金属切削刀具

金属切削刀具

Cutting tools

一. 切削运动与切削要素

●金属切削加工——利用刀具切除被加工零件多余的材料，形成已加工表面的一种方法。它是机械加工的一种必备工具，可以这样讲：没有金属切削刀具，就没有机加工，也就没有机械这门学科。

●金属切削加工的目的——使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量达到设计与使用要求。

●两个基本条件—— 1. 刀具的切削运动

2．刀具本身的机械性能

●标准刀具的概念：

●——指专业工厂按国际或部标生产的刀具。

●如可转位车刀、麻花钻、铰刀、铣刀、丝锥、板牙、插齿刀、齿轮滚刀、拉刀等等。

●一切削运动与切削要素

现在我们以普通车床用的车刀为例讲述一下：刀具的一些基本概念。

A．切削主运动

1．刀具与工件之间主要的相对运动

2．使刀具切削刃及其邻近的刀具表面切入工件材料

3．使被切削层转变为切屑，从而形成工件的新表面。

4．切削运动中，主运动速度最高，消耗功率最大

5．主运动方向——切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动方向6．切削速度vc——切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度B．进给运动

●刀具与工件之间附加的相对运动

●配合主运动依次地或连续不断地切除切屑

●可由刀具完成——车削、工件完成——铣削

●可以是间歇的——刨削、连续的——车削

●进给运动方向——切削刃上选定点相对于工件的瞬时进给方向。

●进给速度vf——切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度●刨削：主运动——刨刀的直线运动

●进给运动——工件移动

●钻削：主运动——钻头旋转

●进给运动——钻头轴向移动

●插齿：主运动——插齿刀上下运动

●进给运动——工件分度运动等

●车外圆：主运动——工件高速旋转

●进给运动——车刀轴向运动

●磨外圆：主运动——砂轮旋转

进给运动——工件转动，砂轮轴向移动

●铣平面：主运动——铣刀旋转

进给运动——工件移动

●镗孔：主运动——刀具旋转（绕工件轴线）

进给运动——刀具径向移动

C．合成切削运动

●主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。

下面我们以车床切削为例介绍一下：

车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面。

● ( 1)待加工表面——工件上有待切除的表面

● (2)已加工表面——经刀具切削后产生的新表面

● (3)过渡表面(或称切削表面) ——切削刃正在切削的表面

二刀具切削部分的几何参数

切削要素：

切削过程的切削用量要素和在切削过程中由余量变成切屑的切削层参数。

1.切削用量要素

1）切削速度

●

指主运动的线速度，以车削为例：（m/min）

● n——工件或刀具的转速，[n]为r／min

● d——工件或刀具观察点的旋转直径，[d]为mm

一般取dw

2）进给量

●——指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量

●主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm／r

●当主运动是直线运动时，进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm／双行程或mm／单行程

●对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量fz，单位为mm ／z或mm／齿，它与进给量f的关系为 f=zfz

●进给量是进给运动的单位量。车削时进给量f是取工件每旋转一周的时间内，工件与刀具相对位移量（mm/min）

vf——进给运动速度

多齿刀具有每齿进给量（例如拉刀，齿轮滚刀等）

3）吃刀量

●工件待加工表面与加工表面之间的垂直距离

●在通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的吃刀量

●一般称为切削深度，单位为mm；

dw――待加工表面直径

dm――已加工表面直径

4）切削时间

●切削时间是反映切削效率高低的一种指标

●车外圆时切削时间tm可由下式计算

L——刀具行程长度

A——半长方向加工余量

●提高切削用理ap、f、Vf中任何一个要素，都可缩短切削时间，提高生产效率。

5)金属切除率

●在金属切削过程中，切削用量三要素选配的大小，将影响切削效率的高低，通常用三要素的乘积作为衡量指标，称为材料切除率

●——每分钟切下工件材料的体积

是衡量切削效率高低的另一种指标

单位（mm3/min）

二．切削层参数

●切削层是指工件上正被刀具切削刃切削着的一层金属

●切削层参数——基面中测量的切削层长度、宽度和面积。

●它们与切削用量f、ap 有关

● (1)切削层公称厚度hD——垂直于正在加工的表面(过渡表面)度量的切削层参数。

● (2)切削层公称宽度bD——平行于正在加工的表面(过渡表面)度量的切削层参数。

● (3)切削层公称横截面积A D——在切削层参数平面内度量的横截面积。

二、刀具切削部分的几何参数

A．刀具的组成部分

●刀面

●刀头--切削部分刀刃

●刀尖

●刀杆--用于装夹

●前刀面Ar ——切屑流出时经过的刀面

●后刀面Aa ——与加工表面相对的刀面

●副后刀面A’a ——与已加工表面相对的刀面●

2.切削刃口

主切削忍S Ar与Aa的交线

副切削忍S “ Ar与Aa“的交线

主、副切削刃汇交的一小段切削刃称刀尖。