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金属切削刀具

金属切削刀具

• ① 刀具材料
• 强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角,而脆性 大的刀具甚至取负的前角。 • 下图是不同刀具材料韧性的变化
立方氮化硼刀具 陶瓷刀具 硬质合金刀具 高速钢刀具 刀具韧性增强,前角取大
• ② 工件材料 • 加工钢件等塑性材料时,切屑沿前刀面流出时和前刀 面接触长度长,压力与摩擦较大,为减小变形和摩擦, 一般采用选择大的前角。 • 加工脆性材料时,切屑为碎状,切屑与前刀面接触短, 切削力主要集中在切削刃附近,受冲击时易产生崩刃, 因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值,以提 高刀刃的强度。
• 1.前角的作用及其选择
• • • • • (1)前角的作用 ①影响刀刃的锋利程度和切削力的大小 γ0↑,刀刃锋利,排屑顺利;加工表面质量高。 ②影响刀具耐用度和散热能力 γ0↑,刀刃强度降低,散热能力下降;
• (2) 前角的选择原则: • 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利,同 时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 • 刀具前角的合理选择,主要由刀具材料和工 件材料的种类与性质决定。
3.主偏角、副偏角的作用及选择
(1)主偏角的作用 • ①影响刀具强度和散热条件 • 主偏角较小,则刀头强度高,散热 条件好。 • 在背吃刀量ap与进给量f 不变时, 主偏角κr减小将使切削厚度hD减小, 切削宽度bD增加,参加切削的切削 刃长度也相应增加,切削刃单位长 度上的受力减小,散热条件也得到 改善。 • 主偏角κr减小时,刀尖角增大,刀 尖强度提高,刀尖散热体积增大。 • 所以,主偏角κr减小,能提高刀具 耐用度。
(5)刃倾角 S

s
( 5 ) 要完全确定车刀切削部分所有表面的空间位置,还 刃 需标注副后角 ,副后角确定副后刀面的空间位置。 o 倾

常用金属切削刀具简介课件

常用金属切削刀具简介课件

05
切削参数的选择与优化
切削速度
切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度,对切 削加工质量和生产效率有重要影响。
切削速度高,刀具磨损快,工件容易发热,工件表面质量差,刀具寿命 短。因此,在选择切削速度时应综合考虑工件材料、刀具材料、加工精
度和表面质量要求等因素。
在粗加工时,为了去除较多的余量,通常采用较高的切削速度;在精加 工时,为了提高工件表面质量和刀具寿命,通常采用较低的切削速度。
进给量
进给量是指刀具在切削过程中,工件或 刀具每旋转一周,刀具与工件之间沿进
给方向的相对位移量。
进给量的大小直接影响切削力和切削热 ,进而影响刀具寿命和工件表面质量。 在选择进给量时,应考虑工件材料、刀 具材料、切削速度和加工精度等因素。
进给量过小,切削力增大,刀具磨损加 快;进给量过大,切削力减小,但切削 热增加,可能导致工件变形和刀具破损 。因此,选择合适的进给量对加工质量
副偏角是指刀具切削部分在副切削刃方向上的倾斜角 度,通常以度数表示。副偏角的大小对已加工表面的 粗糙度和刀具磨损有显著影响。减小副偏角可以减小 已加工表面的粗糙度,但同时也可能增加刀具磨损。 增大副偏角则会使已加工表面的粗糙度增大,但可以 减小刀具磨损。因此,选择合适的副偏角对于获得良 好的加工表面质量和延长刀具寿命至关重要。
铣刀
总结词
用于铣削加工的刀具
详细描述
铣刀主要用于铣削加工,如铣平面、铣槽等。根据不同的加工需求,铣刀有多种 类型,如圆柱铣刀、立铣刀、键槽铣刀等。
钻头
总结词
用于钻孔加工的刀具
详细描述
钻头是用于钻孔加工的刀具,根据不同的加工需求,钻头有多种类型,如普通钻头、深孔钻头、中心钻头等。钻 头一般由钻尖、钻杆和柄部组成。

J金属切削刀具

J金属切削刀具
直柄麻花钻 15 GB/T6135.2—1996
(3)扁钻 扁钻的结构简单,轴向尺寸小,刚性好,刃磨方便,刀片可 以更换,用来加工大于φ25mm的孔,但其前角较小,不便于 排屑,其结构参数如图1.78所示。
图1.78 扁钻的结构
(4)深孔钻
深孔一般指孔深与直径之比大于5~10的孔。深孔钻 主要有外排屑深孔钻、内排屑深孔钻、喷吸钻和套料 钻等类型。
1.4 金属切削刀具
1.4.1 车刀
1.车刀的种类及用途
车刀是金属切削加工中应用最广泛的刀具,用来车削 外圆、内孔、端面、螺纹\于切槽和切断等,见图1.73。
车刀按照用途不同可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀 及螺纹车刀、成型车刀等。
按切削部分材料不同,可分为高速钢车刀、硬质合金车刀、 陶瓷车刀、金刚石车刀等。
(2)车刀前刀面形状、几何参数及应用
车刀前刀面形状、几何参数及应用如表1.141 所示。
(3)常用车刀型式及其刀杆结构尺寸参数 (见表1.15)。
(4)可转位硬质合金刀片的类型代号
采用可转位硬质合金刀片在生产中应用非常 广泛,其结构类型已标准化(GB/T20761987),了解其结构形式、标注方法,进行合 理选用十分有益,其表示规则和含义如表3-4 所示。
2.刨刀和插刀 刨刀和插刀切削部分的几何参数与车刀基本上相同,但刀体的安 装结构有所不同。刨刀的结构参数如表1.16 所示。插刀的结构参 数如表1.17所示。
表1.17 插刀的型式尺寸(mm)
1.4.2 孔加工刀具 孔是机器零件上最常见的一种表面。根据尺寸、精度和表面 质量要求不同,孔加工方法不同,采用孔加工的刀具也不同, 通常孔加工刀具分为:钻头(中心钻、麻花钻、扁钻、深孔 钻)、扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀和复合刀具等。 1.钻头 (1)中心钻 中心钻主要用来加工标准类型的中心孔,60°中心孔的结构 尺寸如表1.18所示,所以中心钻头的切削刃结构尺寸与标准中 心孔一致,其结构参数如图1.76 所示,参数值见中心孔尺寸。

金属切削常用刀具资料

金属切削常用刀具资料

3 金属切削常用刀具3.1 车刀3.1.1车刀种类和用途车刀是应用最广的一种单刃刀具。

也是学习、分析各类刀具的基础。

车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。

车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。

其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。

1.硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,采用钎焊方法,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。

2.机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀,如图3.1所示。

此类刀具有如下特点:①刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。

②由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。

③刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高了经济效益,降低了刀具成本。

④刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。

⑤压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。

3.可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀,如图3.2所示。

一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。

更换新刀片后,车刀又可继续工作。

1)可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点:①刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。

②生产效率高由于机床操作工人不再磨刀,可大大减少停机换刀等辅助时间。

③有利于推广新技术、新工艺可转位刀有利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。

④有利于降低刀具成本由于刀杆使用寿命长,大大减少了刀杆的消耗和库存量,简化了刀具的管理工作,降低了刀具成本。

金属切削刀具的基本知识

金属切削刀具的基本知识
以外圆车刀为例来介绍刀具的组成。 刀 具 的 结 构 及 几 何 参 数
车刀的组成
三、刀具材料
1. 刀具材料应具备的性能
1) 高的硬度 :比工件高(2-4倍),>HRC60 2) 高的耐磨性:耐磨性是硬度、 组织 结构及 化学性能等的综合反映。 3) 足够的强度和韧性:不崩刃,不断裂 4) 高的耐热性(热稳定性):高温时可以加工 5) 良好的热物理性能和耐热冲击性能:热传导 系数大,除敌人良多,线膨胀系数小。 6) 良好的工艺性能: 锻造性能、磨削性能、 热处理性能等,刀具制造成本低
W6Mo5Cr4V3
W6Mo5Cr4V2Co8
W2Mo9Cr4VCo8 W6Mo5Cr4V2Al W10Mo4Cr4V3Al
主要用于难加工材料的加工,加工普通材料可达90m/min. (3)粉末冶金化,表面处理及涂层等
2. 高速钢
3. 硬质合金



用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物(碳化钨, 碳化钛,碳化钽,碳化铌等)与金属粘结剂 (钴,镍,钼等)在高温下烧结而成的粉末冶 金制品。 硬度:HRA89-93,能耐850-1000º C的高温,良 好的耐磨性,切速可达100-300m/min,可加工 包括淬硬钢在内的多种材料, 广泛应用 硬质合金的抗弯强度低,冲击韧性 差,不锋利,较难加工,不易做成 形状复杂的整体刀具
PCVD涂层刀具
4. 涂层刀具和其它刀具材料

陶瓷材料:以氧化铝为主要成分,经压制而成

在1200°C时可保持HRA80的硬度,脆
极高的硬度(显微硬度可达HV10000)和耐磨性,摩擦系 数小,切削刃非常锋利。很高的加工表面质量 热稳定性较差(不得超过700~800℃),与铁元素的化学 亲和力很强,不宜加工钢铁件。加工硬质合金 硬度热稳定性很高(可达1300—1400°C) 最大的优点:在高温(1200—1300°C)时也不易与铁族金 属起反应。

金属切削刀具

金属切削刀具

1.6 其他加工刀具 1.6.1 拉刀
拉床只有主运动,结构简单,可一次加工成形,质量好, 拉床只有主运动,结构简单,可一次加工成形,质量好, 效率高,但刀具设计制造复杂,适于大批量生产。 效率高,但刀具设计制造复杂,适于大批量生产。
拉刀
1.拉刀种类 拉刀种类 拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀; 拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀; 内拉刀 方式分普通式 轮切式、及综合式; 普通式、 按拉削 方式分普通式、轮切式、及综合式; 按受力不同分拉刀和 按受力不同分拉刀和推刀 拉刀 2.拉刀的结构 拉刀的结构 普通圆孔拉刀结构如下: 普通圆孔拉刀结构如下:
(五)组织
反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系, 反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系, 即砂轮结构的疏密程度,分紧密、中等、疏松三类 级 即砂轮结构的疏密程度,分紧密、中等、疏松三类13级。 紧密组织成形性好,加工质量高,适于成形磨、 紧密组织成形性好,加工质量高,适于成形磨、精密磨 和强力磨削。 和强力磨削。 中等组织适于一般磨削工作,如淬火钢、刀具刃磨等。 中等组织适于一般磨削工作,如淬火钢、刀具刃磨等。 疏松组织不易堵塞砂轮,适于粗磨、磨软材、磨平面、 疏松组织不易堵塞砂轮,适于粗磨、磨软材、磨平面、内 圆等接触面积较大时,磨热敏性强的材料或薄件。 圆等接触面积较大时,磨热敏性强的材料或薄件。
1.6.2 齿轮刀具
按齿形的形成原理分成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具 按齿形的形成原理分成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具
(一)滚刀 1.滚刀基本蜗杆 滚刀基本蜗杆
根据滚切原理知, 根据滚切原理知,滚刀基 本蜗杆的端面齿形应是渐开 线,法向模数和压力角应分 别等于被切齿轮的模数和压 力角。 力角。
齿轮滚刀的结构和类型 (1)整体齿轮滚刀 )

金属切削刀具的基本知识课件

金属切削刀具的基本知识课件
防锈作用
某些切削液中添加了防锈剂,能够在工件表面形成防锈膜,防止工件 生锈和腐蚀。
04
金属切削过程中的物理现象
切削力
切削力定义
切削过程中,切削层与刀具前刀面、 已加工表面与后刀面之间的摩擦阻力 。
切削力的来源
切削力的作用
切削力是影响切削过程的重要物理现 象,它不仅影响切削效率,还影响工 件质量、刀具寿命和切削力测量。
详细描述
智能刀具系统集成了传感器、控制器、执行器等多种技术,能够实时监测切削状态和刀具磨损情况,自动调整切 削参数和补偿误差,从而延长刀具寿命、提高加工精度。同时,智能刀具系统还能够实现远程监控和故障诊断, 提高加工过程的可维护性。
THANKS
感谢观看
详细描述
目前,新型切削工艺与技术如高速切削、硬切削、深孔钻削等得到了广泛应用。 这些工艺与技术能够提高切削速度和进给速度,减小切削力和切削热,从而提高 加工效率和工件质量。
智能刀具系统的研究与应用
总结词
随着智能制造的兴起,智能刀具系统成为研究的热点。智能刀具系统能够实现自适应调整、智能监控、自动补偿 等功能,提高加工过程的稳定性和可靠性。
主偏角(primary angle):主偏角是刀具的主切 削刃与进给方向之间的夹角。主偏角影响切削层 的形状和切削宽度,以及切削力和切削热在切削 层上的分布。
后角(back angle):后角是刀具后刀面与切削 平面之间的夹角,它影响切削刃的强度和切削层 的变形程度。后角越大,切削刃的强度越低,但 切削层的变形程度减小,切削表面光洁度提高。
降低生产成本
使用优质刀具可以延长刀 具寿命,减少换刀次数和 磨刀时间,从而降低生产 成本。
刀具的历史与发展
01
古代刀具

(续01)金属切削刀具的基本知识

(续01)金属切削刀具的基本知识
3.刀具工作角度
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
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46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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