金属工艺学课件55072

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1、第五篇切削加工切削加工――用切削刀具，在工具（刀具）与工件的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。分机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的。目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来保证。金属切削的基础知识第一章典型表面加工分析精密加工和特种加工简介常用加工方法综述金属切削机床的基本知识第三章第四章第五章第二章一、零件表面的形成及切削运动§1-1切削运动及切削要素1．主运动―――主要完成切削的动，消耗功率最多，一种加工主运动只有一个。（）；2．进给运动――使

2、切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的进给运动。（）（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度：是矢量和。二、切削用量切削速度Vc――选定点的主运动速度（m/s或m/min）,车削时一般算工件最大切削直径处的线速度。2．进给量f――刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，车削时为（mm/r）；刨削时为（mm/str），其他切削加工也可以用进给速度（mm/s、mm/min、m/min），和每齿进给量（mm/z）来衡量。3．背吃刀量ap（切削深度）――垂直与进给速度方向测量的切削层最大尺寸（mm）。三、切削层参数（如上页图）1．切削厚度hD――垂直

3、与切削刃的方向上度量的切削层截面的尺寸。（mm）2．切削宽度bD――沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。(mm)3．切削面积AD――给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。()一、刀具材料1.对刀具材料的基本要求（1）高硬度刀具材料的硬度必须高，一般其常温硬度要求在62HRC以上。（2）足够的强度和韧度以承受很大的切削力、冲击与振动。（3）高耐磨性以抵抗切削过程中的剧烈磨损，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，耐磨性愈好。（4）高的耐热性刀具材料应在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。（常用刀具材料的耐热性见图1－3，耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允

4、许的切削速度。）（5）良好的工艺性以便于刀具制造，具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。§1－2刀具材料及刀具结构图1－3常用刀具材料的耐热性2.常用刀具材料种类常用牌号主要性能主要应用碳素工具钢含碳量较高的优质碳钢T8A、T10A、T12A淬火后硬度高（达63～65HRC）、价廉，但耐热性差（200℃以下）制造小型、手动和低速切削工具，如手用锯条和锉刀等合金工具钢碳素工具钢中加入少量Cr、Si、W、Mn等元素9SiCr、CrWMn、CrW5、GCr15淬透性、耐热性（220～250℃）有所提高，热处理变形小，制造手用铰刀、圆板牙、丝锥、刮刀等高速钢含Cr、W、V等元素较

5、多的合金工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2它的耐热性大大提高（540～650℃），从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和工艺性都较好广泛用于制造较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀和齿轮刀具等，也可用以制作车刀、刨刀等简单刀具。硬质合金钨钴类【由WC和Co组成】以高硬度、高熔点的金属炭化物（WC、TiC等）作基体，以Co等为粘结剂的粉末冶金制品YG3、YG6、YG8(数字表示含钴量的百分数)【相当于ISO标准的K类】其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐磨性差，Co含量少的，相对较脆、较耐磨适用于加工铸铁、青铜等脆性材料钨钴钛类【由WC、TiC和Co组成】YT5、YT15、YT30(数字表

6、示TiC含量的百分数)【相当于ISO标准的P类】其耐热性，耐磨性均优于YG类，但韧性较差。TiC含量愈多，则耐热性、耐磨性愈高，韧性愈小。适用加工一般钢件钨钛钽（铌）钴类【由WC、TiC、TaC（NbC）和Co组成】YW1、YW2【相当于ISO标准的M类】兼有YG、YT类的大部分优良性能，被称为通用合金，但价高既可加工铸铁也可加工钢，适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工陶瓷材料，它通常制成刀片陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，许用的切削速度较高，且价廉，它的主要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，在加入各种金属元素制成“金属陶瓷”后，其抗弯强度可大大提高可用于切削高硬度等难加工材料的精加工3．其他新

7、型刀具材料简介高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料的不断增多，要求刀具材料也不断改进与创新，而且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根本方向。（1）高速钢的改进:添加新元素，提高其硬度和耐热性（如加Al）;或细化其晶粒，消除碳化物偏析。（2）硬质合金的改进：添加合金成分（如TaC或NbC）来细化其晶粒，提高其强度和韧性；或采用涂层刀片（涂TiC或TiN），提高其表层的耐磨性。（3）人造