金属切削刀具基本知识
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钻孔时 :
ap = dm/2
10
金属切除率
切削用量三要素决定了金属切除率的高低 : 金属切除率：单位时间内切除单位体积的多少
Z w v f a p 10
式中单位：
3
m m3
min
v : m/min
f
: mm
: mm/r
ap
11
5、例题
例题：
车外圆时工件加工前直径为62mm，加工后直径为56 mm，工件转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移2mm， . 工件加工长度为110mm，切入长度为3mm，求v、f、ap 和切削工时t 。
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
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。
金属切削刀具基本知识
内容
一、金属切削加工的基本概念
二、刀具角度的标注
三 、刀具工作角度的计算
四、刀具材料
五．常用金属切削刀具种类及其用途简介
2
一、金属切削加工的基本概念
.
3
1、机床的切削运动 (主运动、进给运动和合成运动)
以车削为例： 车削运动 工件的转动 ＋ 刀具的直线移动
图2－1 车削运动
b
S
19
法剖面参考系和进给、切深剖面参考系
Βιβλιοθήκη Baidu
20
法剖面参考系和进给、切深剖面参考系
⑵ 法剖面参考系
系 面 由基面 P 、切削平面 r 和法剖面 Ps
pn 构成了法剖面参考
法平面 p: n过切削刃上选定点并垂直于主切削刃的平
⑶ 进给切深剖面参考系
进给剖面 p:f过切削刃上选定点平行于刀具进给方向且 垂直于基面的平面 切深剖面 P :p 过切削刃上选定点同时垂直于刀具进给方 向和基面的平面 p和 由 P 、 构成了进给切深剖面参考系。 P f p r
1. 切削速度 v
d w nw
1000
(m/s
或 m/min)
主运动为旋转运动 往复运动 2. 进给量 f
v =πd n/1000 v = 2Lnr/1000
(mm/r 或 mm/双行程)
进给速度 vf=n f = n fz z （mm/s 或 3. 背吃刀量（切削深度） ap mm/min) 车削外圆时: ap = (dw-dm)/2
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刀具标注角度参考系
主剖面 Po的定义：通过主切削刃上某选定点，同 时垂直与基面 Pr 和切削平面 Ps 的平面。
假定运动条件:刀尖处于工件中心等高面上；刀具轴心 线与主轴轴线垂直： vc
18
刀具标注角度参考系
.
Po
vc
Ps Pr
Pr
vf
a 0
a0
kr k r
a图：主剖面参考系
图 2—4 刀具角度参考系和标注角度
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。
4
主运动、进给运动和合成切削运动
车削运动中，工件的转动是主运动，刀具的直 线移动是进给运动，外圆车刀车削轴类工件时， 车刀刀尖相对于工件所作的是螺旋切削运动。
主运动： 切削运动中，速度最高、功率消耗最大的运动。 （如：车削中的工件的转动；铣削中的铣刀转动等） 进给运动： 配合主运动，使金属得以连续切除的 运动。 （如：车削中的刀具直线移动；铣削中的工件直线移动等） 合成切削运动： 刀具切削刃上某选定点相对于工件的复合 运动。如：车刀刀尖相对于工件所作的是螺旋切削运动。
一尖:
刀尖: 主、副切削刃相交的一小段切削刃
16
2、标注角度参考系
刀具标注角度参考系共有三个参考系：主剖面参考系、 法剖面参考系和进给、切深剖面参考系。本课程重点介绍 主剖面参考系。
⑴ 主剖面参考系
由三个参考平面组成：基面 Pr ，切削平面 Ps 和主剖面 Po 。
基面 Pr 的定义：通过主切削刃上某选定点，与该点的切削 速度方向垂直的平面。 切削平面 Ps 的定义：通过主切削刃上某选定点，与主削刃 相切且与该点的基面垂直的平面。
vc
图： 切削用量和切削层参数 图 2—2 切削用量和切削层参数
13
切削层参数
切削深度 a p(定义同前) 切削厚度 ac ：相邻两加工表面之间的距离
ac f sin r
切削宽度 a w ：沿加工表面测量的切削层截面参数
aw
切削层截面面积
ap
Ac f a p
sin r
mm2
14
二、刀具角度的标注
图2－2 切削速度的方向
8
重要概念
重要概念:
主运动的速度称为切削速度 车削时的切削速度（主运动速度）方向：刀具绕主轴轴线 作反向回转运动时在刀尖这一点的圆周切线方向。
合成切削运动速度的方向：车刀相对于工件作螺旋切削运
动时螺旋线在刀尖这一点的切线方向。η角称为合成切
削速度角。
9
4、切削用量三要素
23
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
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
图： 刀具的组成图 2—3 刀具的组成
15
切削刃的三面二刃一尖
三面:
前刀面: 切屑流经的刀具表面 后刀面: 切削时,与加工表面相对的刀具表面 副后刀面: 与已加工表面相对的刀具表面
二刃:
主切削刃: 承担主要切削工作的切削刃 副切削刃: 对已加工表面起修光作用的切削刃
ap = dm/2
10
金属切除率
切削用量三要素决定了金属切除率的高低 : 金属切除率：单位时间内切除单位体积的多少
Z w v f a p 10
式中单位：
3
m m3
min
v : m/min
f
: mm
: mm/r
ap
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5、例题
例题：
车外圆时工件加工前直径为62mm，加工后直径为56 mm，工件转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移2mm， . 工件加工长度为110mm，切入长度为3mm，求v、f、ap 和切削工时t 。
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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
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3、切削速度的方向
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
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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。
金属切削刀具基本知识
内容
一、金属切削加工的基本概念
二、刀具角度的标注
三 、刀具工作角度的计算
四、刀具材料
五．常用金属切削刀具种类及其用途简介
2
一、金属切削加工的基本概念
.
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1、机床的切削运动 (主运动、进给运动和合成运动)
以车削为例： 车削运动 工件的转动 ＋ 刀具的直线移动
图2－1 车削运动
b
S
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法剖面参考系和进给、切深剖面参考系
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法剖面参考系和进给、切深剖面参考系
⑵ 法剖面参考系
系 面 由基面 P 、切削平面 r 和法剖面 Ps
pn 构成了法剖面参考
法平面 p: n过切削刃上选定点并垂直于主切削刃的平
⑶ 进给切深剖面参考系
进给剖面 p:f过切削刃上选定点平行于刀具进给方向且 垂直于基面的平面 切深剖面 P :p 过切削刃上选定点同时垂直于刀具进给方 向和基面的平面 p和 由 P 、 构成了进给切深剖面参考系。 P f p r
1. 切削速度 v
d w nw
1000
(m/s
或 m/min)
主运动为旋转运动 往复运动 2. 进给量 f
v =πd n/1000 v = 2Lnr/1000
(mm/r 或 mm/双行程)
进给速度 vf=n f = n fz z （mm/s 或 3. 背吃刀量（切削深度） ap mm/min) 车削外圆时: ap = (dw-dm)/2
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刀具标注角度参考系
主剖面 Po的定义：通过主切削刃上某选定点，同 时垂直与基面 Pr 和切削平面 Ps 的平面。
假定运动条件:刀尖处于工件中心等高面上；刀具轴心 线与主轴轴线垂直： vc
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刀具标注角度参考系
.
Po
vc
Ps Pr
Pr
vf
a 0
a0
kr k r
a图：主剖面参考系
图 2—4 刀具角度参考系和标注角度
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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。
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主运动、进给运动和合成切削运动
车削运动中，工件的转动是主运动，刀具的直 线移动是进给运动，外圆车刀车削轴类工件时， 车刀刀尖相对于工件所作的是螺旋切削运动。
主运动： 切削运动中，速度最高、功率消耗最大的运动。 （如：车削中的工件的转动；铣削中的铣刀转动等） 进给运动： 配合主运动，使金属得以连续切除的 运动。 （如：车削中的刀具直线移动；铣削中的工件直线移动等） 合成切削运动： 刀具切削刃上某选定点相对于工件的复合 运动。如：车刀刀尖相对于工件所作的是螺旋切削运动。
一尖:
刀尖: 主、副切削刃相交的一小段切削刃
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2、标注角度参考系
刀具标注角度参考系共有三个参考系：主剖面参考系、 法剖面参考系和进给、切深剖面参考系。本课程重点介绍 主剖面参考系。
⑴ 主剖面参考系
由三个参考平面组成：基面 Pr ，切削平面 Ps 和主剖面 Po 。
基面 Pr 的定义：通过主切削刃上某选定点，与该点的切削 速度方向垂直的平面。 切削平面 Ps 的定义：通过主切削刃上某选定点，与主削刃 相切且与该点的基面垂直的平面。
vc
图： 切削用量和切削层参数 图 2—2 切削用量和切削层参数
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切削层参数
切削深度 a p(定义同前) 切削厚度 ac ：相邻两加工表面之间的距离
ac f sin r
切削宽度 a w ：沿加工表面测量的切削层截面参数
aw
切削层截面面积
ap
Ac f a p
sin r
mm2
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二、刀具角度的标注
图2－2 切削速度的方向
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重要概念
重要概念:
主运动的速度称为切削速度 车削时的切削速度（主运动速度）方向：刀具绕主轴轴线 作反向回转运动时在刀尖这一点的圆周切线方向。
合成切削运动速度的方向：车刀相对于工件作螺旋切削运
动时螺旋线在刀尖这一点的切线方向。η角称为合成切
削速度角。
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4、切削用量三要素
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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
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刀具角度的标注方法
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
图： 刀具的组成图 2—3 刀具的组成
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切削刃的三面二刃一尖
三面:
前刀面: 切屑流经的刀具表面 后刀面: 切削时,与加工表面相对的刀具表面 副后刀面: 与已加工表面相对的刀具表面
二刃:
主切削刃: 承担主要切削工作的切削刃 副切削刃: 对已加工表面起修光作用的切削刃