机械基础 初级 教学课件 ppt 作者 李培根 6机械基础(初级)
27页1、,机械基础(初级),国家职业资格培训教材编审委员会 编,李培根 主编,金属切削知识和常用刀具,第六章,第六章 金属切削知识和常用刀具,培训学习目标,了解金属切削过程中的一些现象;了解常用刀具材料的种类、性能、用途和牌号;了解刀具切削部分的几何参数及其对切削性能的影响;熟悉车刀、铣刀、钻头、铰刀及丝锥的种类、特点及用途。,第三节 刀具的几何参数及其对切削性 能的影响 一、刀具的几何参数 二、刀具几何参数对切削性能的影响 第四节 常用刀具 一、车刀 二、铣刀 三、钻头 四、铰刀 五、丝锥 复习思考题,目 录,第六章 金属切削知识和常用刀具,第一节 金属切削概述 一、切屑的形成 二、切屑收缩现象 三、积屑瘤 四、已加工表面的冷硬现象 五、切削热对切削过程的影响 第二节 刀具的材料 一、刀具材料的基本要求 二、刀具材料的种类,第一节 金属切削概述,一、切屑的形成,切屑和已加工表面的形成过程,实质上是工件受到刀具挤压以后发生弹性变形和塑性变形,而使切削层与母体分离的过程。,图61 切屑的类型 a)带状切屑b)挤裂切屑 c)粒状切屑d)崩碎切屑,第一节 金属切削概述,二、切屑收缩现象,切屑长度L屑
2、切削长度L 切屑厚度a屑背吃刀量ap 切屑宽度b屑切削宽度b 通常切屑宽度的变化不大,所以可以略去不计。 切屑变形的大小用收缩率“K”表示,即: K=L/L屑=a屑/a K的大小可以近似反映切削层的平均变形程度。,图62 切屑的收缩,第一节 金属切削概述,三、积屑瘤,图63 滞流层,图64 积屑瘤,切削塑性材料时,切屑从前面流出,这时切屑底层受前面摩擦力的作用降低了流动速度,这层流速较慢的金属称为滞流层,如图63所示。 在高温高压的作用下,当摩擦力大于滞流层与切屑分子之间的结合力时,滞流层就粘结在刀具的前面上,堆积成一个瘤,这个瘤称为积屑瘤,如图64所示。,第一节 金属切削概述,四、已加工表面的冷硬现象,图65 已加工表面冷硬的情形,不同的金属有不同的冷硬性能,它们的硬度在切削过程中的增加也有所不同。被加工金属的塑性越高、硬度越低,冷硬的性能也越高。脆性金属(如铸铁),冷硬性低。 冷硬是被加工金属塑性变形的结果,变形越大,时间越长,冷硬层就越深。所以当切削速度增加时,切屑来不及变形,因而冷硬范围较小,硬度稍低。,第一节 金属切削概述,五、切削热对切削过程的影响,切削热主要是由三个变形区
3、中,变形、摩擦而消耗的能量转变而来的,是切削过程中最重要的现象之一。 1对刀具使用寿命的影响 切削热直接影响到刀具的磨损和刀具的寿命,限制切削速度的提高,所以切削热对刀具来说是极为不利的。 2对工件的影响 切削热对工件的尺寸精度和表面质量也是不利的。 降低切削热的方法: 除了改善刀具的几何参数与适当降低切削速度和进给量以外,主要是采用切削液。使用切削液一方面可以起润滑作用,同时又能使切削热迅速地由冷却液带走。,第二节 刀具的材料,一、刀具材料的基本要求,1高硬度 刀具切削部分材料的硬度必须高于工件材料的硬度。 2高耐磨性 刀具材料必须具有良好的抵抗磨损的能力。通常刀具材料的硬度越高,耐磨性越好。 3足够的强度和韧性 一般情况下,刀具材料硬度越高,强度和韧性就越低。 4高耐热性(又称热硬性) 它是评定刀具材料切削性能优劣的主要指标,一般用温度来表示。 5良好的工艺性 包括锻轧、焊接、切削加工、磨削加工和热处理特性等。 上述几项性能之间是相互矛盾的,对刀具材料应根据具体加工条件有选择地使用。同时还应考虑到刀具材料的经济性,应尽可能满足资源丰富、价格低廉的要求,否则便不能大量推广使用。,第二
4、节 刀具的材料,二、刀具材料的种类,1碳素工具钢和合金工具钢 2高速钢 3硬质合金 4非金属材料简介,(1)钨钴类硬质合金(YG) (2)钨钛钴类硬质合金(YT) (3)钨钛钽(铌)钴类硬质合金(YW) (4)碳化钛基类硬质合金(YN),(1)陶瓷 (2)人造金刚石 (3)立方氮化硼,(1)通用型高速钢 (2)高生产率高速钢,1)W18Cr4V是属钨系高速钢 2)W6Mo5Cr4V2是属钼系高速钢,第三节 刀具的几何参数及其对切削性能的影响,一、刀具的几何参数,1切削运动和形成的表面,图66 车削运动和工件上的表面,图67 车刀的组成,2车刀的组成 (1)三个刀面 (2)两个切削刃 (3)一个刀尖 指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。,面前面A 主后面A 副后面A,分主切削刃 副切削刃,第三节 刀具的几何参数及其对切削性能的影响,一、刀具的几何参数,图68 刀具静止参考系平面,3刀具静止参考系平面 (1)基面p (2)主(副)切削平面ps(ps) (3)正交平面po pr、ps和po构成正交平面坐标系,它是生产中最常用的一个坐标系,用以设计、计算和测量刀具的几何角度。 (
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