1,第一节 金属切削过程与刀具的基本知识,切削运动与切削用量刀具角度切削层参数与切削方式 刀具材料,2,1.切削运动 主运动 进给运动 合成切削运动 2. 工件表面 待加工表面 已加工表面 过渡表面,一 切削运动与切削用量,图1-1 外圆车削的切削运动与加工表面,图1-2 平面刨削的切削运动与加工表面,3,4,切削速度Vc，进给量f(或进给速度Vf)和背吃刀量ap,3.切削用量,5,二 刀具角度,1.刀具切削部分的组成 前刀面A 主后刀面A 副后刀面 主切削刃S 副切削刃S 刀尖,6,其他刀具可看作是车刀的演变和组合,7,2.定义刀具角度的参考系 刀具标注角度参考系 基面Pr 切削平面Ps 正交平面P0 法平面Pn 假定工作Pf 背平面Pp,8,3.刀具的标注角度 前角0： 前刀面基面（正交平面） 后角 0 ：主后刀面切削平面（正交平面） 主偏角r ：主刃投影假定进给方向（基面） 副偏角 r ：主刃投影假定进给方向（基面） 刃倾角 s ：主刃基面（切削平面）,9,图1-9 车刀的主要标注角度,10,图1-11 横向进给运动的影响,4.刀具的工作角度,11,轴向进给运动的影响,12,安装高度的影响,13,刀杆中心线偏斜的影响,14,1. 切削层参数： 公称厚度hD，公称宽度bD，公称横截面积AD=hDbD=fap,三 切削层参数与切削方式,15,2. 切削方式 1）自由切削与非自由切削2）直角切削与斜角切削,16,四 刀具材料,加工时要承受高温、高压、强烈的摩擦，冲击和振动。 1.刀具材料应具备的性能 高的硬度 ：比工件高，HRC60 高的耐磨性：耐用度 足够的强度和韧性：不崩刃，不断 高的耐热性（热稳定性）：高温时可以加工良好的热物理性能和耐热冲击性能良好的工艺性能：刀具制造成本低,17,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、立方氮化硼等。 2. 高速钢表1-1 含有较多钨、钼、烙、钒等元素的高合金工具钢 较高的硬度（热处理硬度达HRC6267）和耐热性（切削温度可达550600） 切速比碳素工具钢和合金工具钢高13倍（因此而得名），刀具耐用度高1040倍，甚至更多 可以加工从有色金属到高温合金的范围广泛的材料 制造工艺简单，能锻造，容易磨出锋利的刀刃 在复杂刀具（钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）的制造中占有重要地位。 用途分：通用型高速钢和高性能高速钢 制造工艺分：熔炼高速钢和粉末冶金高速钢,18,3.硬质合金(表1-2),用高耐热性和高耐磨性的金属碳化物（碳化钨，碳化钛，碳化钽，碳化铌等）与金属粘结剂（钴，镍，钼等）在高温下烧结而成的粉末冶金制品。 硬度：HRA89-93，能耐850-1000C的高温，良好的耐磨性，切速可达100-300m/min，可加工包括淬硬钢在内的多种材料。 广泛应用 硬质合金的抗弯强度低，冲击韧性差，不锋利，较难加工，不易做成形状复杂的整体刀具。 常用的硬质合金有钨钴类（YG类），钨钛钴类（YT类）和通用硬质合金（YW类）3类。,19,4. 涂层刀具和其它刀具材料,涂层刀具：耐磨性高的难熔金属化合物 耐用度至少可提高13倍（刀片），或210倍（高速钢）。加工材料的硬度愈高，效果愈好。,人造金刚石：在高温高压下由石墨转化而成 极高的硬度（显微硬度可达HV10000）和耐磨性，摩擦系数小，切削刃非常锋利。很高的加工表面质量。 陶瓷材料：以氧化铝为主要成分，经压制而成 在1200C时可保持HRA80的硬度，脆。 热稳定性较差（不得超过700800），与铁元素的化学亲和力很强，不宜加工钢铁件。加工硬质合金。 立方氮化硼：由六方氮化硼在高温高压下转变而成 硬度热稳定性很高（可达13001400C） 。 最大的优点：在高温（12001300C）时也不易与铁族金属起反应。,