常用车刀材料PPT课件

《刀具材料》ppt课 件
目录
• 刀具材料的概述 • 刀具材料的性能 • 常用刀具材料 • 刀具材料的应用和发展趋势 • 总结
01
刀具材料的概述
刀具材料的定义
刀具材料定义
刀具材料是指用于制造各种刀具的硬质合金、金属陶瓷 、陶瓷等材料的总称。
刀具材料的作用
刀具材料是切削加工中的重要组成部分，其性能直接影 响切削效率、加工质量和刀具寿命。
详细描述
硬度是指材料抵抗外部压力而不发生变形的性能。在刀具材料中，硬度越高，切削能力越强， 耐磨性也越好。但是，硬度过高可能导致刀具脆化，容易破裂。
耐磨性
总结词
耐磨性是指刀具材料抵抗磨损的能力，是衡量刀具使用寿命的重要指标。
详细描述
在切削过程中，刀具会与工件产生剧烈的摩擦，耐磨性好的材料能够有效地减 少磨损，延长刀具的使用寿命。一些新型的刀具材料，如硬质合金和陶瓷材料 ，具有出色的耐磨性能。
韧性
总结词
韧性是指刀具材料在受到冲击和振动时过程中，刀具会受到冲击和振动，韧性好的材料能够 有效地吸收这些能量，避免刀具断裂。同时，韧性好的材料 在加工过程中能够更好地控制切削的形状和精度。
耐热性
总结词
耐热性是指刀具材料在高温下保持其性能稳定的能力。
详细描述
在切削过程中，刀具会受到高温的影响，耐热性好的材料能够有效地保持其性能 稳定，避免刀具变形和失效。同时，耐热性好的材料还能够提高切削速度和加工 效率。
抗腐蚀性
总结词
抗腐蚀性是指刀具材料抵抗化学腐蚀的 能力，对于长时间使用的刀具来说非常 重要。
VS
详细描述
在切削过程中，刀具会与工件产生化学反 应，抗腐蚀性好的材料能够有效地减少腐 蚀，延长刀具的使用寿命。同时，抗腐蚀 性好的材料还能够避免加工过程中的污染 和公害。

-
刀杆的形状、尺寸及选择
刀杆：45钢 截面形状：矩形、正方形、圆形。常用矩形。 矩形和方形刀杆的截面尺寸，一般按机床中心高选取。 刀头尺寸：刀头有效长度l、刀尖偏距m
-
刀槽的形状、尺寸及选择
刀槽形状：通式、半封闭式、封闭式、切口式
-
2.2 机夹式车刀
结构比较复杂 常用的两种结构形式：上压式、侧压式 上压式 多用螺钉和压板从上向下施力压紧刀片，结构简
成形车刀的后角取决于其种类。圆体形车刀：αf=10º~12º 棱体形车刀：αf=12º~15º
➢工件时的前角、后角变化特点 切削刃上只有最外一点与工件中心等高，其余各点 均低于工件中心，因此，离切削刃上最外一点越远， 前角越小，后角越大。
➢切削刃上任一点处正交平面内的后角
一般对切削刃上关键部位点的后角进行验算，避免 过小。
➢前角、后角的形成 只刃磨前刀面，预先磨出一定的角度，再相对工件装 夹成一定位置，分别形成需要的前角、后角。
重磨前刀面hc 时R1，si必n(f 须f保) 持h不变。为便是控制， 刀具两端面H上R1刻si有nf 刃磨检-验园。
式中 ：R—圆体成形车刀半 最径 大 （m外 m圆 ）
钢料：rf=5°~10°，抗拉强度高的取小值，反之取大值； 铸铁： rf=0°~10°，硬度高的取小值，反之取大值；
-
成形车刀的轮廓设计
工件的轮廓是指工件轴向剖面上的形状和尺寸，包 括宽度、深度、圆弧半径等。
成形车刀轮廓在与后刀面垂直的剖面内表示，对圆 体成形车刀而言，就是它的轴向剖面。
➢轮廓设计的必要性
当 rf0、f 0时 ，刀具廓形等 ，但 于这 工种 件成 廓形 意 车 ；义 刀 当 rf0、f0时 ，必须按工件 修 的 正 廓 计 形 算 深 成 度 深 形 。 度 车

头间强度的，夹并角在。车刀受冲精击品pp时t 保护刀尖。
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车刀刃倾角正负值的规定 及使用情况
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基面
基面
基面
正值刃倾角
零度刃倾角
副值刃倾角
刀尖位于主切削刃S的最高点。 刀尖与主切削刃S 平行。 刀尖位于主切削刃S的最低点。
切屑排向待加工表面
排屑方向与进给方向平行
切屑排向已加工表面
刀尖强度较差，断续切削时刀 刀尖强度一般。
切削通平过面切通是削过指刃切通上削过某刃切个上选削某定个刃点选上，定某并点个同，选时垂定垂点直，
于与于基切该面削点和刃主切相运削切动平并方面向垂的的直平平面于面基称面为的基平面面。。
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四 车刀切削部分的几何角度
车刀切削部分共有 6个独立的基本角度和2个派生角度
前角
Байду номын сангаас
楔角
在基面内测量的角度 在主正交平面内测量的角度
只需将刀片转过一个角度，即
可用新的切削刃继续车削。从
而大大缩短了换刀和磨刀时间并提供高了刀柄的利用率 。
硬质合金可转位车刀的刀柄可以装夹各种不同形状和角
度的刀片，分别用来车外圆、车端面、切断、车孔和车螺纹等。
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二. 车刀切削部分的几何要素
刀头（刀片）
担负切削工作，又称为
车
车刀的切削部分。由若干个 刀面和刀刃组成。
刀
刀柄（刀杆）
用来把车刀装夹在刀架
上。
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前刀面
车刀的组成
刀杆 刀头
副切削刃 刀尖 副后刀面
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主切削刃

第三章 金属切削机床与刀具
机械制造 技术基础
3.3 车床与车刀
3）成形车刀的前角和后角
成形车刀的前角和后角是指
切削刃最外一点，也就是位于工
件中心一点的前角和后角。但
γf＞0时，切削刃上不位于工件 中心高度位置上的各点，都低于
切削刃最外的一点，这些点的基
面和切削平面都发生变化，故各
点的前角和后角也各不相同。例
径向进给的成形车刀 a） 平体；b）棱体；C）圆体
第三章 金属切削机床与刀具
机械制造 技术基础
2）成形车刀的装夹
3.3 车床与车刀
棱体成形车刀的装夹
第三章 金属切削机床与刀具
机械制造 技术基础
3.3 车床与车刀
圆体成形车刀的装夹
1--螺杆；2,5,7—销子；3—齿环；4—扇形板；6—螺母；8—蜗杆；9— 刀夹；10—车刀
3.3 车床与车刀
（5）成形车刀 用在各类车床上加工内，外回转体成形表面，其刃形根据工件轮 廓设计。 1）种类 该种车刀有平体、棱体、圆体三种型式。
第三章 金属切削机床与刀具
机械制造 技术基础
3.3 车床与车刀
平体成形车刀只能用来加工外成形表面，并且沿前刀面的可 重磨次数不多；棱体成形车刀可重磨次数比平体成形车刀多，也 只能用来加工外成形表面；圆体成形车刀的外形是回转体，切削 刃在圆周表面上分布，可用来加工内、外成形表面。由于重磨时 磨的是前刀面，故可重磨次数更多。
机械制造 技术基础
5）上压式夹紧
3.3 车床与车刀
１—销轴；２—刀垫；３—刀片；４—压板； ５—锥孔压板；６—螺钉；７—支钉；８—弹簧
第三章 金属切削机床与刀具
机械制造 技术基础
3.3 车床与车刀

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刀片夹紧方式：
1）上压式 夹紧力大，
定位可靠，阻碍流屑
2）偏心式 结构简单，
不碍流屑，夹紧力不大
3）综合式 夹紧力大，
耐冲击，结构复杂
4）杠杆式
2
（3）车刀的几何参数 1）切削角度
六个主要角度： 主偏角、副偏角、前角、后角、 副后角、刃倾角
2）其它几何参数的选择
过渡刃、刀刃钝圆半径、副倒棱等
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（5） 镗刀及镗削加工
加工各种复杂和大型工件上（如箱体）有预制孔的孔，尤 其是直径较大的孔或孔系，一次安装多面加工，精度高。
卧式铣镗床
除镗孔外，还可 钻、扩、铰孔， 车螺纹、攻螺纹 车端面、铣端面 等，称万能镗床。 生产率较低。
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镗削加工
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3. 铣刀及铣削加工 （1）铣削加工的特点
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其它钻床 （a） 深孔钻床
一般采用卧式布局，工件旋转作主运动，钻头直线进给。 主要应解决的问题是：刚性及导向、断屑排屑、冷却润滑
（ b ）台式钻床
小巧灵活，钻孔直径15mm以下。适于单件小批生产中加 工小型零件。
（2） 麻花钻 1）标准麻花钻
标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。
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4）龙门铣床
机床刚度高，可多 刀同时加工多个工件 或多个表面，生产率 高。适于成批大量生 产中加工大型工件上 平面和沟槽或多件同 时加工。
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（3）铣刀
1）铣刀的分类
① 圆柱平面铣刀
② 端铣刀
③ 盘铣刀
单面刃、双面刃、三
面刃、错齿三面刃
④ 锯片铣刀

C、负前角平面型 （右图） 特点：切削刃强度较好， 但刀刃较钝，切削变形大。 主要用于硬脆刀具材料。加 工高强度高硬度材料，如淬 火钢。 图示类型负前角后部加有正 前角，有利于切屑流出。

D、曲面型 （右图） 特点：有利于排屑、卷屑和断屑， 而且前角较大，切削变形小，所 受切削力也较小。 在钻头、铣刀、拉刀等刀具上都 有曲面前面。 E、钝圆切削刃型（右图） 特点：切削刃强度和抗冲击能力 增加具有一定的消振作用。 适用于陶瓷等脆性材料。

硬质合金可转位（不重磨）车刀在现代机械加工中广泛应用，其刀片用机械 夹固式装夹在刀杆上，当刀片一个刀刃磨钝后，只需将刀片转过一个角度，即 可用新的切削刃进行切削，从而大大缩短了换刀和磨刀时间，提高了刀杆的利 用率，节约了成本。
二.刀具材料


1、刀具材料应具备的性能
(1)高硬度和好的耐磨性
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属。一般刀具材料的 硬度应在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性就越好。
(a)
(b) (c) 图a～d 刃磨外圆车刀的一般步骤 a)磨前刀面 b)磨主后刀面 c)磨副后刀面 d)磨刀尖圆弧
(d)
2.磨刀注意事项
⑴磨刀时，人应站在砂轮的侧前方，双手握
稳车刀，用力要均匀。 ⑵刃磨时，将车刀左右移动着磨，否则会使 砂轮产生凹槽。 ⑶磨硬质合金车刀时，不可把刀头放入水中 ，以免刀片突然受冷收缩而碎裂。磨高速钢 车刀时，要经常冷却，以免失去硬度。


前刀面：切削时，切屑流出所经过的表面。 主后刀面：切削时，与工件加工表面相对的表面。 副后刀面：切削时，与工件已加工表面相对的表面。 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它可以是直线或曲线，担负着主 要的切削工。 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。一般只担负少量的切削工作。 刀尖：主切削刃与副切削刃的相交部分。为了强化刀尖，常磨成圆弧形 或成一小段直线称过渡刃。

o-o
γo
o＇ -o＇
α
＇ o
o
κr
＇
Ps o
κ＇ r
o
o
＇
λs
基 面
退出
§1-2 车刀
（1）主偏角κ r 主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角
在背吃刀量与进给量不变时，主偏角减 小将使切削厚度减小，切削宽度增加， 参加切削的切削刃长度也相应增加，切 削刃单位长度上的受力减小，散热条件 也得到改善。 主偏角减小时，刀尖角增大，刀尖强度 提高，刀尖散热体积增大。 所以，主偏角减小，能提高刀具耐用度。 主偏角减小，将使背向力Fp增大，从而 使切削时产生的挠度增大，同时背向力 的增大将引起振动。主偏角太小会使工 件变形，影响加工精度。
主切削刃和副切削刃在基面上的投影之间的夹角
作用：
影响刀尖强度和散热性能
退出
§1-2 车刀
标出基面内的刀具角度
主偏角κr 刀尖角ε
r
副偏角κrˊ
退出
§1-2 车刀
2.投影平面——主正交平面po （1）前角γ o（2）主后角α o （3）楔角β o
前面 前 角 基面 主 切 削 平 面 主 后 面 主后角 退出
§1-2 车刀
四、车刀切削部分的几何角度
车刀切削部分6个独立的基本角度：主偏角(κ r)、副偏
角(κ rˊ)、前角(γ o)、主后角(α o)、副后角(α oˊ)
和刃倾角(λ s)。
两个派生角度：刀尖角εr和楔角βo
退出
§1-2 车刀
1.投影平面——基面pr
（1）主偏角κ r（2）副偏角κ rˊ（3）刀尖角ε r
主后角
减少车刀主后面和工件过渡表面间的摩擦

车刀图解要点课件
目录
• 车刀基本知识 • 车刀的设计要点 • 车刀的使用与维护 • 车刀的故障排除与修复 • 车刀图解实例
01
车刀基本知识
车刀的定义与分类
定义
车刀是用于车削加工的刀具，主 要通过切削刃对工件进行切削加 工。
分类
根据用途、结构、材料、性能等 多个方面，车刀可以有多种分类 方式。
车刀的组成与特点
保养
根据车刀的类型和使用要求，选择合适的保养方法和润滑方式，确保车刀的使用寿命和加工质量。
04
车刀的故障排除与修复
车刀刃磨的常见问题与解决方法
01 02
刃磨质量差
刃磨时砂轮选择不当、冷却液不充分等导致刃磨后刀刃不平直、烧伤、 裂纹等质量问题。解决方法是选用合适的砂轮、调整冷却液量，确保刃 磨质量和刀具寿命。
THANKS
感谢观看
切削刃刚性
取决于刀具的整体结构、材料和热处理工艺。提高切削刃刚 性可以减少工件变形和刀具磨损，提高加工精度和表面质量 。
03
车刀的使用与维护
车刀的安装与调整
安装
选择合适的刀杆，确保刀杆与刀座配合良好，并使用正确的紧固方法进行紧固。
调整
根据加工需求，调整车刀的角度和位置，确保车刀与工件接触面受力均匀，切削 稳定。
车刀的使用方法与注意事项
使用方法
根据加工材料和要求，选择合适的车刀类型和切削参数，并进行充分的试切和调整。
注意事项
在操作过程中，保持注意力集中，随时视察切削状态和工件质量，及时调整切削参数和车刀角度，避免出现切削 事故。
车刀的维护与保养
维护
定期检查车刀的磨损情况，发现磨损严重或破坏时及时更换，并保持车刀表面的清洁和光滑。