金属切削刀具资料
金属切削加工刀具材料的选择
金属切削加工刀具材料的选择金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。
下面我们就针对这些做出说明。
（一）车刀车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。
车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。
车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。
机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。
机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。
刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。
车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。
它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。
车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。
前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。
例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。
一般情况下后角取6°～10°。
主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。
刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。
刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。
车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。
最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。
《金属切削原理与刀具》知识点总结
I 切削原理部分第1章刀具几何角度及切削要素1、切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动；刀具具有适当的几何参数，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能2、切削运动：刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。
分为主运动和进给运动。
1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。
有且仅有一个。
运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。
2）进给运动：使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。
进给运动的速度一般较低，功率也较少。
其数量可以是一个，也可以是多个。
可以是连续进行的，也可以是断续进行的。
可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。
运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。
一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。
运动主体：工件，如铣削、磨削；刀具，如车削、钻削。
3、切削用量切削用量是指切削速度c v 、进给量f （或进给速度）和背吃刀量p a 。
三者又称为切削用量三要素。
1）切削速度c v （m／s 或m／min）：切削刃选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。
主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定1000dn v c π=式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s 或r/min)2）进给量f：工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。
3）背吃刀量p a （切削深度mm）2m w p d d a -=式中:w d -工件上待加工表面直径（mm）；m d -工件上已加工表面直径（mm）。
4、工件表面：切削过程中，工件上有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面。
过渡表面：正被切削的表面。
下一切削行程将被切除。
己加工表面：切削后形成的新表面。
5、刀具上承担切削工作的部分称为刀具的削部分，刀具切削部分由一尖二刃三面组成。
金属切削刀具的基本知识
金属切削刀具的基本知识
嘿，咱就说说金属切削刀具的基本知识哈。
有一回啊，我去工厂参观。
一进去，就看到好多工人在那儿用各种刀具切削金属。
那场面，可热闹了。
我就好奇啊，这些刀具咋这么厉害呢？
咱先说说这刀具的种类吧。
有车刀、铣刀、钻头啥的。
车刀呢，就像一把小铲子，专门用来车削金属。
铣刀呢，就像个小齿轮，能把金属切成各种形状。
钻头呢，就像个小锥子，能在金属上打孔。
这些刀具都有一个共同的特点，就是特别硬。
为啥呢？因为金属也很硬啊，如果刀具不硬，那还怎么切削金属呢？我看到有个工人拿着一把车刀，在车床上切削一个大铁块。
那车刀就像切豆腐一样，轻松地把铁块切成了想要的形状。
我心里想，这刀具可真厉害啊。
刀具的材质也很重要哦。
一般来说，有高速钢、硬质合金啥的。
高速钢呢，比较便宜，但是硬度没有硬质合金高。
硬质合金呢，就特别硬，但是也比较贵。
我看到有个工人在换刀具，他把一把用坏的高速钢车刀换成了一把硬质合金车
刀。
他说：“这硬质合金车刀就是好用，虽然贵点，但是能切好多东西呢。
”
刀具的刃口也很关键。
刃口要锋利，这样才能切削得快。
我看到有个工人在磨刀具，他拿着一块磨刀石，小心翼翼地磨着刀具的刃口。
他说：“这刃口可得磨好，不然切削的时候就不顺畅了。
”
总之啊，金属切削刀具的基本知识就是要了解刀具的种类、材质和刃口。
这些刀具虽然看起来不起眼，但是在工业生产中可起着大作用呢。
嘿嘿。
金属切削原理与刀具复习大纲
2. 各种刀具材料使用于加工什么材料？
第三章 金属切削过程的基本规律
第一变形区：（基本变形区） OA~OM之间的区域，是切削 第二变形区： 第三变形区： 过程中的主要变形区，是切削 切屑底层与前刀面之间的摩擦 工件已加工表面与刀具后刀面之 力和切削热的主要来源。 间的挤压、摩擦变形区域。 变形区。主要影响切屑的变形 主要特征： 造成工件表面的纤维化与加工硬 和积屑瘤的产生。 剪切面的滑移变形 化。
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
三、变形程度的表示方法
1.
变形系数：( 切削厚度压缩比Λ h )
h ch h hD
厚度变形系数：
长度变形系数：
lc l lch
h l 1
根据体积不变原理数：
hch OM cos( o ) cos( o ) hD OM sin sin
延长刀具寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。
2. 常用刀具材料
高速钢 硬质合金 陶瓷
有钨钴类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金和 钨钛钽（铌）类硬质 合金。 推广使用新型刀具 材料如涂层刀具、陶瓷 刀具、天然金刚石、聚 晶金刚石、立方氮化硼 等。 能制造结构复杂 的成形刀具
超硬刀具材料
（1）硬质合金的分类
3-3 切削热
一、切削热的来源：
切削层挤 裂变形 前刀面与切 屑摩擦
切削热的分布：
热量的20%∼50%传给刀具→ 刀具磨损、硬度降低
二、影响切削温度的因素分析
1、切削用量对切削温度的影响：Vc →f →ap
vc、f、ap↗ θ ℃↗
x c y
C v f
ap
z
用YT15刀具，切削45#钢时( σ b=75kg/cm2)
课题三 金属切削与刀具知识
三、切削用量的选择
切削用量的选择原则是：能达到零件的 质量要求并在工艺系统强度和刚性允许条 件下及充分利用机床功率和发挥刀具切削 性能的前提下选取一组最大切削用量。
选择切削用量就是要选择切削用量三要素的 最佳组合，使三者的乘积值最大，以充分发挥机 床和刀具的效能，提高劳动生产率。 具体的选择方法是：粗加工时，除留出的精 加工工序余量外，剩余的加工余量尽可能一次切 完。如果余量太大，可分几次切去，但第一次走 刀应尽量取大些。进给量的大小对表面粗糙度的 影响最大，应取大些。精加工时，背吃刀量要根 据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。进给量 可根据实际经验和进给量表选择确定。切削速度 应根据工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具寿命的 不同来选择，具体可通过计算、查表或根据经验 加以确定。
（3）、高速钢 高速钢（W18Cr4V、W6MoSCr4V2），是一种加入较多的 钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢，其耐磨性、耐热性 都比前两者明显提高，切削温度达到550～600℃仍保持其切削 性能，强度、韧性和制造工艺性也较好，热处理变形小。常用来 制造车刀、铣刀、钻头、铰刀、拉刀和齿轮刀具以及各种精加工 刀具等，应用广泛。 （4）、硬质合金 硬质合金（YG3X，YT5，YW1），是以高硬度的碳化钨、 碳化钛等为基体，与粘结金属钴在高温、高压下制成的粉末冶金 材料。特点是具有高的耐磨性和耐热性，切削温度高达800～ 1000℃时硬度仍可达74～82HRC，缺点是在强度、韧性、工艺 性等方面比高速钢差。通常用它制成不同形状的刀片再通过焊接 或紧固件镶嵌在刀体上。如铣刀、铰刀、钻头和刮刀等刀具都可 以镶嵌硬质合金刀片。常用的硬质合金有钨钴类(YG)、钨钛钴类 (YT)、钨钛钽(铌)钴类(YW)等。 近年来，随着刀具材料技术、涂层技术的发展和高速切削技 术的需求，用于高速切削的钻头、铰刀、丝锥等新型刀具越来越 多。各种新型材料的刀具如高速钢涂层刀具、硬质合金涂层刀具、 多层涂覆刀具、陶瓷刀具、金刚石和立方氮化硼等已得到较广泛 的应用。
金属切削原理与刀具(课)课件
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
金属切削原理与刀具
金属切削原理与刀具
金属切削原理与刀具：
一、金属切削原理
1. 切削力学：切削力定义为金属切削过程中由刀具与工件之间产生的
相互作用力，根据其本质不同可分为动切削力、静切削力和剪切力。
2. 切削热：金属切削过程发生了热量交换，热量大部分是从刀具释放
到工件上，少量热量是从环境里侧移到刀具或者从工件侧移到刀具，
这个过程称为切削热。
3. 切削噪声：切削时由工件与刀具磨擦、刀具与被切物断裂等发出的
噪声，又称切削噪声，是金属切削的重要的污染源之一。
二、金属切削刀具
1. 铣刀：铣刀是一种坚硬的刀具，用于进行几何体表面的金属切削。
它由刀片、刀头、刀杆组成，可根据刀的形状及功能分类为直角铣刀、圆角铣刀、角铣刀、平铣刀等。
2. 内丝锥：内丝锥是用来进行内孔加工的刀具，其分类主要有逆槽内
丝锥和普通内丝锥两种。
它们的工作原理是通过在回转时刮刀后，将
产生的碎屑转到内部进行切削，从而实现内丝的加工。
3. 铰刀：铰刀是一种特殊的铣刀，用于执行开铰、圆弧削、下铰和虚
边倒铰等加工。
它包括刀体和刀杆两个部分，刀体由刀片和刀杆组成，刀杆可以向任意一个方向旋转以达到改变切削角度的目的。
4. 牙铰刀：牙铰刀是切削螺纹的特殊刀具，其外形比普通铰刀大，假牙形状有利于防止刀具与螺纹滑动，即牙铰刀具有牙齿状的刀具，利用微调牙齿的方法调节刀具的切削角度，从而形成不同形状的螺纹。
金属切削加工及刀具的基本知识
22
2、硬质合金 、
金属碳化物(WC、TiC、TaC、 NbC等)＋金属粘结剂 、 金属碳化物 、 、 等＋ (Co、Ni等) 高压成形后，高温烧结而成。 、 等 高压成形后，高温烧结而成。 硬度、耐热性、耐磨性很高， 硬度、耐热性、耐磨性很高， 切削速度远高于高速钢 抗弯强度低、脆性大， 抗弯强度低、脆性大，抗冲击 振动性能差
23
YG 类
YT类 类 加工长切屑的 黑色金属
WC+ TiC+ Co
YW 类 钢材、 钢材、铸铁 有色金属非金属
WC+ TiC+ TaC+ Co
分 类
短切屑黑色金属 有色金属非金属
WC+ Co
24
涂层刀具
在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆 在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上， 一层耐磨性高的难熔化金属化合物。 一层耐磨性高的难熔化金属化合物。常用的涂层材 料有TiC、TiN和Al2O3等。 料有 、 和 在高速钢基体上刀具涂层多为TiN，常用物理气 ， 在高速钢基体上刀具涂层多为 相沉积法(PVD法)涂覆。 涂覆。 相沉积法 法 涂覆 硬质合金的涂层是TiC、TiN和Al2O3，一般采用 硬质合金的涂层是 、 和 化学气相沉积法(CVD法)。 化学气相沉积法 法。
机械制造（ ）（基础） ）（基础 机械制造（1）（基础） 机械制造技术基础》 《机械制造技术基础》
第一章 金属切削加工及刀具 基本知识
1
内容提要
1. 概述 2. 切削运动 3. 刀具几何参数 4. 切削用量三要素 5. 常用刀具材料
2
1. 概述
制造： 制造：原材料 产品
不同的加工方法
3
金属切削加工： 金属切削加工： 利用切削工具从工件毛坯上切去多余的材料， 利用切削工具从工件毛坯上切去多余的材料，将 毛坯加工成具有一定尺寸、形状、 毛坯加工成具有一定尺寸、形状、精度和表面质 量粗糙度的零件。 量粗糙度的零件。 研究对象： 研究对象： 机床、夹具、 机床、夹具、刀具和工件组成的金属切削加工 工艺系统
(续01)金属切削刀具的基本知识
1)刀具工作参考系的建立
刀具在工作参考系 中确定的角度称为 刀具工作角度。 研究刀具工作 角度的变化趋势， 对刀具的设计、改 进、革新有重要的 指导意义。
与静态系统中正交平面参考系建立的定义和程序相 似，不同点就在于它以合成切削运动 υ e 或刀具安装位 置条件来确定工作参考系的基面pre。 由于工作基面的变化，将带来工作切削平面 pse 的 变化，从而导致工作前角γ oe、工作后角α oe 的变化。
在高温时能产生氧化 膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性 能好，并能有效降低 切削温度。
（3）TiC—TiN复合涂层
（4）TiC-Al203复合涂层
第一层涂TiC，与刀 具基体粘牢不易脱 落。第二层涂TiN, 减少表面层与工件 间的摩擦。 第一层涂TiC, 与刀具 基体粘牢不易脱落。第 二层涂Al203可使刀具表 面具有良好的化学稳定 性和抗氧化性能。
1．高速钢
•它是一种加入较多钨、钼、铬、钒等合金元素的高
合金钢。 •热处理后硬度可达62～66HRC, 抗弯强度约3.3GPa， 有较高的热稳定性 、耐磨性 、耐热性。切削温度 在500～650°C时仍能进行切削。 •由于热处理变形小、能锻易磨，所以特别适合于制 造结构和刃型复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻 头、切齿刀、螺纹刀具和拉刀等。
刀具工作参考系
(1)工作基面pre (2)工作切削平面pse
通过切削刃上的考 查点，垂直于合成 切削运动速度方向 的平面。
通过切削刃上的 考查点，与切削 刃相切且垂直于 工作基面的平面。
(3)工作正交平面poe
通过切削刃上的考查点， 同时垂直于工作基面、工 作切削平面的平面。
2．刀具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作角度的分析
金属切削过程与刀具的基本知识
0
γ
0
′
α0′
A
κ
κ r′
r
f
A向
ε
r
λ
s
图2-50 车刀的主要角度
42
5) 刃倾角λ
s
在切削平面中测量，主切削刃与基面的夹角。
υ
c
刀尖为切削刃最高点时为 正，反之为负。
刃倾角可控制切屑流出方 向和刀头强度。
刃倾角一般 –50 ～ 50 主切削刃
刃倾角λ
s
基面投影线
43
1.1.2刀具角度
20
1.1.2刀具角度
刀具切削部分的组成
(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，它完成主要的切削 工作。
21
1.1.2刀具角度
刀具切削部分的组成
(5)副切削刃:前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃
完成切削工作，并最终形成已加工表面。
(6)刀尖:连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是 小的直线段或圆弧．
正交平面 Po 前刀面 A 基面 Pr 切削平面 Ps 主切削刃 副切削刃 主后刀面
正交平面参考系
32
3.其它刀具标注参考系
（1）法平面pn与法平面参考系
1)法平面 刃的平面 通过切削刃上选定点并垂直于切削
2)法平面参考系 pr 、 ps 、pn 组成的参考系。 （图1-4） 刀具角度标注见图1-5。
1.1.2刀具角度 1)前角γ 0
基面投影线
υ
c
前刀面投影线
前角γ
0
37
1.1.2刀具角度
刀具标注角度
1）前角γo 在正交平面内测量， 是前刀面与基面的夹角 。前刀面在基面之下γo 定为正值；前刀面在基 面之上时γo定为负值。 γo 影 响 切 削 难 易 程 度 。增大前角可使刀具锋 利，切削轻快。但前角 过大，刀刃和刀尖强度 下降，刀具导热体积减 小，影响刀具寿命。
金属切削刀具基本知识
金属切削刀具基本知识(总30页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除秦皇岛技师学院机械安装与维修系金属切削刀具基本知识郝赫（编）金属切削刀具基本知识1 金属切削的基本要素机械制造过程概述机器是由零件、组件、部件等组成的，一台机器的制造过程包含了从零件、部件加工到整机装配的全过程，这一过程可以用图1所示的系统图来表示。
首先，从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零件，它们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为合格零件的，在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的适当加工方法，加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要求的合格零件。
其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件，部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而成的，部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能，这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。
部装过程是依据部件装配工艺，应用相应的装配工具和技术完成的，部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。
最后，在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器，我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称为总装过程，总装过程是依据总装工艺文件进行的，在产品总装后，还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品，如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程而生产出来的。
图1 机械制造过程的构成机械加工工艺系统从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件，也就是首先要制造出合格的零件，然后组装成部件，再由零、部件装配成机器，因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。
零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合，而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料，获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。
金属切削原理及刀具
金属切削原理及刀具金属切削是制造业中常见的加工方法，其原理和刀具选择对加工质量和效率有着重要影响。
本文将就金属切削原理及刀具进行详细介绍，希望能为相关行业提供一些参考和帮助。
金属切削原理。
金属切削是利用刀具对金属材料进行加工的方法，其原理是通过刀具对金属材料进行切削，使其产生变形或者去除部分材料，从而得到所需形状和尺寸。
金属切削原理的核心是切削力的作用，切削力是刀具对工件产生的力，其大小和方向对加工质量和刀具寿命有着重要影响。
切削力的大小受到多种因素的影响，包括切削速度、进给量、切削深度、刀具材料和刀具几何形状等。
在金属切削过程中，切削速度的选择要根据工件材料和刀具材料来确定，一般来说，切削速度越大，切削力越大，切削效率也越高。
进给量和切削深度的选择要根据工件材料和所需加工质量来确定，一般来说，进给量和切削深度越大，切削力也越大，但加工效率也越高。
刀具材料和几何形状的选择对切削力也有着重要影响，不同的刀具材料和几何形状适用于不同的加工条件和工件材料。
刀具选择及应用。
在金属切削过程中，刀具的选择对加工质量和效率有着至关重要的影响。
常见的金属切削刀具包括车刀、铣刀、钻头、刨刀等，它们在不同的加工条件下有着不同的应用。
车刀是用于车削加工的刀具，其主要用途是对工件进行外圆或内孔的加工。
铣刀是用于铣削加工的刀具，其主要用途是对工件进行平面、曲面或者齿轮等的加工。
钻头是用于钻削加工的刀具，其主要用途是对工件进行孔加工。
刨刀是用于刨削加工的刀具，其主要用途是对工件进行平面的加工。
在选择刀具时，需要考虑工件材料、加工形式、加工条件等多个因素，以确定最适合的刀具。
不同的刀具材料和几何形状适用于不同的加工条件和工件材料，因此需要根据具体情况进行选择。
总结。
金属切削是制造业中常见的加工方法，其原理和刀具选择对加工质量和效率有着重要影响。
切削力的大小受到多种因素的影响，刀具选择需要考虑工件材料、加工形式、加工条件等多个因素。
金属切削刀具基本知识
车刀角度的标注方法
说明
刀刃上各点基面是不同的（如直角偏刀的刃倾角较大时）：
工件中心等高面
V
VA
VB
Pr
A B Pr1 Pr2
24
刀具角度的标注方法
5
各种切削运动
6
2、工件上形成的三个表面
已加工表面：新形成的工件表面。 待加工表面：即将切除的工件表面。
加工表面：刀刃正在形成的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面 面 已加工表面
进给运动 加工表面
图 2—1 切削运动和工件表面
7
3、切削速度的方向
21
车刀标注角度参考系
22
3、刀具角度的标注方法
a 0
a0
kr k r
0
b
S 说明： 主切削刃上各点的基面一般不相同（仅当刃倾角λ ＝0时除外）。 刀具角度参考系和标注角度 仅当刀尖安装在工件中心等高面时，刀尖处的基面平行于车刀的底面。 无特别说明，刀具的角度都是指刀尖处一小段的刀具角度。
解：
v =πdn/1000 = π·62· 4/1000 = 0.779 m/s f = vf /n = 2/4 = 0.5 mm/r ap = (dw-dm)/2=(62-56)/2=3 mm
t =(l+l1+l2)/ vf =(110+3+0)/2=56.5 s
12
6、切削层参数
切削层参数 切削层参数包括：切削深度 a p 、切削厚度 ac 、 切削宽度 a w和切削层截面面积 Ac。这些参数会 在本课程中用到。
1、构成刀具切削刃的三面二刃一尖
前刀面 副切削刃 切削部分 主切削刃 副后刀面 后刀面 刀柄
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 概述
一、刀具类型 机械零件的材质、形状、技术要求和加工工艺的多样性，客观上要求
进行加工的刀具具有不同的结构和切削性能。刀具按加工方式和具体 用途可分为以下几种类型： （1）车刀类 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。 （2）铣刀类 用于在铣床上加工各种平面、侧面、台阶面、成形表 面以及用于切断、切槽等。 （3）孔加工刀具类 包括从实体材料上加工孔以及对已有孔进行 再加工所用的刀具。如各种钻头、扩孔钻、锪钻、铰刀、复合孔加工 刀具等。 （4）拉刀类 这类刀具用于加工各种形状的通孔、贯通平面及成形 表面等，是高生产率的多齿刀具，一般用于大批量生产。
（2）端铣
端铣与周铣相比，前者更容易使加工表面获得较小的表面粗糙度和较 高的劳动生产率。因为端铣时副切削刃、倒角刀尖具有修光作用，而周 铣时只有主切削刃工作。此外，端铣时，主轴刚性好，并且端铣刀易于 采用硬质合金可转位刀片，因而切削用量较大，生产率高，在平面铣削 中基本代替了周铣。
（3）加工范围
3.焊接装配式车刀 焊接装配式车刀是将硬质合金刀片钎焊在小刀快上，这种结构多用于 重型车刀。 4.机夹车刀 机夹车刀是将硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上的车刀。
5.可转位车刀 可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀，它与普通机夹车刀的不
同点在于刀片为多边形，每一边都可作切削刃，用钝后只需将刀片转 位，即可使 新的切削刃投入工作，当几个切削刃都用钝后，即可更换 新刀片。
合于加工产生崩碎切屑、有冲击切削力和切削热集中在刃尖附近的脆
性材料。
（2）P类硬质合金（YT类）
YT类硬质合金除了有较高的硬度和耐磨性外，抗粘结扩散能力和
抗氧化能力好，适用于高速切削钢料。但不宜加工含钛的不锈钢和钛
合金，因为硬质合金中有钛元素，会发生亲合作用，加速刀具磨损。
（3）M类硬质合金（YW类）
刀具材料的导热性能要好，有利于散热；耐热冲击性能好，材料
内部不会因受到大的热冲击产生裂纹。
（6）良好的工艺性能
（7）经济性
（二）常用刀具材料
刀具材料种类很多，主要有工具钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化
硼和金刚石等5大类型。目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速
钢和硬质合金两类。
1.高速钢
高速钢含有较多的钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等元
这类合金含有适当的TaC和增加含Co量，其强度提高，能承受机械振 动和热冲击，用于断续切削。
（三）其他刀具材料
第二节 车刀
一、车刀的种类、结构形式及用途
车刀用于加工外圆、内孔、端面、螺纹及各种内、外回转体成形
表面，也可用于切断和切槽等。外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥
面，它可分为直头和弯头两种。弯头车刀通用性较好，可以车削外圆、
另一种是切削刃分布在铣刀的端部端面的铣削（端铣），应用于卧式铣 床上。
（1）周铣 1）逆铣 铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向和工件的进给方向 相反，这种铣削方式称为逆铣。 2）顺铣 铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向 相同，这种铣削方式称为顺铣。
逆、顺铣特点：
逆铣时，刀齿磨损快，加工表面质量较差，容易使工件的装夹松动。 顺铣时，刀齿的切削厚度从最大助教递减至零，没有逆铣时的刀齿滑行 现象，加工硬化程度大为减轻，已加工表面质量较高，刀具使用寿命也 比逆铣时高。顺铣时，刀齿对工件的垂直铣削分力始终将工件压向工作 台，避免了上下振动，加工比较平稳。
二、成形车刀 成形车刀是加工回转体成形表面的专用工具，它的切削刃形状是根据 工件的廓形设计的。用成形车刀加工，只要一次切削行程就能切出所需 要的成形表面。 1.成形车刀的种类 （1） 平体成形车刀 外形呈平条状，和普通车刀的外形相似，但切 削刃是成形的。
（2） 菱体成形车刀 （3） 圆体成形车刀 内、外成形表面。
外形是棱柱体，只能用来加工外成形表面。 外形是回转体，由于刀体是圆柱状，可以加工
第三节 铣刀
一、铣削 用铣刀在铣床上的加工称为铣削，它可以对许多不同形状的表面进行粗 加工和半精加工，其加工精度可达IT7-IT9，精铣表面粗糙度Ra3.21.6m。 1.铣削方式 一种是切削刃分布在铣刀的圆柱面上的圆周铣削（周铣），应用于立式 铣床上。
（5）螺纹刀具类 用于加工各种内外螺纹。
（6）齿轮刀具类 的工件。
用于加工各种渐开线齿轮和其他非渐开线齿形
二、刀具材料
（一）刀具材料应具备的基本性能
在切削过程中，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受 着很大的压力和强烈的摩擦，刀具在高温、高压以及冲击和振动下切 削。
（1）高的硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要 求在60HRC以上。
素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（62-67HRC）和耐热性
（切削温度可达550-600°）。
见表3-1
2.硬质合金
硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物和金属粘结剂在高温条件下 烧结而成的粉末冶金制品。具有耐高温高速性能。
切削用硬质合金分为三类：
（1）K类硬质合金（YG类）
YG硬质合金的韧性、磨削加工性、导热性和抗弯强度较好，适
端面和倒棱。此外有粗车刀、精车刀、左偏刀和右偏刀等。
按车刀结构分类有：
1.整体车刀
整体车刀主要是高速钢车刀，俗称白钢刀，截面为正方形或矩形。
2.焊接车刀
焊接车刀是在普通碳钢刀杆上镶焊（钎焊）硬质合金刀片，经过刃磨 而成。优点是结构简单，制造方便，可以根据需要进行刃 磨，硬质合 金利用充分，缺点是其切削性能 主要取决于工人刃磨的技术水平，刀 杆不能重复使用。
（2）高的耐磨性 耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力。刀具材料的硬 度越高，耐磨性越好。
（3）足够的强度和韧性 刀具材料要能够承受切削力、冲击和振动， 应具备足够的强度和韧性，而不致于产生崩刃和折断。
（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）良好的导热性和耐热冲击性能
铣床采用不同类型形状的铣刀，配以附件分度头、回转 台，可加工各种平面、斜面、沟槽、型腔，常用于加工 模块的平面、台阶、型腔等。