机械加工刀具基础知识共59页文档
机械加工刀具基础知识
切削要素
切削层参数(parameters of undeformed chip)
机械加工刀具基础知识
1.1 切削运动及切削要素
二、切削运动及切削用量 1.主运动和切削速度 主运动(primary motion) 是使刀具和工件之间产生相 对运动，促使刀具接近工件 而实现切削的运动。
机械加工刀具基础知识
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
背吃刀量和进给量一定时，主偏角愈小，切削层公称宽 度愈大而公 称厚度愈小，即切下宽而薄的切屑。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
主、副偏角小时，已加 工表面残留面积的高度hc亦 小，因而可减小表面粗糙度 的值，并且刀尖强度和散热 条件较好，有利于提高刀具 寿命。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度 (2)车刀的主要角度
车刀设计、制造、刃磨 及测量时，必须考虑的主要角 度，如图所示。 1)主偏角kr在基面中测量的主 切削平面与假定工作平面间的 夹角。 2)副偏角k’r在基面中测量的 副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能
较高的硬度和耐磨性
足够的强度和韧度
较高的耐热性
良好的工艺性和经济性
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
常用刀具材料基本性能
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
刀具基础知识 (2)精选全文完整版
“工欲善其事,必先利其器”，公司的各种零配件,当形状,尺寸精度、表面质量要求较高时，都需经车钳加工作业。
而刀具是对零件进行切削的，它的性能和质量的优劣，都直接影响加工效率、加工精度和表面质量，也将直接决定产品的品质、性能和生产成本。
一、刀具常识1．刀具的种类繁多，形状各异。
但就刀具切屑部分而言，都可看成车刀刀头的演变。
它具有下述表面和切刃：前刀面——切下的切屑沿其流出的表面；主后刀面——和工件加工表面相对的表面；副后刀面——和工件已加工表面相对的表面；主切削刃——前刀面和主后刀面的交线，它担任主要切削工作；副切削刃——前刀面和副后刀面的交线，它完成一小部分切削工作；刀尖——主切削刃与副切削刃的交点。
(车刀切削剖分的组成) (r o为主前角,a o为主后角)2．刀具几何角度的定义：（包括前角和后角）前角是指前刀面与基面之间的夹角；分为主前角，法前角、进给剖面前角、切深剖面前角。
前角大刃口锋利，切削层的塑性变形和摩擦阻力小，切削力和切削热降低。
但前角过大将使切削刃强度降低，散热条件变坏，刀具寿命下降，甚至会造成崩刃。
后角是主后刀面与切削平面之间的夹角；分为主后角、法后角、进给剖面后角、切深剖面后角。
后角的作用是减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。
但后角过大会降低切削刃强度，并使散热条件变差。
从而降低刀具寿命二、刀具材料刀具的材料系指刀具切削部分的材料。
刀具切削部分在工作中不仅受到巨大的切削压力和很高的切削温度，而且受冲击载荷和摩擦力的作用。
因此刀具材料的正确选择对生产的产品的品质和生产成本有着重要的影响。
1．刀具的材料应满足下面的要求：1)硬度和耐磨性高；一般说来，刀具的材料硬度较高，耐磨性就越高。
2)有足够的强度和韧性3)耐磨性高4)有良好的工艺性能；工艺性能主要包括刀具材料的热处理性能、可磨性能、锻造性能及高温性变形性能等。
2.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。
机加工刀片基本知识培训
G2
PS4
NF
PS5
NF5
PM2
NS4
PM5
NS5
PR5
NS8
NM
NM4
NM5
NM7
NR5
NR7
镗 钻 B57 D57 E57 精镗 X5 X15 X25
铣
A27
G88
A51
K85
A57
K88
A88
D51
D55
D56
D57
F27
F55
F56
F57
G56
铣削刀片 车削刀片
十（1）车削、扩孔和精镗可转位刀片的槽形代码
铣削刀片 车削刀片
表示刀片主切削刃长度，用两位数代表，取理论长度的整数部分。 •如舍取小数部分后只剩下一位数字，则必须在数字前加一个“0”。
六、刀片的厚度6
A P H W 20 04 60 T R -A27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12
铣削刀片
C N M G 12 04 08 T 010 20 -NM4 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12
c
工件直径120mm, 主轴转速350转/ 分钟，则切削速度为
Vc=120x3.14x350/1000
=132m/min
十三（3）、铣削基础
铣削加工的切削条件
● 切削速度的计算与车削加工不同，使用工具径和工具回转数。
Vc
πDc 1000
n
n
1000 V π D c
c
π ： 圆周率=3.14
Dc： 工具径(mm)
铣削刀片 车削刀片
八、刀刃形状8、刀具左右手9
A Pห้องสมุดไป่ตู้H W 20 04 60 T R -A27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12
机加工刀具基础知识
金属切削理论的相关基础知识
一般在刀片的包装盒上都标有该刀片切削参数的 范围和推荐值。见图中红色圈起的地方
数控机床操作说明
开机:
打开数控机床的总开关,一般在机床的电气柜侧 面。再把位于数控系统操面板上的开机按钮打 开,一般开机按钮为绿色,关机按钮为红色, 比较 明显 。
操 作 模 式 分 类
数控机床操作说明
机加工刀具机床使用简介
机加工刀具、机床使用简介
第一部分：刀具介绍 第二部分：金属切削基础知识 第三部分：数控机床使用介绍
兰廷举 2012.6
0
机加工刀具分类
刀具分类：车刀，孔加工刀具，铣刀，螺纹刀具，拉刀，插齿 刀，滚刀等其它刀具，以下对我们公司常用的刀具进行介绍。
车刀
在普通车床上，刀头焊接在刀体（杆）上，或刀头和刀 体本身就是一体，这些刀具需要自己刃磨。在数控机床 上，这些刀具都已标准化，不需要刃磨。
可转位车削刀片的编号规则（ISO）：
各号位特性的详细代号见下图：
第一二位：
可转位车削刀片的编号规则（ISO）：
第三四位：
可转位车削刀片的编号规则（ISO）：
第五六位：
可转位车削刀片的编号规则（ISO）：
第七八位：
可转位车削刀杆的编号则（外圆）（ISO）:
可转位车削刀杆的编号则（外圆）（ISO）:
程序的调取：
输入程序号， 按“O搜索”
数控机床操作说明
对刀及刀补调整：
输入合适的数 据，按对应的 软键执行对应
的操作。
切换到刀具偏 置界面
数控机床操作说明
自动模式下各开关功能说明：
单步:单步开关打 开时,每按一次循 环启动按钮,系统 执行一个程序段, 再次按下,系统在 执行一个程序段, 以此往复,只到程 序结束.
刀具基础知识培训
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
2、单位换算
长度单位换算：
1MM＝100丝
1丝＝10UM
1UM＝0.001MM
公英制换算：
（1）、以1″＝25.4作为标准。英制转换为公制方法如下 ：25.4×分子÷分母，如：3/8（25.4*3÷8＝9.525 ）
2024/10/13
1938年 陶瓷刀具
德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。
1949～ 1950
可转位刀片
美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在 铣刀和其他刀具上。
1969年
碳化钛涂层硬质合 金刀片
瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳 化钛涂层硬质合金刀片的专利。
聚晶人造金刚石和 美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
（三）、铣刀基本的组成部份说明（示图一
）
周齿一后
角
端齿前角
刃部
端齿二后角 端齿一后角
柄部
2024/10/13
周齿二后 角
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
五、铣刀的基础知识
铣刀基本的组成部份说明（示图二）
柄径
刃径
刃部（刃长 ）
2024/10/13
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
2024/10/13
文翔精密数控刀具内部培训演示稿
四、刀具的材料介绍（曾总）
二、刀具材料的分类
机械加工刀具培训资料
人造金刚石
—有色金属及非金属材料的超精加工、磨料， 不宜加工含碳的黑色金属
2 刀具材料
●其它刀具材料 ①陶瓷 ②金刚石
③立方氮化硼（CBN）
—六方氮化硼（白石墨）高温高压下转化而 成。硬度与耐磨性仅次于金刚石，一般用 于高硬度、难加工材料的精加工。
3 刀具几何角度
●车刀的组成 ①前刀面 Aγ —切屑流出经过的刀具表面 ②后刀面 Aα —与工件过渡表面相对的刀具表面
2 刀具材料
●硬质合金 ①钨钴类硬质合金（YG） ②钨钛钴类硬质合金（YT） ③添加稀有金属碳化物的硬质合金（YA、YW） ④镍钼钛类硬质合金（YN）
以镍、钼作为粘合剂，具有较好的切削性能，允许采用较高 的切削速度。
——切削碳钢、合金钢等金属材料连续切削（精加工）
2 刀具材料
●硬质合金 ①钨钴类硬质合金（YG） ②钨钛钴类硬质合金（YT） ③添加稀有金属碳化物的硬质合金（YA、YW） ④镍钼钛类硬质合金（YN） ⑤复合材料表面涂层硬质合金刀具
常用硬质合金的类型、牌号、化学成分、性能 及使用范围见表1.6
表1.6 常用硬质合金的牌号、性能及使用 范围
2 刀具材料
①钨钴类硬质合金（YG）
———切削铸铁等脆性材料和有色金属及其合金，也 加工不绣钢 、高温合金、钛合金等难加工材料。 精加工—YG3，半精加工—YG6，粗加工—YG8
2 刀具材料
③副后面 A’α —与工件已加工表面相对的刀具表面 ④主切削刃 s —前刀面与后刀面的交线 ⑤副切削刃 s'—前刀面与副后面的交线 ⑥刀尖 —主切削刃与副切削刃汇交处
3 刀具几何角度
图1.21 车刀切削部分的构成
3 刀具几何角度
●车刀的标注角度 参考系 —用于定义和规定刀具角度的基准坐标平面
机械制造基础课件项目一刀具基础知识
2．在正交平面内测量的角度
（1）前角o。前刀面与基面之间的夹角是
前角。当前刀面与基面平行时，前角为零。 基面在前刀面以内，前角为负；基面在前刀 面以外，前角为正。
前角的作用是使车刀刃口锋利，减少切削 变形，切削时省力，并使切屑容易排出。但 前角过大，会使刀刃和刀尖强度下降，刀具 导热体积减小，从而影响刀具寿命。
三、刀具标注角度参考系
在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义 刀具几何参数的参考系，称为刀具标注角度 参考系或静止参考系。
刀具标注角度参考系由以下三个平面组成。
（1）基面Pr：通过切削刃上某选定点垂直于该点 切削速度方向的平面，车刀的基面都平行于它的 底面，如图1-3所示。
（2）主切削平面Ps：通过切削刃某选定点与主切 削刃相切并垂直于基面的平面，如图1-3所示。
3．M类（相当于旧牌号YW类硬质合金）
它是由碳化钨、碳化钛、碳化钽（碳化铌）
和钴构成，颜色为黄色。其抗弯强度、疲劳 强度、耐热性、高温硬度和抗氧化能力都有 很大的提高。这类硬质合金既可以加 工铸
铁和有色金属，又可以加工钢料、铸钢、不 锈钢、灰铸铁、有色金属等。其代号有M10、 M20、M30、M40等，数字越大，耐磨性低 而韧性大，精车宜选M10；半精车宜选M20； 粗车时可用M30。
知识拓展
刀具按工件加工表面的形式可分为以下五类。
（1）加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、 铣刀、外表面拉刀、锉刀等。
（2）孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰 刀和内表面拉刀等。
（3）螺纹加工刀具，包括丝锥、板牙、自动开合 螺纹切头、螺纹车刀、螺纹铣刀等。
（4）齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、 锥齿轮加工刀具等。
机械加工刀具基础知识内部资料
机械加工刀具基础知识机械加工刀具是在机械加工过程中使用的切削工具。
它们具有不同的形状和材料，用于不同的加工任务。
了解机械加工刀具的基础知识对于正确选择和使用刀具至关重要。
本文将介绍机械加工刀具的基本分类、结构、材料和刀具磨损与检测等知识。
1. 刀具的分类刀具可以按照不同的分类方法进行分类。
下面是一些常见的分类方法：1.1 按照切削方式分类根据刀具的切削方式，可以将刀具分为以下几类：•立铣刀：广泛用于铣削工艺中，通常具有直径大于长度的刀身；•钻头：用于钻孔加工，具有尖锐的切削边沿；•锥制刀：用于锥度加工，切削边沿具有一定的锥度；•刨刀：用于平面加工，具有平面切削边沿；•丝锥：用于螺纹加工，切削边沿具有螺旋形状。
1.2 按照材料分类刀具的材料也是对其进行分类的重要标准，常用的刀具材料包括：•高速钢：用途广泛，适用于一般加工和高速加工。
•硬质合金：具有很高的硬度和耐磨性，适用于高硬度材料的加工。
•陶瓷刀具：具有高硬度和耐高温性能，适用于高温合金等材料的加工。
•PCD/PCBN刀具：由多个单晶体金刚石或立方氮化硼颗粒通过合金基体粘结而成，具有优异的切削性能，适用于加工高硬度、高耐磨性材料。
2. 刀具的结构刀具的结构包括刀尖、刀柄和刀身等部分。
以下是刀具常见结构的详细介绍：2.1 刀尖刀尖是切削刃最重要的部分，决定了切削质量和刀具的寿命。
刀尖的形状和角度应根据具体的加工要求进行选择。
•刃尖：刃尖是刀具的前端，负责实施切削动作。
常见的刃尖形状有圆形、方形等。
圆形刃尖适用于加工弯曲表面，方形刃尖适用于加工直线表面。
•切削沿：切削沿是刃尖的切削边缘，用于切削工件。
常见的切削沿形状有直刃、斜刃、螺旋刃等。
2.2 刀柄刀柄是刀具固定在机床上的部分，具有与机床主轴相配合的接口。
刀柄一般分为直柄和锥柄两种形式。
•直柄：直柄是一种直杆形状的刀具连接部分，适用于高转速加工。
•锥柄：锥柄是一种锥度形状的刀具连接部分，具有良好的刚性和稳定性。
刀具基本知识
刀具基础知识一、刀具材料1、刀具材料的要求〔1〕、硬度。
刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度〔2〕、耐磨性〔3〕、足够的强度和韧性〔4〕、较高的耐热性。
通常用红硬性来表示，指在高温下保持上述性能的能力。
〔5〕、磨削性2、常用刀具材料〔1〕、工具钢：T10A、9SiGr、GCr15。
主要用于制造低速刀具，目前已很少使用。
〔2〕、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钼、钒等合金较多的工具钢，其红硬性较普通工具钢高，允许切削速度也要高两倍以上，因此称为高速钢。
高速钢的硬度、耐磨性、红硬性虽不与硬质合金，但其制造刀具的刃口的强度和韧性较硬质合金高，能承受较大的冲击载荷。
①、普通高速钢W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 硬度为HRC62~65②、高性能高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2 A l 硬度为HRC68~69钴高速钢可用于制造复杂刀具W的作用：W和Fe、Cr一起与C形成高硬度的碳化物，可以提高纲的耐磨性Mo的作用：与W基本相同，并能减少钢的碳化物的不均匀性，细化碳化物颗粒，增加钢对机械能的吸收能力。
为了增加热硬性，添加Co、Al等元素为了提高耐磨性，可适当增加V量，但随着V量的增加，可磨性变得越来越差。
〔3〕、硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属碳化物〔WC、TiC〕的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。
其中高温碳化物的含量超过高速钢，硬度可达HRC74~81，允许切削温度可达800~1000℃，允许切削速度可比高速钢高十几倍，并能切削工具钢无法切削的难加工刀具基础知识与发动机厂刀具简介材料。
但其抗弯强度和冲击刃性较高速钢低的多，刃口也不易磨得很锋利。
硬质合金的类别主要有：①、YG 钨钴类硬质合金〔WC-Co 〕〔K 类〕钨钴类硬质合金的抗弯强度、韧性、磨削性、导热性较好，主要用于加工脆性材料〔如铸铁〕、有色金属与其合金YG3XYG3〔K01、K05〕YG6〔K15、K20〕 YG8〔K30〕 含Co 量②、YT 钨钛钴硬质合金〔WC-TiC-Co 〕〔P 类〕钨钛钴硬质合金由于加入了碳化钛〔TiC 〕，使其耐磨性提高但抗弯强度、磨削性、导热性下降，主要用于高速切削一般钢材。
机械制造技术基础切削加工及刀具的基本知识PPT课件
计算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的点进行
计算。主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定。
v dn
1000
式中： d-工件或刀具的最大直（mm） n-工件或刀具的转速(r/min)
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2．进给速度 ,进给量f
进给速度是刀刃上选定点相对于工件的进给运动速度， 其单位为mm/min。
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•例：1-1用普通车刀车外圆见图上图 a) •母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 •导线——直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A1。 •表面成形运动的总数为两个，即B1和A2都是简单的成形运动
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•例1-2 用成形车刀车削成形回转表面如下图a） •母线——曲线，由成形法形成，不需要成形运动。 •导线——圆，由由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 •表面成形运动的总数为一个——B1，是简单的成形运动
特点： •主运动的速度较高，消耗的功率最大。 •在整个切削运动中主运动只有一个。 •主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。 •主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成。
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（2）进给运动：是一种在切削运动中不断地把切削 层投入，使切削工作得以持续下去地运动。 特点： •进给运动的速度较低，功率消耗也较少。 •进给运动的数量可以是一个，也可以是多个。 •进给运动可以是连续进行的，也可以是断续的 •进给运动可以是工件完成的，也可以是刀具完成的
进给量f是工件或刀具的主运动每转或每双行程时，工 件和刀具在进给运动中的相对位移量。
式中： —为进给速度
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3. 切削深度（背吃刀量） ap
切削深度等于工件已加工表面与待加工表面的垂直距离。
机械加工刀具知识
脆性
刀具材料
强度韧性
粗加工 加工性质 精加工 系统刚性机 床功 率 成形刀具 机床自动化
工艺系统刚性差和机床功率较小时，宜选用较大的前角，以减小切削力和振动。
成形刀具应采用较小的前角或零前角，以减少刀具刃磨后截形产生的误差。 数控机床、自动机床和自动线用刀具，为保证刀具工作的稳定性，使其不易发生崩刃和破损，一般选用较小的 前角。
6．高速钢刀具材料
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《数控刀具》
数控刀具材料的选用原则
1．切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配 2．切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配 3．切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配
4．数控刀具材料的合理选择
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《数控刀具》
外圆车刀
内孔车刀
刀片牌号和断 屑槽形的选择
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《数控刀具》
可转位铣刀类型的选择
可转位面铣刀：主要用于加工较大平面选择，主要有平面粗 铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种
可转位铣 刀的类型
可转位立铣刀：主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。 主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀、R立铣刀、T型槽铣 刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等
切削范围
代 号
F H S H M V
断屑槽 形状
特
点
断屑槽的参数直 接影响到切削的 卷曲和折断，目 前刀片的断屑槽 形式较多，各种 断屑槽刀片的使 用情况不尽相同， 选用时一般参照 具体的产品样本
精加工切 削
•精加工专用断屑槽
轻切削
•适合用于小切深,大进给 •大的前角刃口锋利