机械制造基础 (11)

主偏角一般为正值，它影响刀头强度。
6、副偏角（κ ´r）：在基面内测量的副切削刃在基面上的 投影与进给运动反方向的夹角。。
副偏角一般为正值，它影响刀头强度和表面粗糙度。
前角和后角确定了前刀面和后刀面的位置；主偏角和刃倾角确 定了主切削刃的空间位置；副偏角和副后角确定了副后刀面的位置； 即六个基本角度确定了车刀切削部分的几何形状。
前刀面与基面平行时， γ o=0；前刀面与切削平面之间的夹 角小于90度时， γ o>0；前刀面与切削平面之间的夹角大于90度 时， γ o<0. 前角愈大，刀具愈锋利，但刀具强度愈差。
2、后角（α o）： 在正交平面中测量的主后刀面与切削平面的夹角。
后刀面与切削平面重合时α o =0；后刀面与基面之间的夹角小于 90度时α o >0；前刀面与基面之间的夹角大于90度时α o <0. 后角愈大，刀具与工件之间的磨擦愈小，但刀具强度也愈差。
第十四章 金属切削加工
第十四章 金属切削加工
第十四章 金属切削加工
高压水刀
有句成语叫做：“柔情似水”，表明在常人眼中，液体的水无固定 形状，是温柔的象征。然而，科学研究发现，高压水流在撞击物体表面 最初的百万分之几秒时，其瞬时压力非常大。利用水的这一特点，科学 家们将水变成了坚硬的高压水刀，可以用来挖泥、采矿，甚至切削钢板， 还可用于冲孔、粉碎材料，甚至外科手术。 高压水刀的优点有：用途 广泛，可以加工钢板、铜板 、玻璃、塑料等各种类型的 材料；切削材料的切面光滑 ，不会留下毛口或变形；在 切削某些化工合成材料肘， 不会放出有毒气体或产生烟 尘；水刀穿越的速度非常快 ，甚至不会将材料淋湿。目 前，许多国家已将高压水刀 切削工艺投入实际应用
第十四章 金属切削加工
（1）高速钢
高速钢是含有较多钨、钼、铬、钒等元素的高合金工具钢。与碳素工 具钢和合金工具钢相比，高速钢能提高切削速度1—3倍（因此而得名）， 提高刀具耐用度10—40倍。它可以加工从有色金属到高温合金在内的范围 广泛的材料。 高速钢刀具制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃，因此在复杂 刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）的制造中，高速钢占 有重要地位。
3、机床的主参数和第二主参数
主参数： 主参数是反映机床最大工作能力的一个主要参数，它直接 影响机床的其他参数和基本结构的大小。主参数一般是以机床 加工的最大工件尺寸或与此有关的机床部件尺寸来表示。 第二主参数：一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工 作面长度等。
第十四章 金属切削加工
4、通用性、结构性代号
（3）副后刀面： 与工件已加工表面相对的刀面。
（4）主切削刃： 前刀面与主后刀面相 交的棱边形成。 （5）副切削刃： 由前刀面与副后刀 面相交的棱边形成。 （6）刀尖 ： 主、副切削刃实 际交点。
第十四章 金属切削加工
三、刀具的几何参数
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和切削刃在空 间的位置，这就是刀具的几何参数（即刀具的角度）。
高 密 自 半
5、机床重大改进顺序号：
当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定 时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。序号按A， B，C„„字母的顺序选用。
第十四章 金属切削加工
例1： C A 6 1 40
C：类别代号（床类） A：结构性代号（A结构） 6：组别代号（卧式车床组） 1：系别代号（普通车床系） 40：主参数代号（床身上最大回转直径400mm）
第十四章 金属切削加工
第十四章 金属切削加工
四、刀具材料 1、刀具材料应具备的性能
（1）高的硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料的常温硬 度，一般要求在HRC60以上。 （2）高的耐磨性 耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力。一般刀具材料的硬度越高， 耐磨性越好。 （3）足够的强度和韧性 以便承受切削力，冲击和振动，而不致于产生崩刃和折断
3、副后角（α o`）： 在副正交平面中测量的副后刀面与副切削 平面的夹角。
副后角影响刀面与已加工表面之间的磨擦和刀具强度。
第十四章 金属切削加工
4、刃倾角（λ s）：在切削平面内度量的主切削刃与基面之间 的夹角。
它总是正值，刃倾角影响切屑排出的方向和刀头形状。
5、主偏角（κ r）：在基面内测量的主切削刃在基面上的 投影与进给运动方向的夹角。。
一、刀具的类型
根据用途和加工方法不同，刀具有以下几类： （1）切刀类 （2）孔加工刀具 （3）拉刀类 （4）铣刀类 （5）螺纹刀具 （6）齿轮刀类 （7）磨具类 （8）组合刀具 （9）数控机床刀具 （10）特种加工刀具
第十四章 金属切削加工
二、刀具的结构
刀柄+切削部分
1、刀柄：是刀具上的夹持部分；一般由采用碳钢。
0：系别代号（摇臂钻床系）
40：主参数代号（最大钻孔直径40mm）
X46:第二主参数（最大跨距1600mm）
S2：企业代号（沈阳第二机床厂）
第十四章 金属切削加工
§1-3 刀
具
金属切削刀具是完成切削的重要工具,其作用是从工件上切除多于金 属。它是影响生产率、加工质量和成本的主要因素。刀具的性能决定机 床性能的发挥。
T：类别代号（镗床类） H：结构性代号（加工中心）
M：通用特性代号（精密）
6：组别代号（卧式铣镗床组）
3：系别代号（卧式铣镗床系）
50：主参数代号（工作台面宽度500mm） JCS：企业代号（北京机床研究所）
第十四章 金属切削加工
例4：
Z 3 0 40 X46 /S2
Z：类别代号（钻床类） 3：组别代号（摇臂钻床组）
1、刀具的参考系
第十四章 金属切削加工
（1）基面（Ｐr）
通过主切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方 向的平面。 车刀基面是车刀的安装面。
（2）切削平面（Ｐs）
通过主切削刃上选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面。
（3）基面（Po）
通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。
Pr-Ps-Po三个面互相垂直，我们称之为正交平面参考系。
类 别
车 床
钻 床
镗 床
磨床
铣 床
刨 插 床
拉 床
锯 床
其 他 机 床
代 号 读 音
C
车
Z
钻
T
镗
M
磨
2M
2磨
3M
3 磨
Y
牙
S
丝
X
铣
B
刨
L
拉
D
电
G
割
Q
其
分类代号用数字表示，只有磨床才有。
第十四章 金属切削加工
2、机床组、系的划分
机床的组别和系别代号用两位数字表示。
每类机床按其结构性能及使用范围划分为10组，用数字0-9表示。 系的划分原则是：主参数相同，并按一定公比排列，工件和刀具 本身的及相对的运动特点基本相同，且基本结构及布局型式相同的 机床，即划为同一系。详见标准JB1838-85。
（4）高的耐热性（热稳定性）
耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度，耐磨性，强度和韧性的能力。 （5）良好的工艺性能
即刀具材料应具有良好的锻造性能，热处理性能，焊接性能，磨削 加工性能等。
第十四章 金属切削加工
2、几种常见的刀具材料 （1）高速钢 （2）硬质合金 （3）涂层刀具 （4）陶瓷刀具 （5）超硬刀具材料 YT类： YG类： YW类： 金刚石 立方氮化硼
第十四章 金属切削加工
例2： M M 7 1 32 A
M：类别代号（磨床类） M：通用特性代号（精密） 7：组别代号（平面及端面磨床组） 1：系别代号（卧轴矩台平面磨床系） 32：主参数代号（工作台面宽度320mm）
A：重大改进顺序号（第一次重大改进）
第十四章 金属切削加工
例3： T H M 6 3 50 /JCS
2、切削部分：是刀具上直接参加切削工作的部分，也称刀头。
切削部分由 刀面、切削刃组 成，采用各种专 用刀具材料，根 据需要制造成不 同形状。其组成 要素包括：
（1）前刀面、 （2）主后刀面、 （3）副后刀面、 （4）主切削刃、 （5）副切削刃、 （6）刀尖。
第十四章 金属切削加工
（1）前刀面： 切屑流过的刀面。 （2）主后刀面： 与工件表面相对的刀面。
二、切削加工的种类
车、铣、刨、磨、钻、镗、拉、锯、螺纹加工、 齿轮加工等。
第十四章 金属切削加工
§1-2 金属切削机床
一、金属切削机床
用切削加工的方法将金属毛坯加工成机器零件的工艺装备。
二、机床的分类
1、按加工性质和所用刀具的不同可分12大类：
车 钻 铣磨 镗 拉 锯 刨 床 床 床床 床 床 床 床
第十四章 金属切削加工
§1-1 金属切削加工
一、切削加工 通过机床提供的切削运动和动力，使刀具和工件产生相 对运动，从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的 加工过程。 在现代机械制造中，除少量零件采用精密铸造、精密锻 造、粉末冶金等到方法直接获得零件外，大部分零件都要 经过切削加工才能获得所需要的加工精度和表面粗糙度。
第十四章 金属切削加工
三、机床型号的编制方法
机床型号是为了方便地管理和使用机床，按一定规律赋予机床的代号。用 于表示机床的类型、通用性和结构特性、主要技术参数等。
通用机床型号表示方法如下：
第拼音大写字母表示，类别代号及其读音如表所示： 齿 轮 加 工 机 床 螺 纹 加 工 机 床 特 种 加 工 机 床
1、主运动： 切除工件所必需的运动。是最基本、 最主要的运动。
2、进给运动： 保证加工连续进行的运动。
第十四章 金属切削加工