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1、制造技术基础训练制造技术基础训练刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题1刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题1 1车刀的种类车刀的种类2 2车刀的组成与结构车刀的组成与结构3 3刀具的几何角度刀具的几何角度4 4刀具几何角度对切削加工过程刀具几何角度对切削加工过程的影响的影响刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题2一、金属切削刀具的种类一、金属切削刀具的种类1 1、刀具分类：、刀具分类： 按工种：车刀turning tools、铣刀milling tools、刨刀planing tools等。 按功能：车刀、切断刀、螺纹刀threading、偏刀、尖刀、镗孔刀boring
2、tools、成形刀forming tools等。2 2、刀具的形式：、刀具的形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧）刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题3二、二、刀具结构及其几何形状刀具结构及其几何形状刀具切削部分的基本定义刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题4切削部分的组成：三面两刃一刀尖切削部分的组成：三面两刃一刀尖前刀面前刀面指刀具上有切屑沿之流过的表面。主后刀面主后刀面指刀具上与前刀面相交而形成主切削刃的刀具表面，位置与加工表面相对，也称为主后面。副后刀面副后刀面指刀具上同前刀面相交形成副切削刃的刀具表面，位置与过渡表面相对，也称为副后面。主切削刃主切削刃指前刀面与
3、主后刀面的交线，在切削过程中起主要的切削作用。副切削刃副切削刃指前刀面与副后刀面的交线，在切削过程中起辅助切削作用。刀尖刀尖指主切削刃与副切削刃的交点，往往是一段半径很小的圆弧刃。刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题5三、刀具的静止参考系（正交平面参照系）三、刀具的静止参考系（正交平面参照系）1 1、静止参照系的假设条件：、静止参照系的假设条件： 假定运动条件：进给量假定运动条件：进给量f=0f=0 假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高；假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高； 刀杆方向与进给方向垂直。刀杆方向与进给方向垂直。2 2、辅助平面：、辅助平面：切削平面切削平面PsPs：过切削
4、刃上一点，与加工表面相切的平面。过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。基面基面PrPr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。正正交交平平面面PoPo（主主剖剖面面）：过过切切削削刃刃上上同同一一点点，与与切切削削平平 面和基面相垂直的平面。面和基面相垂直的平面。刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题63 3、静止参考平面及角度的标注、静止参考平面及角度的标注刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题7刀具标注角度静止参考系刀具标注角度静止参考系基面Pr 切削平面Ps 正交平面Po刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题84、参考平面及
5、角度的标注、参考平面及角度的标注刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题9前角的作用：前角的作用：前角前角 切屑变形切屑变形切削力切削力刃口强度刃口强度前刀面磨损前刀面磨损 导热体积导热体积刀具前角的选用：刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角加工塑性材料选大前角, ,加工脆性材料、加工脆性材料、断续切削选小前角断续切削选小前角, ,加工硬材料选用负前角加工硬材料选用负前角 刀具的标注角度刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）1. 1. 刀具标注前角刀具标注前角
6、0 0：前刀面与基面的夹角。前刀面与基面的夹角。前角的标注：前角的标注：四、四、 刀具标角度的定义刀具标角度的定义刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题10后刀面与切削面的夹角。后刀面与切削面的夹角。后角的标注：后角的标注：后角的作用：后角的作用：后角后角 后刀面与加工表面间的摩擦后刀面与加工表面间的摩擦 后刀面后刀面磨损磨损 刃口强度刃口强度 导热体积导热体积刀具后角的选用：刀具后角的选用：粗加工选小后角粗加工选小后角, ,精加工选大后角精加工选大后角, ,选大前角选大前角时选小后角以增大刃口强度时选小后角以增大刃口强度2.2.刀具标注注后角刀具标注注后角0 0：刀具材料与几何角度专题
7、刀具材料与几何角度专题11主偏角的作用：主偏角的作用：主偏角主偏角 切削刃工作长度切削刃工作长度 刀尖强度刀尖强度 导导热体积热体积 径向分力径向分力刀具主偏角的选用：刀具主偏角的选用：一般为一般为3075,3075,加工细长工件采用加工细长工件采用9093 9093 副偏角的作用：副偏角的作用：副偏角副偏角 副后面与工件已加工表面摩擦副后面与工件已加工表面摩擦 刀尖刀尖强度强度 表面粗糙度表面粗糙度刀具副偏角的选用：刀具副偏角的选用：一般为一般为520,520,特殊要求可采用特殊要求可采用Kr=0 Kr=0 的的修光刃修光刃3. 3. 主偏角主偏角KrKr：主切削刃与进给方向的夹角。主切削刃
8、与进给方向的夹角。4. 4. 副偏角副偏角KrKr：副切削刃与进给反方向的夹角。副切削刃与进给反方向的夹角。主偏角和副偏角的标注：主偏角和副偏角的标注：刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题12刀具刃倾角的选用：刀具刃倾角的选用： 精精加加工工取取S S 0 0 粗粗加加工工取取S S 0 0 加加工工细细长长工工件件采采用用S S 0 0 刃倾角的作用：刃倾角的作用：（1 1）影响排屑方向：）影响排屑方向： S S 0 0 流向待加工表面流向待加工表面 ；S S 0 0 流向已加工表面；流向已加工表面；S S =0 =0 垂直于主切削刃流出。垂直于主切削刃流出。 在切削平面内测量的，主
9、切削刃与基面的夹角。在切削平面内测量的，主切削刃与基面的夹角。刃倾角的标注刃倾角的标注：5. 5. 刃倾角刃倾角S S：（2 2）影响切入切出的稳定性）影响切入切出的稳定性（3 3）影响背向分力大小）影响背向分力大小刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题13五、现代刀具五、现代刀具刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题14151617刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题1819先进刀具简介先进刀具简介刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题20六、刀具材料应具备的基本性能六、刀具材料应具备的基本性能 （1 1）硬度高）硬度高: :刀具必须比工件硬才能进行切削。 （2 2
10、）耐磨性好）耐磨性好: :刀具材料的耐磨性指的是其抵抗磨损的能力。（3 3）足够的强度和韧性）足够的强度和韧性: :刀具材料必须具备足够的强度和韧性，这样才能避免出现崩刃以及断裂现象。（4 4）耐热性又称为热硬性或红硬性）耐热性又称为热硬性或红硬性: :刀具必须能够高温环境保持其切削能力。这种耐热性，是衡量刀具优劣的主要依据之一。（5 5）较好的工艺性。）较好的工艺性。刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题21七、常见的刀具材料七、常见的刀具材料 当前使用最普遍的刀具材料是硬质合金和高速钢。高速钢高速钢又称为锋钢或者白钢，是一种含钨（W）、铬（Cr）、钼（Mo）、钒（V）等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较好的强度和韧性以及良好的工艺性，但其切削性能有限，多用于制造形状结构复杂的刀具 .硬质合金硬质合金硬质合金是用碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）和粘结剂（Co、Ni、Mo等）粉末，经过高压成形并且烧结制成。其切削性能优于高速钢。硬质合金的缺点是韧性较差，不耐冲击。刀具材料与几何角度专题刀具材料与几何角度专题22谢谢 谢谢 ！23
