机械制造技术基础 刀具设计.doc

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1、刀具设计%1.车刀分类车刀种类二、车刀材料应具备的性能车刀切削部分在工作时要承受较大的切削力和较高的切削温度以及摩擦、冲击和振动。因此车刀材料应具备以下性能：1.硬度是刀具材料应具备的基木特征。2.耐磨性即材料抵抗磨损的能力，是刀具材料的机械性能、组织结构和化学性能的综合反映。3.耐热性指在高温下能保持材料硬度、耐磨性、强度和韧性不变而不失切削性能。4.强度和韧性为了承受冲击力、切削力和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性。三、常用的车刀材料1、合金工具钢含骼、钙、硅、猛等合金元索的低合金工具钢加入合金元索后使11

2、更度及耐磨性得到提高，淬透性较好，这类钢可制造刃形较复杂的低速刀具，如较刀、拉刀、丝锥等。2、高速工具钢简称高速钢，又称片钢和风钢。含有大量的餌、倂、釦、锐等合金元素，形成大量的高硬度碳化物相，淬火后的硬度可达HRC63-70,而且耐磨性、淬透性和冋火稳定性显著提高；并有足够的韧性；当切削温度高达600r时能保持切削加工所要求的硬度。所以在各种刀具材料屮高速钢的性能最为理想。3、硬质合金硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘介剂经过粉末冶金的方法制成。其特点是硬度很高;耐磨性和耐热性亦好，它所允许的工作温度可达800°

3、C-1000°C，甚至更高。4、其它新型刀具材料随着科学技术的发展在不断研制出新型刀具材料。如陶瓷、金属陶瓷、聚晶金刚石、立方氮化硼等超硬材料。四、车刀纟R成刃刀尖•主为耐刃主后刀创0进塗方角5眸主&刀舊夕走冷方角主切IW刃主厢刀茴剧曾刀W逹给方金IW刃b)1.前刀面它是刀具上切屑流过的表面。2.主后刀面同工件上加T•表面相互作川或相对应的表面。3.副示刀面同工件上已加工表面相互作用或相对应的表面。4.主切削刃它是前刀面与主后刀面相交的交线部位。5.副切削刃它是前刀面与副后刀面相交的交线部位。6.刀尖主、副切削刃相

4、交的交点部位。为了提高刀尖的强度和耐用度往往把刀尖刃磨成弧形和育线形的过渡刃。五、刀具角度1.正交平面参考系屮的刀具标注角度在基曲Pr上刀具标注角度有：主偏角kr——主切削平面Ps与假定工作平面Pf间的夹角；副偏角kF——副切削平面Ps'与假定工作平面Pf间的夹角。在切削平面Ps上刀具标注角度有：刃倾角入s——主切削刃S与基面P"川的夹角。刃倾角As有正负Z分，当刀尖处于切削刃最高点时为正，反Z为负。在正平面Po上刀具标注角度有：前角V0前面Ar与基面Pr间的夹角。前角Y0有正负之分，当前面Ar与切削平面Ps间的夹

5、角小于90时，取正号;大于90时,则取负号；后角a0后面Aa与切削平面Ps间的夹角。以上五个角度Kr、Kr‘、入s、YO、a0为车刀的基木标注角度。在此，kr、入s确定了主切削刃S的空间位置，、入s'确定了副切削刃S'的空间位置；yO、a0则确定了前面Ar和后面Aa的空间位置，YOZ、aO'则确定了副前面和副后面Aa'的空间位置。此外，还有以下派生角度：刀尖角£r——在基面Pr内测量的主切削平血Ps与副切削平面Ps'间的夹角，er=180-(kr+kr')；余偏角Vr在基面Pr内测量的主切削平面Ps与背平面PP问的

6、夹角，Wr=90-kr；楔角B0——在正平面Po内测量的前面Ar与后WAa间的夹角，B0=90-(YO+ciO)。1.其它参考系刀具标注角度在假定工作平面Pf和背平血Pp屮测量的刀具角度有：侧前角Yf、侧麻角af、背前角Yp和背后角aPo