刀具材料金属切削过程ppt课件.ppt

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1、第三讲刀具材料，金属切削过程机械制造技术基础7/29/20211西安科技大学机械制造工程学院1金属切削原理本讲提要1.2刀具材料1.3金属切削过程本讲重点切削层的变形作业7/29/20212西安科技大学机械制造工程学院1.2刀具材料刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，因此十分重要。1.2.1刀具材料应具备的性能1.2.2常用刀具材料的种类与特性7/29/20213西安科技大学机械制造工程学院1.2.1刀具材料应具备

2、的性能刀具切削部分的材料在切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动，应具备以下基本性能：高硬度、高耐磨性足够的强度和韧性高的耐热性（热稳定性）良好的热物理性能良好的工艺性能经济性切削性能可预测性7/29/20214西安科技大学机械制造工程学院1.2.2常用刀具材料的种类与特性常用刀具材料有:碳素工具钢，合金工具钢，高速钢，硬质合金，陶瓷，金刚石，立方氮化硼高速钢——具有较高的热稳定性、高的强度，刀具制造工艺简单。硬质合金——具有高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度低、冲击韧性差，很少用于制造整体刀具。陶瓷材料——硬度高、

3、耐用度高，还可用于冲击负荷下的粗加工，切削效率显著提高。7/29/20215西安科技大学机械制造工程学院1.2.2.1高速钢特别适用于制造结构复杂的刀具例如各类成形刀具、孔加工刀具铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等适于制造中、低速切削的各种刀具按其性能分成两大类普通高速钢钨系：W18Cr4V,W14Cr4MnRE钼系：W6Mo5Cr4V2高性能高速钢7/29/20216西安科技大学机械制造工程学院高性能高速钢高碳:9W18CR4V(C:0.9%)高钒:W6Mo5Cr4V3高钴:W6Mo5Cr4Co8超硬:W2Mo9C

4、r4VCo8,W6Mo5Cr4V2Al7/29/20217西安科技大学机械制造工程学院1.2.2.2硬质合金硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物微米级粉末和金属粘接剂经过高温、高压烧结而成的粉末冶金材料。－>附注YT,硬钛(P类)YT5,YT14,YT30YG,硬钴(K类)YG3X,YG6X,YG8YW,硬钨(M类)YW1,YW2涂层硬质合金7/29/20218西安科技大学机械制造工程学院刀具材料应用场合总结1刀具类型常用牌号应用场合举例碳素工具钢T10A,T12A手工工具锉刀合金工具钢9SiC,CrWMn低速场

5、合板牙，丝锥，铰刀，拉刀高速钢通用型W18,M2有色金属，高温合金钻头，齿轮刀具，拉刀高性能型M42不锈钢，奥氏体钢，超高强度钢通用刀具7/29/20219西安科技大学机械制造工程学院刀具材料应用场合总结2刀具类型常用牌号应用场合举例硬质合金WC基YTYT5,YT30钢，铸钢通用刀具YGYG3X,YG8铸铁，有色金属，非金属，通用刀具通用刀具YWYW1,YW2奥氏体钢，锰钢，铸钢，有色金属通用刀具TiC基YNYN05,YN10奥氏体钢，锰钢，铸钢，有色金属通用刀具陶瓷SM车刀，铣刀金刚石磨具，磨料，车刀，镗刀CBN

6、磨具，车刀，镗刀，端铣刀，铰刀7/29/202110西安科技大学机械制造工程学院1.3金属切削过程【金属切削过程】刀具从工件表面切除多余金属，从切屑形成开始到加工表面形成为止的完整过程。1.3.1切削层的变形1.3.2切削变形的衡量方法1.3.3切屑的种类与变形规律1.3.4刀-屑接触区的变形与摩擦1.3.5刀-工接触区的变形与加工质量7/29/202111西安科技大学机械制造工程学院1.3.1切削层的变形【切削层】切削过程中，刀具切削刃的一个单一动作，或一个单程，或指只产生一圈（层）过渡表面，所切除的工件材料层。

7、1.3.1.1第一变形区1.3.1.2第二变形区1.3.1.3第三变形区7/29/202112西安科技大学机械制造工程学院切削层的变形在金属压缩实验中，当金属试件受挤压时，在其内部产生主应力的同时，还将在与作用力大致成45°方向的斜截面产生最大切应力，在切应力达到屈服强度时将在此方向剪切滑移。金属刀具切削时相当于局部压缩金属的压块，使金属沿一个最大剪应力方向产生滑移。当切屑层达到切削刃OA（OA代表始滑移面）处时，切应力达到材料屈服强度，产生剪切滑移，切削层移到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃后形成了切屑，然后

8、沿前面流出7/29/202113西安科技大学机械制造工程学院侧面方格变形观察法切削层的金属变形三个变形区：第一变形区（剪切滑移）第二变形区（纤维化）第三变形区（纤维化与加工硬化）。7/29/202114西安科技大学机械制造工程学院117/29/202115西安科技大学机械制造工程学院切削层金属的变形过程7/29/202116西安科技大学机械制造工程学院1.3