机械加工基础 课件 项目4-1 刀具 .ppt

5）刃倾角λs：过主切削刃上选定点，在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。图4-5中S视图即为车刀在切削平面上的投影图。当刀尖是主切削刃上的最高点时，λs为正值；刀尖位于切削刃最低点时，λs为负值；主切削刃与基面平行时，λs=00。 6）副后角αo′：过副切削刃上选定点，在副正交平面Po′内测量的副后刀面与副切削平面之间的夹角。 ◆播放◆{课件05视频42：刀具几何角度【1分50秒】mp4} ▲播放▲ {课件05视频43：刀具几何参数的选择-赵萍【20分31秒】MP4} 3、刀具的工作角度 刀具的工作角度是考虑实际装夹条件和进给运动的影响而确定的角度。当考虑实际装夹和进给运动的影响时，刀具标注角度的静止参考系将发生变化而称为刀具工作参考系。因此，刀具工作时的角度也随之变化而称为工作角度。 （1）装夹对刀具工作角度的影响 如图4-6（a）所示，刀尖对准工件中心安装时，设切削平面（包含切削速度vc的平面）与车刀底面相垂直，则基面与车刀底面平行，刀具切削角度无变化；图4-6（b）为刀尖装夹得高于工件中心时，切削速度vc所在平面（即切削平面）倾斜一个角度τ，则基面也随之倾斜一个角度τ，从而使前角γ0增大了一个角度τ；后角α0减小了一个角度τ。反之，当刀尖装夹得低于工件中心时（图4-6（c）），则前角γ0减小，后角α0增大。 图4-6 车刀刀尖装夹高度对工作角度的影响 （a）刀尖对准工件中心；（b）刀尖高于工件中心；（c）刀尖低于工件中心 （2）进给运动对工作角度的影响 如图4-7所示，切削时若考虑进给运动，包含合成切削速度ve的切削平面（称工作切削平面）倾斜一个角度，而垂直于工作切削平面的基面（称工作基面）则随之倾斜，从而导致刀具工作角度变化。实际车削的外圆表面是一个螺旋面，通过切削刃选定点的工作基面和工作切削平面都要倾斜一个螺纹升角，使前角γ0增大一个角度Ψ，则后角α0减小一个角度Ψ。 图4-7 进给运动对工作前、后角的影响 （a）实际车削时工件表面； （b）实际车削时车刀的工作角度 一般车削时，由于进给量比工件直径小得多，Ψ值很小，所以对车刀工作前、后角的影响可忽略不计。但车削导程较大的螺纹时，如梯形螺纹、矩形螺纹和多线螺纹，则必须考虑螺纹升角对加工的影响。 三、刀具材料 刀具材料是指刀具切削部分的材料。在切削加工中，刀具的切削部分完成切除余量和形成已加工表面的任务。 刀具材料是工艺系统中影响加工效率和加工质量的重要因素，也是最灵活的因素。 合理的刀具材料可显著提高切削加工生产率，降低刀具消耗，保证加工质量。 ▲播放▲课件05视频44：刀具材料【14分47秒】ppt授课录屏-MP4 1.刀具材料应具备的性能 1）硬度和耐磨性：高硬度是刀具材料应具备的最基本特性，而且要在切削高温情况下保持其高于被加工材料的硬度。为了减少切削过程中刀具不断受到的切屑和工件的摩擦引起的磨损，刀具材料必须具有高的耐磨粒磨损性能。 2）强度和韧性：切削工件时，刀具要承受很大的切削抗力，为了不产生脆性破坏和塑性变形，必须具有足够的强度。在切削不均匀的加工余量或断续加工时，刀具受很大的冲击载荷，脆性大的刀具材料易产生崩刃和打刀，因此要求刀具具有足够的冲击韧度和疲劳强度。 3）耐热性：耐热性是指在高温下能保持高硬度的能力，以适应切削速度提高的要求。通常用高温硬度来衡量刀具材料耐热性的优劣。 4）导热性和耐热冲击性：刀具材料应具有良好的导热性，以便切削时产生的热量能迅速散走。为适应断续切削时瞬间反复的热力和机械的冲击形成的热应力和机械应力，刀具材料应具有良好的耐热冲击性能。 5）抗粘接性：防止工件与刀具材料分子间在高温高压下互相吸附而产生粘接。 6）化学稳定性：是指在高温下，刀具材料不易与周围介质发生化学反应。 7）良好的工艺性和经济性：刀具材料应便于制造，即切削性能、热处理性能、焊接性能等要好。选用刀具材料时要考虑经济性，还应结合现有资源，降低成本。 2.常用刀具材料 （1）高速钢 它是含有W（钨）、Mo（钼）、Cr（铬）、V（钒）合金元素的合金工具钢。其强度、韧性和工艺性能均较好，磨出的切削刃比较锋利。它有较高的耐热性，高温下切削速度比碳素工具钢高1~3倍，因此称为高速钢。在小型复杂刀具中经常使用，如钻头、拉刀、成形刀具等。高速钢可用于加工的材料范围也很广泛，包括有色金属、铸铁、碳钢、合金钢等。 高速钢按用途不同，分为通用