金属切削原理与刀具复习大纲

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1、金属切削原理与刀具复习大纲第一章刀具几何角度及切削要素1-1切削运动与切削用量1.切削运动分为主运动与进给运动2.切削用量三要素v=πdn/1000m/s或m/minap=(D-d)/2mm/r切削刃上各点速度不一样，一般取dw1-2刀具切削部分的基本定义一三面二刃一尖3面：前刀面、后刀面、副后刀面2刃：主切削刃、副切削刃1尖：刀尖二、刀具角度参考系正交平面参考系：基面（Pr)、切削平面（Ps)、正交平面(Po)法平面参考系：基面(Pr)、切削平面(Ps)、法平面（Pn)假定工作平面参考系：基面（Pr）、假定进给平面（Pf)

2、、假定切深平面(Pp)基面、切削平面、正交平面的定义。二、刀具切削部分的几何角度（以外圆车刀为例）1、车刀的组成刀头刀杆前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖三面、两刃、一尖2、车刀的几何角度（1）辅助平面基面基面切削平面切削平面正交平面正交平面三个辅助平面（2）车刀的主要几何角度前角γ0后角α0楔角β0γ0+α0+β0=90o主偏角kr副偏角kr’刀尖角ετkr+kr’+ετ=180o七个角（正交平面3个，基面3个，切削平面1个）刃倾角λ0（现在λ0=0）三、刀具的标注角度在基面内测量的角度：主偏角：“主切削刃在基面上

3、的投影与进给方向的夹角”。副偏角：“副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角”。刀尖角：“主切削刃与副切削刃之间的夹角”。εr=180º-(Кr+Кr’)三、刀具的标注角度在正交平面内测量的角度后角：αo“后刀面与切削平面的夹角”前角：γo“前刀面与基面之间的夹角”。在切削平面内：刃倾角：λS“主切削刃与基面之间的夹角”1-5刀具的工作角度切削刃安装高低对工作前、后角影响：偏高：，工作前角增大工作后角减小重点：作图法做出表示外圆、端面、镗孔、切槽刀的几何角度切削三要素及切削层参数的计算§1-6切削层参数1.刀具材料应具备的性能

4、（1）高的硬度和耐磨性（2）足够的强度和韧性（3）高的耐热性与化学稳定性（4）有锻造、焊接、热处理、磨削加工等良好的工艺性（5）导热性好，有利于切削热传导，降低切削区温度，延长刀具寿命，便于刀具的制造，资源丰富，价格低廉。第二章刀具材料2.常用刀具材料高速钢能制造结构复杂的成形刀具硬质合金有钨钴类硬质合金、钨钛钴类硬质合金和钨钛钽（铌）类硬质合金。陶瓷超硬刀具材料推广使用新型刀具材料如涂层刀具、陶瓷刀具、天然金刚石、聚晶金刚石、立方氮化硼等。钨钴类（WC+Co）；YG,属K类加工铸铁、有色金属及其合金，可断续切削或粗加工（不

5、适合加工钢料，因为在640℃严重粘结，使刀具磨损）含Co量高适于粗加工，含Co量低适于精加工钨钛钴类（WC+TiC+Co）；YT,属P类加工碳钢、合金钢，宜在连续切削的半精加工或精加工含TiC高适于精加工，含TiC低适于粗加工.钨钛钽（铌）类硬质合金（WC+TiC+TaC+（NbC）+Co）:YW，属M类适用于加工脆性材料、塑性材料。（1）硬质合金的分类陶瓷：适用于精细加工硬材料（缺点强度韧性差、热导率低、脆性大、拉伸性能很差）立方氮化硼：适用于淬硬材料的加工重点：1.刀具切削部分应具有的性能？2.各种刀具材料使用于加工什么

6、材料？第三章金属切削过程的基本规律第一变形区：（基本变形区）OA~OM之间的区域，是切削过程中的主要变形区，是切削力和切削热的主要来源。主要特征：剪切面的滑移变形第二变形区：切屑底层与前刀面之间的摩擦变形区。主要影响切屑的变形和积屑瘤的产生。第三变形区第二变形区第一变形区第三变形区：工件已加工表面与刀具后刀面之间的挤压、摩擦变形区域。造成工件表面的纤维化与加工硬化。该区域对工件表面的残余应力以及后刀面的磨损有很大的影响。1.切削变形区二、切屑的种类带状切屑节状切屑粒状切屑崩脆切屑切脆性材料在不同的切削条件下，形成的切屑种类不

7、同，当条件改变时它们可以互相转化。在形成节状切削情况下,改变切削条件,进一步减小切削速度，减小前角,增大切削厚度,就可以得到粒状切削;反之,如增大切削速度,增大前角,减小切削厚度,即可得到带状切削.掌握其变化规律，有助于控制切屑形态，控制切削过程。节状切屑粒状切屑带状切屑三、变形程度的表示方法变形系数：(切削厚度压缩比Λh)厚度变形系数：长度变形系数：根据体积不变原理数：切塑性金属时前刀面上应力分布情况→刀-屑接触区可分两部分：粘接区lf1:剪切滑移，内摩擦滑动区lf2:滑动摩擦，外摩擦一般内摩擦力约占总摩擦力的85%四、前

8、面上摩擦特点切屑流出时与刀具前面接触长度为Lf=Lfi+Lfo五积屑瘤在一定速度范围下，切削塑性金属材料形成带状切屑时,常在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘结一些工件材料,形成一块硬度很高的楔块，称之为积屑瘤(thebuilt-upedge)，或称刀瘤。1）什么是积屑瘤（1）积屑瘤硬度比工件材