件的变形，影响加工精度。
切削温度的影响因素
切削温度主要受切削用量、刀具几何 参数、刀具材料和工件材料等因素的 影响。
02
金属切削刀具
刀具材料
01
02
03
04
硬质合金
具有高硬度、高耐磨性和良好 的高温性能，广泛应用于切削
刀具。
高速钢
具有较好的韧性和热稳定性， 常用于制造复杂刀具和大型刀
金属切削资料课件
正确使用切削液可以减少刀具消耗和换刀 次数，降低废品率，从而降低生产成本。
04
金属切削机床
机床类型与布局
总结词
机床类型与布局概述
详细描述
金属切削机床根据加工需求和工艺特点有多种类型，如车床、铣床、磨床等。不 同类型的机床布局也各有特点，如卧式车床、立式车床、龙门式铣床等。了解机 床类型与布局有助于更好地选择和使用机床。
对工件性能的影响
表面粗糙度对工件的耐磨性、疲劳强 度、配合性质、抗腐蚀性等都有影响 。
刀具的几何形状、切削参数、切削液 、工件材料等都会影响表面粗糙度。
刀具寿命
刀具寿命定义
刀具寿命是指在正常工作条件下 ，刀具从开始使用到磨损、断裂 或出现严重刀具破损所经过的时
间。
影响因素
刀具材料、刀具几何参数、切削参 数、冷却与润滑等都会影响刀具寿 命。
05
金属切削加工工艺
粗加工与精加工
粗加工
去除大部分的加工余量，为后续精加 工提供基础。
精加工
进一步提高工件的尺寸、形状和位置 精度，满足产品要求。
切削用量的选择
切削速度
根据刀具材料、工件材料 和加工要求选择合适的切 削速度。
进给量
根据切削深度和表面粗糙 度要求，选择合适的进给 量。
切削深度
根据工件材料、刀具材料 和加工要求，选择合适的 切削深度。
切削液的功能
切削液的主要功能包括冷却、润滑、 清洗和防锈。它能够有效地降低切削 过程中的温度，减少刀具磨损，清除 切屑，并防止金属生锈。
切削液的选用Βιβλιοθήκη 管理选择依据选择切削液时，需要考虑加工材料的性质、切削条件、刀具材料以及工件加工 精度等因素。
切削液的管理
金属切削原理及刀具.pptx
直接作用于被切削的金属层，并控制切屑沿其排出的刀
造 面。
要 素
根据前刀面与主、副切削刃相毗邻的情况分为：
主前刀面： 与主切削刃毗邻的称为主前刀面；
副前刀面： 与副切削刃毗邻的称为副前刀面。
(2)后刀面
后刀面分为主后刀面与副后刀面。
主后刀面：是指与工件上加工表面相互作用和相对着的
刀面；
副后刀面：是与工件上已加工表面相互作用和相对着的
系 这些夹角就是刀具切削部分的几何角度。
工作角度：把刀具同工件和切削运动联系起来确定的刀
具角度，即刀具在使用状态下(in use)的角度。
刀具标注角度参考系：任何一把刀具，在使用之前，总
可以知道它将要安装在什么机床上，将有怎样的切削运动，
因此也可以预先给出假定的工作条件，并以此确定刀具标
注角度参考系（所谓的“静止参考系” ）。
刀具标注角度参考系。
考 图中同时也表示了一
系 个由Pn-Pr- Ps 组成
的法剖面参考系。在
实际使用时一般是分
别使用某一个参考系。
第16页/共66页
刀 具 标
(5)进给剖面 Pf 和背平面Pp及 其组成的进给、背平面参考系
注 角 度 的
进给剖面Pf是通过切削刃选定 点，平行于进给运动方向并垂直 于基面Pr的平面。通常，它也平
定 义
下图所示三把刀具的标注角度完全相同，但由于合成切 削运动方向不同，后刀面与加工表面之间的接触和摩擦的
实际情形有很大的不同：
(a)
第18页(b/)共66页
(c)
刀 具
图(a)，刀具后刀面同工件已加工表面之间有适宜的
工 作 角
间隙，切削情况正常； 图(b)，刀具的背棱顶在已加工表面上，切削刃无法
金属切削原理PPT课件
每齿进给量对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃 切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进 给量fz，即后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位 是mm/z(毫米/齿)。
vz = f·n= fz·z·n mm/s或mm/min
背吃刀量：对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工
片到会剪嵌 切入破已坏加极件工限表，上面开，裂已影呈响节加状，工称为表节状面切屑和。 待加工表面间的垂直距离，单位为mm。
a 程的综合要求。
切(2)削刀过具程材中料工的件性上能的能加够工满表足面切削加工的需要。p
=H w – H m
d —— 已加工表面直径 切削钢、球墨铸铁和铝合金等塑性金属时，在切削速度不高，而又能形成带状切屑的情况下，常有一些从切屑和工件上来的金属冷焊(
黏结)并层积在前刀面上，形成硬度m很高的楔块，它能够代替刀面和切削刃进行切削，这个楔块称为积屑瘤。
bD=ap/sinkr 可见，在f与ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大，但切削宽度bD越 小；kr越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。 曲线形主切削刃、切削层各点的切削厚度互不相等。
切削面积
切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。 其计算公式为：
AD=hD.bD 对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为 ：
进给运动可以是多个，也可以是一个；
刀具材料和切削液的使用对切削力也有一定的影响。
a =d /2 mm 工件材料的硬度或强度愈高，材料的剪切屈服强度也愈高，发生剪切变形的抗力也愈大，故切削力也愈大。
这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。p
m
主运动为直线运动时 当kr＝90时，hD＝f。
为了完成这一过程时能够确保加工质量、尽量减少动力消耗和延长刀具寿命，刀具切削部分的几何结构和表面状态必须能适应切削过
vz = f·n= fz·z·n mm/s或mm/min
背吃刀量：对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工
片到会剪嵌 切入破已坏加极件工限表，上面开，裂已影呈响节加状，工称为表节状面切屑和。 待加工表面间的垂直距离，单位为mm。
a 程的综合要求。
切(2)削刀过具程材中料工的件性上能的能加够工满表足面切削加工的需要。p
=H w – H m
d —— 已加工表面直径 切削钢、球墨铸铁和铝合金等塑性金属时，在切削速度不高，而又能形成带状切屑的情况下，常有一些从切屑和工件上来的金属冷焊(
黏结)并层积在前刀面上，形成硬度m很高的楔块，它能够代替刀面和切削刃进行切削，这个楔块称为积屑瘤。
bD=ap/sinkr 可见，在f与ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大，但切削宽度bD越 小；kr越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。 曲线形主切削刃、切削层各点的切削厚度互不相等。
切削面积
切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。 其计算公式为：
AD=hD.bD 对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为 ：
进给运动可以是多个，也可以是一个；
刀具材料和切削液的使用对切削力也有一定的影响。
a =d /2 mm 工件材料的硬度或强度愈高，材料的剪切屈服强度也愈高，发生剪切变形的抗力也愈大，故切削力也愈大。
这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。p
m
主运动为直线运动时 当kr＝90时，hD＝f。
为了完成这一过程时能够确保加工质量、尽量减少动力消耗和延长刀具寿命，刀具切削部分的几何结构和表面状态必须能适应切削过
金属切削基础知识ppt课件
进给运进动给运动
Kr' Kr'
K 正交平正面交平面
精选课件
20
NJUST
金 属 切 削 刀 具
2021/6/9
主运动
已加工表面 加工表面 待加工表面
K
切削平面
进给运动 正交平面 向
基面
精选课件
21
NJUST
金 属 切 削 刀 具
2021/6/9
主 主运 运动 动
待加工表面 加工表面
K
已加工表面 切削平面
r2-2H rH2r2f42
残留面积高度： H=f2/8rε
精选课件
11
1.2 金属切削刀具
NJUST 1.2.1 刀具切削部分的基本定义
l 刀具结构及其几何形状
金 刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。
属
按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、 尖刀、镗孔刀、成形刀等。
切
结构形式：整体式、焊接式、机械安装
削 龙门刨床 工件往复 刨刀横向、垂直方向间隙移动 要 外圆磨床 砂轮旋转 工件旋转、工件往复或砂轮横向移动 素 平面磨床 砂轮旋转 工件往复移动，砂轮横向、垂直移动
2021/6/9
精选课件
5
l 加工表面
NJUST
已加工表面
正在加工的工件表面，根据其所处的加状工表态面分为：
切 削
待加工表面
主运动
已加工表面：已经加工完成的表面。加待工加表工面表面 已加工表面 主运动
加工细长工件采用λS ＞0 °
精选课件
17
l 刀具角度的选择原则：
NJUST
1）粗加工塑性材料时，选择大前角γ0，小后角α0， 小主偏角Kr，较小或负的刃倾角λs；加工脆性材
Kr' Kr'
K 正交平正面交平面
精选课件
20
NJUST
金 属 切 削 刀 具
2021/6/9
主运动
已加工表面 加工表面 待加工表面
K
切削平面
进给运动 正交平面 向
基面
精选课件
21
NJUST
金 属 切 削 刀 具
2021/6/9
主 主运 运动 动
待加工表面 加工表面
K
已加工表面 切削平面
r2-2H rH2r2f42
残留面积高度： H=f2/8rε
精选课件
11
1.2 金属切削刀具
NJUST 1.2.1 刀具切削部分的基本定义
l 刀具结构及其几何形状
金 刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。
属
按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、 尖刀、镗孔刀、成形刀等。
切
结构形式：整体式、焊接式、机械安装
削 龙门刨床 工件往复 刨刀横向、垂直方向间隙移动 要 外圆磨床 砂轮旋转 工件旋转、工件往复或砂轮横向移动 素 平面磨床 砂轮旋转 工件往复移动，砂轮横向、垂直移动
2021/6/9
精选课件
5
l 加工表面
NJUST
已加工表面
正在加工的工件表面，根据其所处的加状工表态面分为：
切 削
待加工表面
主运动
已加工表面：已经加工完成的表面。加待工加表工面表面 已加工表面 主运动
加工细长工件采用λS ＞0 °
精选课件
17
l 刀具角度的选择原则：
NJUST
1）粗加工塑性材料时，选择大前角γ0，小后角α0， 小主偏角Kr，较小或负的刃倾角λs；加工脆性材
金属切削原理与刀具设计课件1基本定义共18页
0e 0 0e 0
（1-3）
式中μ角是主运动方向与 合成切削速度方向间的夹 角。
tan f DW
（1-3a）
Pes Ps γ0e=γ0+μ
μ γ0
fx
μ α0e=α0-μ
α
图1-8 切断刀的工0 作角度
1.2 刀具几何角度
纵切（图1-9） 在主剖面内：
dw
ff
μ γfe
➢ 后角的作用是为了减 小主后刀面与工件加工 表面之间的摩擦以及主 后刀面的磨损。但后角 过大，刀刃强度下降， 刀具导热体积减小，反 而会加快主后刀面的磨 损。
γ
′
0
α0′
αα 00
γ0
A
κr
κ r′
f
εr
A向
λs
图1-5 车刀的主要角度
粗加工和承受冲击载荷的刀具，为了 使刀刃有足够强度，后角可选小些，一 般为4°～6°；精加工时切深较小，为 保证加工的表面质量，后角可选大一些 ，一般为8°～12°。
b）整体式车刀
图2-47 车刀的结构
c）机夹式车刀
1.2 刀具几何角度
刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合
图1-2 各种刀具切削部分的形状
1.2 刀具几何角度
刀具标注角度坐标系（主剖面坐标系）
1）基面 Pr ：通过切 削刃选定点与主运动 方向垂直的平面。基 面与刀具底面平行。
2）切削平面 Ps：通 过切削刃选定点与主 切削刃相切且垂直于 基面Pr的平面。
γ
′
0
α0′
α0
γ0
A
κr
κ r′
f
εr
A向
λs
图1-5 车刀的主要角度
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