第5章 车刀
5常用车刀种类介绍
第5章常用车刀种类介绍车刀是应用最广的一种刀具，车刀按加工表面特征分：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等，表5-1是常用车刀的形式及代号。
表5-2 常用车刀的形式及代号我们在第三章刀具的几何参数中，对刀具角度的测量及功能等进行了简单的分析，其实不同刀具的参数等的分析大致相同，所以在本章中我们不对所有刀具作一一分析，只对90 °外圆车刀、45°端面车刀、割断刀进行分析，并用ug立体图的形式展现出来，合其更直观，但于大家接受。
一. 90 °外圆车刀1.车刀的图示标注如图5-1所示，设车刀以纵向进给车外圆。
90 °外圆车刀主偏角kr=90 °，车刀切削平面的投影就是车刀俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同一平面上。
90 °外圆车刀也有三个刀面：前面、主后面及副后面（定义同第三章刀具的几何参数）。
在图上需要标注6个独立的角度：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角（定义同第三章刀具的几何参数）。
2.立体图动画展示90 °外圆车刀的结构特点（见Ug立体图1）3. 90 °外圆车刀的特点和功用90 °外圆车刀，又称偏刀。
常用的有焊接式和机夹式二种，常用的刀头材料为硬质合金现在焊接式车刀基本上还是以硬质合金为主（图5-2），机夹式己广泛采用涂层刀具，因为图层刀具耐磨性好，使用寿命长，切削加工性良好，所以是发展趋势。
图5-1 90 °外圆车刀几何角度图5-2 焊接式90 °外圆车刀90 °外圆车刀按进给方向不同分为左偏刀和右偏刀，我们最常用的是右偏刀。
右偏刀,由右向左进给。
用来车削工件的外圆、端面和台阶，它的主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向力小，不易出现将工件顶弯的现象，一般用于半精加工；左偏刀，由左向右进给，用于车削工件外圆和台阶，也用于车削外径较大而长度短的零件（盘类件）的端面。
(完整版)机械制造技术基础第五章课后习题答案
《机械制造技术基础》第二次作业（制定）答案5-1 什么是主轴展转偏差，它包含哪些方面？主轴在每一刹时展转轴线相关于轴线均匀线的改动量。
角度摇动。
它包含纯轴向窜动， 纯径向挪动、 纯5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为 200 的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜1o 30' ，则在孔径横截面将产生什么样的形状偏差？其偏差大小是多少？答：圆度偏差 偏差大小为200(1 1) 0.0343mm2cos5-3 在车床上车向来径为 80mm 、长约 2000mm 的长轴外圆，工件资料为45 钢，切削用量为 2m / s ， a p 0.4mm ， f0.2mm / r ，刀具资料为 YT15 ，如只考虑刀具磨损惹起的加工偏差，问该轴车后可否达到IT8 的要求。
答：切削行程为 ldL2.5km1000 f刀具的尺寸磨损量可用式K l 01000查表得初始磨损为4~12， K 8 m / km则获得因刀具惹起的偏差为2(8 2.5) (40 8 ~ 24) m1000IT8 要求 80mm 的公差精度为46 m ，显然可见偏差大于公差要求，则该轴车后不可以达到IT8 精度要求。
5-4 什么是偏差复映？偏差复映系数的大小与哪些要素相关？偏差复映是指因为背吃刀量的变化惹起了切削力的变化。
变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。
也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。
偏差复映系数跟工艺系统的刚度相关，刚度越高，偏差系数越小。
若加工过程分多次走刀，则总的偏差复映系数为每次走刀复映系数的积。
5-6 在车床上用前后顶尖装夹， 车削长为800mm ，外径要求为 5000.04 mm 的工件外圆。
已知 k 10000 N / mm ，K 尾5000 N / ,4000N/,300 N ，试求主mm K 刀架mm F y（ 1）仅因为机床刚度变化所产生的工件最大直径偏差，并按比率画出工件的外形。
5常用车刀种类介绍
5常⽤车⼑种类介绍第5章常⽤车⼑种类介绍车⼑是应⽤最⼴的⼀种⼑具，车⼑按加⼯表⾯特征分：外圆车⼑、车槽车⼑、螺纹车⼑、内孔车⼑等，表5-1是常⽤车⼑的形式及代号。
表5-2 常⽤车⼑的形式及代号我们在第三章⼑具的⼏何参数中，对⼑具⾓度的测量及功能等进⾏了简单的分析，其实不同⼑具的参数等的分析⼤致相同，所以在本章中我们不对所有⼑具作⼀⼀分析，只对90 °外圆车⼑、45°端⾯车⼑、割断⼑进⾏分析，并⽤ug⽴体图的形式展现出来，合其更直观，但于⼤家接受。
⼀. 90 °外圆车⼑1.车⼑的图⽰标注如图5-1所⽰，设车⼑以纵向进给车外圆。
90 °外圆车⼑主偏⾓kr=90 °，车⼑切削平⾯的投影就是车⼑俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同⼀平⾯上。
90 °外圆车⼑也有三个⼑⾯：前⾯、主后⾯及副后⾯（定义同第三章⼑具的⼏何参数）。
在图上需要标注6个独⽴的⾓度：前⾓、主后⾓、副后⾓、主偏⾓、副偏⾓和刃倾⾓（定义同第三章⼑具的⼏何参数）。
2.⽴体图动画展⽰90 °外圆车⼑的结构特点（见Ug⽴体图1）3. 90 °外圆车⼑的特点和功⽤90 °外圆车⼑，⼜称偏⼑。
常⽤的有焊接式和机夹式⼆种，常⽤的⼑头材料为硬质合⾦现在焊接式车⼑基本上还是以硬质合⾦为主（图5-2），机夹式⼰⼴泛采⽤涂层⼑具，因为图层⼑具耐磨性好，使⽤寿命长，切削加⼯性良好，所以是发展趋势。
图5-1 90 °外圆车⼑⼏何⾓度图5-2 焊接式90 °外圆车⼑90 °外圆车⼑按进给⽅向不同分为左偏⼑和右偏⼑，我们最常⽤的是右偏⼑。
右偏⼑,由右向左进给。
⽤来车削⼯件的外圆、端⾯和台阶，它的主偏⾓较⼤，车削外圆时作⽤于⼯件的径向⼒⼩，不易出现将⼯件顶弯的现象，⼀般⽤于半精加⼯；左偏⼑，由左向右进给，⽤于车削⼯件外圆和台阶，也⽤于车削外径较⼤⽽长度短的零件（盘类件）的端⾯。
第五章 切削用量及刀具几何角度的选择(机械制造技术A)
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测试1：
1、积屑瘤在粗、精加工中各起什么作用？当其有害 时怎样抑制它？
2、影响积屑瘤大小的因素?精加工外圆时怎样抑制它? 为什么?
3、试推导变形系数ξ与剪切角Φ之间的关系。
4、单位切削力的定义?
5、切削用量三要素对切削力的影响与对刀具耐用度 的影响有什么不同？请利用指数公式对该问题进行 分析，并提出降低切削力和提高刀具耐用度的措施。
5.4 过渡刃与修光刃参数的选择
一、过渡刃及其参数选择 ⑴外圆车刀过渡刃参数：
过渡刃偏角
rs
1 2
r
过渡刃长度
bs=0.5~2mm
⑵切断刀过渡刃参数 过渡刃偏角 κrs=45° 过渡刃长度 bs=（0.20～0.25）ap
Κ'r
Κr
3）圆弧过渡刃
⑴高速钢车刀 r 0.5 ~ 5mm ⑵硬质合金车刀 r 0.5 ~ 2mm
3.负前角单面型 优点：刃口强度高。 缺点：刃口钝，对切削层的挤压严重。
使用场合： ⑴主要用于硬质合金车刀和铣刀； ⑵切削高强度、高硬度材料和切削淬火钢； ⑶当磨损主要发生在后刀面时。
4.正前角正倒棱 使用场合：适用于高速钢刀具 正倒棱尺寸参数：
br1 (0.5 ~ 1) f ; 01 0 ~ 5
在刀具前刀面上,切屑流出的方向与切削刃法线 间的夹角Ψλ称为流屑角。
主切削刃法线 主切削刃
（1）用测定切屑宽度bc的方法求流屑角：
cos
bc b
cos s
⑵实际切削角 ①流屑剖面：包含切屑流出方向和切削速度的剖面Pλ。 ②实际切削角：在流屑剖面内测量的角度 实际切削前角
sin oe cos sin n cos s sin sin s sin oe sin2 s cos2 s sin n
第五章 车刀
•
• 正方形刀片适于主偏角为45°、60°、75°的各种 外圆车刀、端面车刀和内孔镗刀。它有较大的刀尖角 ( rε = 90°)，通用性较好，故使用普遍。 •五边形、六边形、八边形刀片切削刃数较多，刀片利 用率较高。它们的刀尖角更大，故可提高刀具寿命和 改善已加工表面质量。但往往受到工件形状、工艺系 统刚性和背吃刀量的限制，故使用范围不如三角形和 正方形刀片广泛。 •其他形状刀片，如圆形、平行四边形和菱形刀片，主 要用于仿形车削和数控机床加工。
名称
简图
特点
适用刀具
配用刀 片 C20、 D8
开口槽
制造简单， 外圆刀、弯 焊接面最少， 头刀、切槽 刀具应力小 刀 夹持刀片较 牢固，焊接 面大，容易 产生焊接应 力 夹持刀片牢 固，焊接应 力大，易产 生裂纹
半封闭槽
外圆车刀、 左切刀
A20、B20
封闭槽
螺纹刀、精 车刀
E12
嵌入槽
V形槽
用于底面积 较小的刀片， 增加焊接面， 提高结合强 度
5.4.2 成形车刀
一、成形车刀加工特点 • 根据工件形状和尺寸专门设计切削刃的车刀。 • 1.效率高 • 2.加工质量稳定
• 3.刃磨方便，寿命长
• 4.操作简单，对工人要求低 • 5.刀具制造成本高 • 6.切削刃工作长度较长，进给力大，易引起振动，应注 意提高工艺系统刚性 • 7.选择较低的切削速度和进给速度，并注意浇注充分的 切削液
5.2.4 工件在车床上的安装
• 利用附件
• • • • • • 三爪卡盘 四爪卡盘 双顶尖 前卡盘、后顶尖 花盘 中心架、跟刀架
用芯轴装夹工件
• 锥形芯轴 • 夹顶式心轴 • 弹簧夹头和心轴筒夹式夹紧结构
波纹套 定心心 轴
Mastercam数控加工实用教程第5章 数控车
如图5-2所示的二坐标车床，车床主轴方向为Z轴，平行于 横向运动方向（工件径向）为X轴。不论Z轴和X轴，刀具离 开工件的方向为正向，接近工件的方向为负向。刀具在车床 坐标系上，按照加工图纸坐标系编制的程序动作，把工件切 削成图纸上工件的样子。要正确加工出图纸要求的工件，工 件在这两个坐标系中必须位于同一位置
1. 数控车床的刀具
（1）数控车床的刀具 数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、 圆弧形车刀和成型车刀。以直线形切削刃为特征的 车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖(同时也为 其刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，如90º 内、 外圆车刀，左、右端面车刀，切槽(断)车刀及刀尖倒 棱很小的各种外圆和内孔车刀。用这类车刀加工零 件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或 一条直线型主切削刃位移后得到，它与另两类车刀 加工时所得到零件轮廓形状的原理是截然不同的。
成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由 车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型 车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数 控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有必要选用时 则应在工艺准备文件或加工程序单上进行详细说明。 为了适应数控机床自动化加工的需要(如刀具的对刀或预 调、自动换刀或转刀、自动检测及管理工作等)，并不断提高 产品的加工质量和生产效率，节省刀具费用，应多使用模块 化和标准化刀具。
(2)切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
1．确定原则（JB3052-82）
（1）刀具相对静止、工件运动的原则：这样编程 人员在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情 况下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程。 （2）标准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上 运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅 助运动。 （3）运动方向的原则：数控机床的某一部件运动 的正方向，是增大工件与刀具距离的方向。
第5章 切削加工的基础知识
(1) 钨钴类 其代号为 YG，相当于 ISO 标准的 K 类。 (2) 钨钛钴类 其代号为 YT，相当于 ISO 标准的 P 类。 (3) 钨钛钽(铌)钴类 其代号为 YW，相当于 ISO 标准的 M 类。YW 类合金兼有 YG 类 和 YT 类合金的大部分优良性能，故被称为通用合金。
图 5.6 车刀的主要角度及辅助平面
1—正交平面 2—正交平面图形平移 3—翻倒
1—切削平面 2—基面 3—正交平面
(1) 前角 γ o 前刀面与基面的夹角，在正交平面中测量。其作用是使切削刃锋利，便 于切削。但前角也不能太大，否则会削弱刀头的强度，容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料 时，前角应选大些，加工脆性材料时，前角要选小些。另外粗加工时前角选较小值，精加 工时前角选较大值。前角取值范围为－5°～25°。
1. 高速工具钢
是指含有钨、铬、钒等元素的高合金工具钢，热处理后硬度可达 62HRC～65HRC。当 切削温度为 500℃～600℃时，高速工具钢能保持其良好的切削性能。这种材料用于各种刀
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第 5 章 切削加工的基础知识
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具，尤其是各种复杂刀具的制造，如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具、丝锥、板牙、铰刀等。
f
z=
f z
单位时间进给量称为进给速度 vf，单位为 mm/s 或 mm/min。进给量越大，生产率一般
越高，但是，零件表面的加工质量也越低。
车工(初级)第5章锥面的加工
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
3）铰圆锥孔时的注意事项 ① 铰孔前先用量棒和百分表把尾座套筒轴线调整到与主轴轴线 同轴。 ② 铰孔时，车床主轴只能顺转，不能反转。 ③ 铰圆锥孔时，在铰削过程中应经常退出清除切屑。 ④ 铰刀的切削刃不允许有毛刺或缺损。 ⑤ 铰刀磨损后，应到工具磨床上去修磨。
第五章 锥面及成形面加工知识
Байду номын сангаас
第一节 锥面及成形面加工知识
（2）偏移尾座法 对于长度较长，锥度较小的圆锥体工件，可将工件装夹在 两顶尖间，采用偏移尾座的车削方法。 偏移尾座的具体车削方法是把尾座水平偏移一个s值，使得装 夹在前、后顶尖间的工件轴线和车床主轴轴线成一个夹角，这个夹 角就是锥体的圆锥半角α/2，当工件旋转后，与车床主轴轴线平行 移动的 车刀刀尖的轨迹，就是被车削锥体的素线，见图5-9。
(5-4)
图5-30 用钢球测量 圆锥孔的圆锥半角
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
（2）圆锥尺寸的检验 1）用圆锥界限量规检验 （图5-25） 在圆锥塞规和圆锥套规上分别具有一个台阶或刻上两条环形刻 线。如被测锥体端面正好处于缺口处或两条环形刻线之间，且两锥 体表面接触均匀，则表示该锥体大小和形状均合格，见图5-31。
(1) 修磨铰刀 (2) 用百分表和试棒调整尾座套筒 轴线
大小端尺寸不正确
没有经常测量大小端直径
经常测量大小端直径，并按计算 尺寸控制背吃刀量
双曲线误差
车刀刀尖没有对准工件轴线
装刀时，车刀刀尖必须严格对准 工件轴线
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
二、成形面的加工
1. 用双手控制法车成形面
第五章车刀
• 刀槽：刀杆上应根据采用的刀片形状和尺寸开出刀槽(如图 所示)。
• 通槽[如图 (a)所示]易加工，用于A1型矩形刀片； • 半通槽[如图 (b)所示]用于带圆弧的A2、A3、A4等型刀片； • 封闭槽[如图 (c)所示]焊接面积大、强度高，但焊接应力较大，
适用于焊接面积相对较小的Cl 、C3 型刀片。
第三节 可转位车刀
• 一、可转位车刀特点
• 可转位车刀由刀杆、刀片和夹紧元件组成。正多边形刀片上压制 出卷屑槽并经过精磨，可以转位使用，几条切削刃全用钝后，可 更换相同规格的刀片，使用起来很方便。可转位车刀的几何角度 由刀片和刀槽的几何角度组合而成。切削性能稳定，适合于大批 量生产。
(a) 通槽
(b) 半通槽
(c) 封闭槽
• 硬质合金焊接车刀具的特点： • (1) 结构简单、制造方便、使用灵活，一般工厂都可自制。 • (2) 可以根据切削条件和加工要求刃磨出所需的形状和角度，
硬质合金利用较充分。但其切削性能主要取决于工人刃磨 的技术水平，与现代化生产不相适应。 • (3) 刀杆不能重复使用，当刀片用完以后，刀杆也随之报废， 刀杆材料利用率低。 • (4) 在制造和刃磨时，由于硬质合金和刀杆材料(一般为中碳 钢) 的线膨胀系数不同，易产生焊接热应力、磨刀热应力 和裂纹。
A340 A406
A430Z
表5-2 常用硬质合金刀片型号及用途
刀片简图
主要尺寸/mm L=8
主要用途
制造外圆车刀、镗 刀和切槽刀
L=8
制造端面车刀、镗
刀
L=12
制造外圆车刀、端 面车刀
L=6
制造外圆车刀、镗
刀和端面车刀
图5-2 刀槽的形式 a)开口槽 b)半封闭槽 c)封闭槽 d)切口槽
金工实习第五章
1）床鞍 床鞍是与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。
2）中滑板 装置在床鞍顶面的横向导轨上，可作横向移动。
3）转盘 固定在中滑板上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨 成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。
3） 刀具装夹要牢靠，刀头伸出部分不要超出刀体高度1.5倍，垫片的形状 尺寸应与刀体形状尺寸相一致，垫片应尽可能的少而平。
4） 主轴变速必须停车，严禁在运转中变速。变速手柄必须到位，以防松 动脱位。
5） 操作中必须精力集中，要注意纵、横行程的极限位置，机床在走刀运 行中不得擅离机床或东张西望和其他人员说东道西，不允许坐在凳子上操作 ，不得委托他人看管机床。
14）打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。
15） 认真清理所用的工件、夹具、刀具、量具，整齐有序地摆入 工具箱柜中，以防丢失。
5.2.3 车床常用附件及工件的安装
工件的安装主要任务是使工件准确定位及夹持牢固。由于各种
工件的形状和大小不同，所以有各种不同的安装方法。在普通车床
上常用自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、中心架、心轴、花盘及
1）工作前须穿好工作服（或军训服），扣扎好袖口，衬衫要扎入裤内。 上衣的扣子扣好，男女生长发必须戴好工作帽，并将头发纳入帽内。严禁戴 手套操作车床。
2） 工作前要认真察看机床有无异常，在规定的加油部位加注润滑油。在 检查无误时启动机床试运转，再查看油窗是否有油液喷出，油路是否通畅， 试运转时间一般2～5min，夏季可短些，冬季宜长些。
2. 车刀组成
车刀是形状最简单的单刃刀具，其他各种复杂刀具都可以看做是 车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其他刀具。
机械制造基础教案第5章切削加工成形讲解
机械制造基础课程教案
课程教案（续）
（刀头） 主后刀面副后刀面 主刀刃刀尖
四、刀具角度对加工过程的影响
1. 前角（γ0）
作用：①减小切屑的变形；②减小前刀面与切屑之间的摩擦力。
所以：γ0：a .减小切削力和切削热；
b .减小刀具的磨损；
c .提高工件的加工精度和表面质量。
选择：加工塑性材料和精加工—取大前角
加工脆性材料和粗加工—取小前角
Fr Fz Fx
Fy
F X 、Y
磨粒
砂轮工件
3. 钻孔时
．尺寸差别不太大时，零件上的槽宽、圆角半径、孔、螺纹等尺寸应尽可能一
应尽可能减少机床的调整和走刀次数。
便于多件一起加工。
2. 课次为授课次序，填1～n等；
3. 授课形式填理论课、实验课、讲评课、习题课等。
1_第五章 孔类工件的加工
2.铰刀的种类
(1)按用途分类 可分为机用铰刀和手用铰刀。 (2)按切削部分材料分类 分为高速钢和硬质合金铰刀。
第4-5章
第五节
铰
孔
图5-17 大刃倾角铰刀
1)能控制切屑流出的方向，在正刃倾角的作用下，使切屑流向待
加工表面，如图所示。 2)提高铰刀的寿命，延长其使用寿命。
第4-5章
第五节
铰
孔
3)增加了重磨次数，每次重磨铰刀时，只要重磨刀齿上有刃倾角 部分的前面。 3.铰刀尺钻
孔
(1)柄部 麻花钻柄部在钻削时起夹持定心和传递转矩的作用。
表5-1 莫氏锥柄钻头直径
(2)颈部 颈部位于工作部分和柄部之间。
(3)工作部分 工作部分是麻花钻的主要部分，由切削部分和导向 部分组成。 2.麻花钻工作部分的几何形状
第4-5章
第二节
钻
孔
图5-3 麻花钻的几何形状
第4-5章
图5-28 端面沟槽车刀 第4-5章
第六节
车内沟槽、端面槽和轴间槽
(3)外圆端面沟槽车刀和车削方法 如图5-28c所示,外圆端面沟槽 车刀的形状比较特殊。
第4-5章
第七节
孔类工件的检测
一、孔类工件的检测内容及量具 二、孔径尺寸精度的检测
图5-29 用内卡钳测量孔径的方法
1.内卡钳与外径千分尺配合
第4-5章
第四节
车
孔
图5-14 高速钢精内孔车刀
三、内孔车刀的装夹 四、车孔时的切削用量 五、车孔时产生废品的原因及预防方法
第4-5章
第四节
车
孔
表5-5 车孔时产生废品的原因及预防方法
第4-5章
第五节
铰
孔
第5章 切削加工基础知识
安徽理工学校授课教案教研室：机械工程任课教师：胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5－1 切削运动与切削用量（一）切削运动及形成的表面1． 切削运动的定义及分类在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。
切削运动分主运动和进给运动两类：（1） 主运动：直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，形成工件新表面的运动叫做主运动。
（2） 进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。
进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。
2． 切削时工件上形成的三个表面（1）已加工表面：已切去多余金属而形成的新表面。
（2）待加工表面：即将被切去金属层的表面。
（3）加工表面：刀刃正在切削的表面。
（二）切削用量的基本概念1．切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，它包括切削深度、进给量和切削速度。
（见图1-2）（1）切削深度（吃刀深度）p a 单位：mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。
车削外圆切削深度的计算公式： p a ＝2mw d d 式中p a ：切削深度 w d ：工件待加工表面直径 m d ：工件已加工表面的直径。
（2）进给量（走刀量）ƒ 单位：mm/r进给量是指在主运动的一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。
（3）切削速度v 单位：m/min 在进行切削加工时，刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。
切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中：v:切削速度 ，m/min w d ：工件待加工表面的直径，mm n ：车床的主轴转速，r/mim 。
例 车削的工件直径w d ＝50mm ，车床主轴的转速n=600r/min ，求切削速度v?解：根据公式可得： v=1000 n d w ＝10006005014.3X X ＝94（m/min ） (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。
上海理工大学金工实习题目整理
第一章——热处理一．是非题1.金属材料的热处理是指金属材料在固态下加热到一定温度，保温一定时间，然后以设定的冷却速度冷取下来，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺（）2.热处理可以是机械零件制造过程中的一个中间工序，也可以是最终工序。
（）3.获得马氏体的热处理工艺称为淬火。
（）4.对过共析钢，它的含碳量越高，淬火温度也就越高。
（）5.淬火操作除正确选择淬火温度、加热速度、保温时间及淬火介质外，还必须正确选择淬火的操作方法，否则将使淬火件变形、开裂或出现软点等淬火缺陷。
（）6.淬火加回火的热处理工艺称为调质，调质后的零件能获得强度、韧性、塑性都较好的综合机械性能。
（）7.弹簧淬火处理后一般都采用高温回火，因为高温回火后，其弹性极限最高。
（）8.钢的表面淬火是将工件表层快速加热到淬火温度，而工件内部还来不及加热至淬火温度就被快速冷却的热处理工艺。
（）二．选择题1.制造连杆、传动轴、齿轮等机械零件，一般应选用__________。
2.热处理调质工艺是_________。
3.弹簧钢零部件淬火后都采用_________。
4.对氧化脱碳有严格要求的零件，热处理时应选用_________。
5.为了使变速齿轮的啮合齿部获得高硬度、高耐磨性，而齿根部、齿芯部有高的韧性，常对低碳或低合金钢齿轮进行_________。
6.以下切削性能相对较好的钢是_________。
7.细长轴类零件进入冷却液淬火时应_________。
三．填空题1.退火是将钢加热到某一温度（加热温度由含碳量及合金元素含量来决定），保温一定时间，然后______________的一种工艺方法。
2.正火是将钢加热到某一温度（加热温度由含碳量及合金元素含量来决定），保温一定时间，然后______________的一种工艺方法。
3.淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后_____________以得到高硬度组织（马氏体）的一种热处理工艺。
机械制造基础第五章习题及答案
第5章习题及答案5-1机床的运动按功用分为哪几种？答：分为表面成形运动和辅助运动两大类。
直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。
机床上除表面成形运动外的所有运动都是辅助运动。
5-2如何衡量切削加工的质量？答：零件切削加工的质量主要由加工精度和表面质量来衡量。
加工精度就是指零件加工后零件的尺寸、形状和表面间的相互位置等方面的几何参数与理想几何参数的相符合程度，两者的差距愈小，加工精度愈高。
零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封程度、接触刚度等都有一定的影响。
5-3切削用量要素包括哪几项？切削用量的选择原则是什么？答：切削用量是切削过程中最基本的操作参数，包括切削速度v c、进给量f和背吃刀量a p，其分别表示切削刃与过渡表面之间的相对运动速度、待加工表面转化为已加工表面的速度、已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。
合理地选择切削用量，对于保证加工质量、提高生产效率和降低成本有着重要的影响。
切削加工时应当根据具体的加工条件，确定切削用量三要素的合理组合。
背吃刀量要尽可能取得大些，最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。
进给量的选择主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。
精加工时，一般背吃刀量不大，切削力也不大，限制进给量的主要因素是工件表面粗糙度。
选定背吃刀量和进给量以后，根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法选择切削速度。
5-4切削层尺寸平面要素包括哪几项？答：切削层尺寸平面要素包括切削层的公称厚度h D、公称宽度b D和公称横截面积A D。
5-5试述刀具的结构和刀具的角度。
答：刀具基本组成部分包括夹持部分和切削部分。
夹持部分俗称刀柄或刀体，主要用于刀具安装与标注的部分。
切削部分俗称刀头，是刀具的工作部分，由刀面、切削刃（又称刀刃）组成。
其组成要素包括：1）前面。
又称前刀面，切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。
2）主后面。
又称主后刀面，是切削过程中与过渡表面相对的刀具表面。
第5章 切削热分析
实验显示：2%能量：形变能 98%能量：转为热量 影响： 工件加工质量：积屑瘤，摩擦系数 刀具寿命：磨损
一、切削热的来源与传散
来源: 1.在刀具的切削作用下，切削层金属发生弹性变形和塑性变形。 2.切屑与前刀面，工件与后刀面间消耗的磨擦功，也将转换为热能。
切屑 刀具
工件
切削热的产生和传出
4、工件材料对切削温度的影响
(1)工件材料的硬度和强度越高,切削时所消耗的功就越多产生的切削热也多。 (2)合金结构钢的强度普遍高于45钢,而导热系数有一般均低于45钢.所以切削合金 结构时的切削温度一般均高于切削45钢时的切削温度。 (3)不锈钢1cr18Ni9Ti和高温合金GH131不但导热系数低,而且在高温下仍能保持较 高的强度和硬度,所以切削这种类型的材料时,切削温度比切削其他材料要高得多。
切削温度测定原理与切削温度分布
自然热电偶法采用自然热电偶法的测温装置是利用刀具和工件分别 作为自然热电偶的两极，组成闭合电路测量切削温度。刀具引出端 用导线接入毫伏计的一极，工件引出端的导线通过起电刷作用的铜 顶尖接入毫伏计的另一极。。
切削温度与热电势毫伏值之间的对应关系 可通过切削温度标定得到。根据切削实验 中测出的热电势毫伏值，可在标定曲线上 查出对应的温度值。
3.在剪切区域中，垂直剪切面方向上的温度梯度很大。
切削过程中消耗的功率98~99%转换为热 能，因此近似认为单位时间内产生的切 削热q等于切削功率Pc
q Pc Fcvc
q
CF c
ap
f
v K 0.75 0.85
c
Fc
结论：影响力从大到小依次是ap,v,f
传散: 切削热由切屑.刀具.工件和周围介质传出的比率大致如下:
第5章典型表面的加工ppt课件
半和精加工，后用外圆磨床精加工。
3）850.011和 700.009外5 圆表面，
采用车削和磨削两种加工方法（要分粗、半、精车加工，留磨 削余量）。先用卧式车床进行粗、半和精加工，后用外圆磨床 精加工。
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4）M 8 326h 和 M 7 026h外圆面，采用车削方法加工即 可（分粗、半、和精加工）。采用卧式车床加工可达到图 纸要求。
分齿运动 使插齿刀与工件间保持啮合关系的运动
径向进给运动 插齿时，刀具渐切至齿的全深，为 此插齿刀应有径向进给运动。
3、插齿的特点
插齿的特点与滚齿相比，插齿有以下特点：
插齿刀制造、刃磨比滚齿刀方便，可制造得较精确。
由于插齿时插齿刀沿齿面全长连续切下切屑，故齿 面粗糙度值较小。
插齿可方便地加工滚齿难以加工的内齿轮、多联齿 轮和齿条。但加工斜齿圆柱齿轮不如滚齿方便。
5、精密内孔表面的加工（ IT6以上， Ra0.4～0.025µm ）
视情况分别用手铰,精细铰,精拉,精磨,研磨,珩磨,挤压或 滚压等精细加工方法加工
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轴承位
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Ф142
9000.0 2 2
850.011 M 8 326h
80
700.0095 M 7 026h
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（二）成形表面加工方法
1、利用成形刀具加工
即用切削刃形状与工件廓形相符合的刀具，直接加工出 成形面。
（1）车削成形表面 （2）刨削成形表面
（3）铣削成形表面
（4）拉削成形表面 （5）磨削成形表面
2、利用刀具与工件间特定的相对运动加工
车工(初级)第5章锥面的加工
第一节 锥面及成形面加工知识
（5）铰圆锥孔 直径较小的圆锥孔可以使用锥形铰刀铰削加工。 1）锥形铰刀： 锥形铰刀一般分粗铰刀（图5-20a）和精铰刀（图 5 20a 20b）两种。 5-20b 2）铰圆锥孔的方法： ① 当圆锥孔的直径和锥度较大时，钻孔后先粗车成锥孔，并 在直径上留铰削余量0.2～0.3mm 0.2～ 0.2 0.3mm，然后用精铰刀铰削。 ② 当圆锥孔的直径和锥度较小时，钻孔后可直接用锥形粗铰 刀粗铰，然后用精铰刀铰削成形。
（6）车圆锥面时的装刀要求 车刀刀尖必须严格对准工件旋转轴线，以保证车削后的圆 锥面素线的直线度及圆锥直径和圆锥角的正确。
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
4. 圆锥的精度检验
（1）角度和锥度的检验 1）用游标万能角度尺检验： 结构原理见图5-22a。 读数原理见图5-22b。
图5-31 用圆锥界限量规测量圆锥的尺寸
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
2）用圆柱检验圆锥体最小圆锥直径 测量方法见图5-32。其计算公式如下
d = M − d1 − d1 cot[(90o − α / 2) / 2]
（5-5）
式中 d ——最小圆锥直径(mm)； M ——两圆圆柱间测量读数(mm)； d1——圆柱量棒直径(mm)； α / 2——被测工件圆锥半角(°)。
图5-24 用样板测量锥齿轮坯的角度
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
3）用圆锥量规涂色法检验： 在检验标准圆锥或配合精度要求高的工件时使 用，见图5-25。
图5-25 圆锥量规 a）圆锥套规 b)圆锥塞规图
第五章 锥面及成形面加工知识
(完整版)机械制造技术基础第五章课后习题答案
《机械制造技术基础》第二次作业（拟定）答案5-1 什么是主轴回转误差，它包括哪些方面？主轴在每一瞬时回转轴线相对于轴线平均线的变动量。
它包括纯轴向窜动，纯径向移动、纯角度摆动。
5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为200φ的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜130'o α=，则在孔径横截面将产生什么样的形状误差？其误差大小是多少？答：圆度误差 误差大小为2001(1)0.03432cos mm α-=5-3 在车床上车一直径为80mm φ、长约2000mm 的长轴外圆，工件材料为45钢，切削用量为2/m s ，0.4p a mm =，0.2/f mm r =，刀具材料为YT15，如只考虑刀具磨损引起的加工误差，问该轴车后能否达到IT8的要求。
答：切削路程为 2.51000dLl km fπ==刀具的尺寸磨损量可用式01000K l μμμ≈+查表得初始磨损为4~12，8/K m km μμ=则得到因刀具引起的误差为08 2.52()(408~24)1000m μμ⨯+≈+ IT8要求80mm φ的公差精度为46m μ，明显可见误差大于公差要求，则该轴车后不能达到IT8精度要求。
5-4 什么是误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？ 误差复映是指由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。
变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。
也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。
误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差系数越小。
若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。
5-6 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm ，外径要求为00.0450mm φ-的工件外圆。
已知10000/k N mm =主，5000/,4000/,300y K N mm K N mm F N ===尾刀架，试求 （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。
《金属切削原理及刀具》课程标准 机械
金属切削原理及刀具课程标准课程名称：金属切削原理及刀具课程性质：职业能力必修课（考试）学分：4计划学时：64(理论56，实践8）适用专业：机械设计与制造17.1（一）前言1.课程定位：该课程是机械设计制造专业核心课程。
本课程是使学生掌握切削过程的基本规律及其应用，常用刀具的选择和使用，常用机加工技术及刀具等基本知识和基本能力。
通过本课程设置的实验、实训教学环节，使学生养成索取知识、处理事情和适应环境的良好习惯，建立一定的工程意识，进而强化学习自信心和培养自己的动手能力，初步掌握工程技术人员必须具备的基本技能，为学习后续课程和专业课打好基础，也为今后从事工程技术工作和科技工作打下一定的基础。
2.设计思路（课程能力层次的设计，知识能力层次的设计，课程设计的目的等）3.与前后课程的联系前续课程为《机械制图》，后续课程包括《机械制造技术》。
（二）课程目标1.总体目标通过本课程的学习，使学生掌握加工过程的基本规律，机械加工刀具的选择方法和加工参数的应用能力，具有应用基本切削理论和规律来解决切削过程中有关表面加工质量、生产效率和生产成本等方面问题的初步能力；运用基本切削理论和规律、刀具的选用和设计知识，能初步分析和解决切削加工中的有关工艺技术问题。
2.具体目标(1)知识目标1）掌握切削加工基本规律基础知识；2）了解在切削加工基本规律在生产上应用；3）掌握车刀的种类、结构；4）了解孔加工的种类及结构特点；5）了解铣削加工特点、铣刀的种类、结构特点；6）了解齿轮加工方法，齿轮刀具的种类及结构特点；7）了解磨削加工特点，砂轮的组成结构。
(2)能力目标1）能够根据实际生产要求选择合理刀具几何参数；2）能够根据实际生产要求选择合理切削用量；3）能够根据车削加工要求选择合理的车刀类型及几何参数；4）能根据孔加工要求选取合理孔加工刀具；5）能根据加工特点选取合理的铣刀；6）能根据齿轮加工要求选取合理的齿轮加工刀具；7）能根据加工条件选取合适的砂轮。
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1. 硬质合金焊接刀片的选择
常用的硬质合金刀片的型号用一个大写字母和
三个阿拉伯数字表示。第一个字母和第一位数字表
示刀片的形状；后两位数字表示刀片的主要尺寸。
有个别刀片结构尺寸不同时，可在最后再加一个字
母表示。选择刀片型号时，应根据车刀的用途和主
偏角进行选择。
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第五章 车刀
第一节
焊接式车刀
2. 焊接式车刀刀槽的形状和尺寸
机夹式车刀
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第五章 车刀
第二节
侧压式机夹车刀
机夹式车刀
侧压式多利用刀片本
身的斜面，用楔块和螺
钉从刀片的侧面夹紧刀
片。侧压式机夹车刀一 般刃磨前刀面。
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
Ｑ-Ｃ系列刀片
切断刀片
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
Ｑ-Ｃ系列刀片
切槽刀片
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
Ｑ-Ｃ系列刀片
对夹紧结构的要求应是：夹
紧可靠，重复定位精确，操 作方便，结构简单，制造容 易，而且夹紧元件不应妨碍 切屑的流出。
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第五章 车刀
第三节
偏心式夹紧结构
可转位车刀
是靠转轴上端的偏心轴实现的。转轴可为偏心销
轴和偏心螺钉轴。其优点是结构简单、使用方便。由
于有关零件制造有误差，因此很难使刀片夹紧在两个
定位侧面上，实际上只能夹紧在一个侧面上。理论上 偏心夹紧能够自锁，特别是螺钉偏心夹紧，三角螺纹 加强了自锁作用，故在一般无大的切削振动情况下， 刀片夹紧还是可靠的。
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第五章 车刀
第一节
焊接式车刀
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
机夹式车刀是将硬质合金刀片用机械夹固的方法
装夹在刀杆上。刀刃位置可以调整，用钝后可重复刃
磨，属重磨机夹式车刀。刀片避免了因焊接而可能产
生裂纹、崩刃和硬度下降的弊病，提高了刀具耐用度。
机夹式车刀有切断车刀、切槽车刀、螺纹车刀等。
机夹式车刀的夹紧结构有上压式、侧压式、自锁
屑流出。
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
作业： P77 ： 5-1、5-3、5-4、5-7
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第三节上的孔进行定位夹紧。对夹
紧结构的要求应是：夹紧可靠，
重复定位精确，操作方便，结
构简单，制造容易，而且夹紧
元件不应妨碍切屑的流出。
１－杠杆 ２－螺杆 ３－刀垫 ４－卡簧 ５－刀片 ６－刀柄
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第五章 车刀
第三节
可转位车刀
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第五章 车刀
第三节
可转位车刀
由于可转位车刀几何参数和断屑槽参数是根据
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第五章 车刀
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第五章 车刀
第一节
焊接式车刀
2.焊接式车刀刀槽的形状和尺寸
封闭槽和切口槽的特点是：焊接面积大、内应 力大、易产生裂纹，只适用于C1型刀片。
刀槽的尺寸通常按刀片形状和尺寸配制。
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第五章 车刀
刀片在刀槽中安放位置
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第五章 车刀
第一节
焊接式车刀
3.焊接式车刀刀柄与刀头形状
常用焊接式车刀 ａ）直头外圆车刀 ｃ）45°偏头车刀 ｂ）90°偏头外圆车刀 ｄ）切断车刀
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1.可转位刀片
第五章 车刀
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1.可转位刀片
第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
第三节
可转位车刀
2.可转位车刀的选择
可转位车刀大都是利用
刀片上的孔进行定位夹紧。
2
第五章 车刀
车刀按其用途可分为：外圆车刀、内孔车刀、 端面车刀、切断车刀、螺纹车刀等。
车刀按其结构可分为：整体车刀、焊接车刀、
焊装式车刀、机夹车刀和可转位车刀等。
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
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第五章 车刀
第一节
焊接式车刀
焊接式车刀是把硬质合金刀片镶焊(钎焊)在优质
碳素结构钢（45钢）或合金结构钢（40Cr）的刀杆上
可转位车刀
刀片也是利用内孔定位，当旋紧螺钉将楔块压下
时，刀片被推向销轴而将刀片夹紧；松开螺钉时，弹 簧垫圈将楔块抬起来。该结构简单、方便，制造容易。 缺点是夹紧力与刀片所受背向抗力方向相反，定位精 度差。上压式是螺钉压板结构，一般多用于带后角而
不带孔刀片。夹紧时先将刀片推向刀槽两侧定位好后
再施力夹紧。此结构简单、可靠，缺点是压板有碍切
确定的加工条件设计的，故通用性较差。硬质合金
可转位刀片已标准化。刀片形状很多，常用的有三
角形、偏8°三角形、凸三角形、正方形、五角形和
圆形等。
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第三节
可转位车刀
第五章 车刀
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第三节
可转位车刀
第五章 车刀
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1.可转位刀片
第五章 车刀
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1.可转位刀片
第五章 车刀
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1.可转位刀片
第五章 车刀
式和弹性压紧式。
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
机夹式车刀夹紧结构形式 ａ）上压式 ｂ）自锁式 ｃ）弹性压紧式
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第五章 车刀
第二节
机夹式车刀
上压式切断车刀和内、外螺纹车刀
ａ）切断车刀 ｂ）外螺纹车刀 ｃ）内螺纹车刀
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第五章 车刀
第二节
自 锁 式 切 断 车 刀 刀 片 槽 形 和 切 屑 形 状
常用的刀槽形状有开口槽、半封闭槽、封闭槽
和切口槽四种类型。
开口槽的特点是：焊接面积小、内应力小、制
造简单，适用于A1、C3、C4、B1、B2型刀片。
半封闭槽的特点是：焊接面积大、刀槽的加工
只能用立铣刀，生产效率低。适用于A2、A3、A4、 A5、A6、B3和D1 型刀片
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第五章 车刀
刀槽的形式 ａ）开口槽 ｂ）半封闭槽 ｃ）封闭槽 ｄ）切口槽
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第五章 车刀
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第五章 车刀
第三节
杠杆式夹紧结构
可转位车刀
是利用压紧螺钉旋进时带动杠杆顺时针转动将
刀片夹紧的，压紧螺钉旋出时，杠杆逆时针转动而
松开刀片。这种结构受力合理、夹紧可靠、使用方
便，是性能较好的一种。缺点是工艺性较差、制造
比较困难。
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第五章 车刀
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第五章 车刀
第三节
楔销式夹紧机构
金属切削原理与刀具
主讲教师 叶仲新
机械工程系 机械制造教研室
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第五章 车刀
本章主要介绍焊接车刀、机夹车刀和可转位车
刀的组成及结构特点。了解焊接车刀的刀杆、刀片
及刀槽的形状和结构尺寸；了解机夹车刀的夹持方
法及适用场合。主要介绍可转位车刀的组成及刀片
夹持方法。国内外制定的可转位车刀结构参数的标
准和可转位车刀角度形成。
仿形加工刀片
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第五章 车刀
第三节
可转位车刀
可转位车刀是将可转位刀片用机械夹固的方法装 夹在刀杆上的车刀。属不重磨机夹式车刀 可转位车刀由刀杆、刀片和夹紧元件组成。 正多边形刀片上压制出断屑槽并经过精磨，可以 转位使用；几条切削刃全用钝后，可更换相同规格的 刀片，使用起来很方便。
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第五章 车刀
后经刃磨而成。 焊接式车刀结构简单、使用可靠、制造方便。可 根据使用要求随意刃磨，刀片的利用也较充分。但车 刀刀杆不能重复使用。特别是由于硬质合金刀片和刀 杆材料的线膨胀系数差别较大，焊接时会因热应力引 起刀片上表面产生微裂纹，成为硬质合金刀片的应力
集中源。
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第五章 车刀
8
第五章 车刀
第一节
焊接式车刀