机械制造基础-金属切削基础知识-1

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机械制造基础-金属切削加工(本)

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车刀结构
（1）焊接式车刀（2）机夹重磨式车刀（3）机夹可转位车刀
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车刀结构
可转位车刀特点：避免焊接缺陷减少调刀时间刀具材料性能好标准化程度高
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2.车刀切削部分的主要角度
(1).坐标平面参考系 ① 基面pr：通过主切削刃选定点，与该点切削速度垂直的平面 ②主切削平面ps：通过主切削刃选定点，与主切削刃相切并垂直于基面 ③正交平面po ：通过主切削刃选定点，同时垂直于基面和主切削平面 ④假定工作平面pf ：通过主切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向
• 目前还没有一种刀具材料能够全部满足上述要求。
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一、
• • • •
常用刀具材料及其选择
碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金
常用新型材料
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• 陶瓷刀具 • 金刚石刀具 • 立方氮化硼
碳素工具钢
• 碳素工具钢（T10、T12等）——含碳量较高（0.71.3）的优质钢，杂质少（S、P），淬火后较硬
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立方氮化硼
• 立方氮化硼刀具的硬度、耐磨性、热稳定性、化学稳定性、导热性都比较高； • 主要的两大类氮化硼刀具是： • 整体聚晶立方氮化硼 • 立方氮化硼复合片
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刀具构造
二、刀具的组成
n
夹持部分切削部分
f
刀具的组成：
切削部分夹持部分
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三、刀具的几何形状
• 直线度 • 平面度 • 圆度
圆柱度线轮廓度面轮廓度
形状公差的标注
在图纸上用两个框格标注，前一框格标注形状公差符号，后一框格填写形状公差值

机械制造基础第三版电子课件模块八金属切削加工的基础知识

2．进给速度vf 进给速度是指在单位时间内，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。
3．背吃刀量ap 背吃刀量一般指工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。
二、知识链接（一）金属切削加工金属切削加工就是利用金属切削机床，使用金属切削刀具对金属材料进行切削
加工，切除工件上的多余金属，使之成为具有一定几何形状、尺寸精度、几何精度和表面质量的工件。
一、任务实施（一）任务引入
已知工件材料为调质45 钢，Rm=0.735 GPa，如图8-19
所示为工件加工尺寸（其中Δ、y 分别为入切、超切长度）。
要求加工后达到h11 级精度，表面粗糙度Ra 值为3.2 μm。
半精车直径余量为1.5 mm，使用CA6140 型普通车床，请选择粗车与半精车的刀具几何参数。
尺寸，也称切削宽度，单位为mm。
（4）切削层公称横截面积AD：简称切削面积，其单位为mm2。
课题二刀具切削部分的几何参数任务标注刀具切削部分的几何角度
任务说明 ◎ 通过学习，能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。技能点 ◎ 能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。知识点 ◎ 刀具切削部分的组成。 ◎ 刀具的标注角度。 ◎ 刀具参考坐标系。
刀尖角εr ——主切削刃与副切削刃在基面上的投影间的夹角。楔角βo ——在正交平面中测量的前面与后面的夹角。
（四）刀具的工作角度
如图8-11 所示为刀具工作参考系与基准平面，工作参考系为在考虑进给运动所生成的合成运动速
度方向情况下的参考系。其中vc 为主切削速度，ve 为合成切削速度，pre 为工作参考系基面，poe 为工作参考系正交平面，pse 为工作参考系切削平面。
（二）分析及解决问题 1．确定刀具类型与材料粗车、半精车车刀材料选用YT15。刀具寿命为T=60 min。选择刀杆材料为 45 钢，刀杆尺寸为16 mm×25 mm（按机床中心高选取），刀片厚度为6 mm。

机械制造基础试题库_复习必看

机械制造基础试题库_复习必看⼀、⾦属切削基础知识1. 车削时，主轴转速升⾼后，也随之增加。

（AB）A 切削速度B 进给速度C 进给量D 切削深度2. 切削过程中，主运动是。

其特点是。

（切下切屑的运动、速度快，只有⼀个）3. 镗床镗孔时，其主运动是。

（镗⼑连续转动）4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速⽐⼀定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。

（╳）5. 拉削加⼯时，机床⽆需进给运动。

（√）6. 切削加⼯时，须有⼀个进给运动的有。

（A）A 刨斜⾯B 磨外圆C 铣斜齿D 滚齿7. 切削加⼯时，须有两个进给运动的有。

（B、D）A 刨斜⾯B 磨外圆C 铣直齿D 滚齿8. 调整好切削⽤量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。

（C）A 车削B 刨削C 铣削D 镗削9. 所有机床都有主运动和进给运动。

（╳）10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。

（B、F）A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床12. 任何表⾯的形成都可以看作是沿着运动⽽形成的。

（母线、导线）13. 切削⽤量包括、和。

（切削速度、进给量、背吃⼑量）⼆、⼑具知识14. ⼑具的主偏⾓是在平⾯中测得的。

（A）A 基⾯B 切削平⾯C 正交平⾯D 进给平⾯15. ⼑具的住偏⾓是和之间的夹⾓。

（⼑具进给正⽅向、主切削刃）16. ⼑具⼀般都由部分和部分组成。

（切削、夹持）17. 车⼑的结构形式有：等⼏种。

（整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式）18. 在车⼑设计、制造、刃磨及测量时必须的主要⾓度有：。

（主偏⾓、副偏⾓、刃倾⾓、前⾓、后⾓）19. 后⾓主要作⽤是减少⼑具后⼑⾯与⼯件表⾯间的，并配合前⾓改变切削刃的与。

（摩擦；强度、锋利程度）20. ⼑具的刃倾⾓在切削中的主要作⽤是。

（D）A 使主切削刃锋利B 减⼩摩擦C 控制切削⼒⼤⼩D 控制切屑流出⽅向21. 车⼑⼑尖安装⾼于⼯件回转轴线，车外圆时，。

第一章切削加工基础知识

第⼀章切削加⼯基础知识第⼀章切削加⼯基础知识⼀、本章的教学⽬的与要求本章主要介绍了机械加⼯基础知识。

重点应掌握切削运动及切削⽤量概念；切削⼑具及其材料基本知识；切削过程的物理现象及控制；砂轮及磨削过程基本知识；材料切削加⼯性概念；机械加⼯⼯艺过程基本概念；机械加⼯质量的概念等。

掌握本章内容为后续内容的学习打基础，为初步具备分析、解决⼯艺问题的能⼒打基础，为学⽣了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。

学⽣学习本章要注意理论联系⽣产实践，才能更好体会，加深理解。

可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采⽤多媒体、⽹络等现代教学⼿段学习，以取得良好的教学效果。

为学好本章内容，可参阅邓⽂英主编《⾦属⼯艺学》第4版、傅⽔根主编《机械制造⼯艺基础》(⾦属⼯艺学冷加⼯部分)、李爱菊等主编《现代⼯程材料成形与制造⼯艺基础》下册及相关机械制造⽅⾯的教材和期刊。

⼆、授课主要内容1切削运动和切削要素主要学习零件表⾯的形成、切削运动、切削⽤量、切削层参数2切削⼑具和切削过程主要学习切削⼑具材料、车⼑、刨⼑、镗⼑、⿇花钻、铣⼑的结构及⼑具⼏何⾓度，切削的形成及形态、积屑瘤、切削⼒、切削热和切削温度、⼑具磨损和⼑具耐⽤度3磨具和磨料切削主要学习磨具和磨削原理4材料的切削加⼯性主要学习衡量材料切削加⼯性能的指标、常⽤材料的切削加⼯性、改善材料切削加⼯性的⽅法5机械加⼯⼯艺过程基本概念主要学习⼯艺过程的基本概念、⼯件的安装和夹具、基准及其选择原则、⼯件在夹具中的定位6机械加⼯质量的概念主要学习机械加⼯精度、机械加⼯表⾯质量三、重点、难点及对学⽣的要求（掌握、熟悉、了解、⾃学）让学⽣重点掌握切削运动及切削⽤量概念、切削⼑具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加⼯性、机械加⼯⼯艺过程基本概念；机械加⼯质量等概念。

四、要外语词汇主运动：primary motion进给运动：feed movement车⼑：turning tools⼑具材料：cutting tools materials切削过程：cutting process磨具：abrasive grinding tools表⾯质量：machining quality of machined surfaces五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、⽰数等）主讲（板书）+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物六、复习思考题1.试说明下列加⼯⽅法的主运动和进给运动：a.车端⾯；b.在钻床上钻孔；c.在铣床上铣平⾯；d.在⽜头刨床上刨平⾯；e.在平⾯磨床上磨平⾯。

天津理工大学机械制造基础1.1.1 (1)

hD＝fsinKr
③切削层公称横截面积AD
在切削层参数平面内度量的横截面积。
AD＝hDbD=apf
上述公式中可看出 hD、bD均与主偏角有关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD 或f、ap有关。
图2－3 车削时的切削层尺寸
直角切削
三、刀具材料
金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何参数外，还要求刀具材料对工件要有良好的切削性能。
在车削(切断、车螺纹、车丝杠)、镗孔、铣削等加工中，通常因刀具工作角度的变化，对工件已加工表面质量或切削性能造成不利影响。
1、横向进给运动对工作前、后角的影响
oe
o
oe
o
arctan v f vc arctan f d 切
2、轴向进给运动对工作前、后角的影响
轴向进给车外圆时，合成切削运动产生的加工轨迹是阿基米德螺旋线，从而使工作前角γoe增大、工作后角αoe 减小(图2-10) 。
切屑, 从而形成具有所需几何特性的已加工表面。
进给运动可由刀具完
成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）, 也可以是连续的（如车削）。
切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度。
切削刃上选定点相对于工件的瞬时进给方向。
（3）合成切削运动主运动和进ຫໍສະໝຸດ 运动合成的运动称为合成切削运动。
刀具切削性能的优劣，不仅取决于刀具切削部分的几何参数，还取决于刀具切削部分所选配的刀具材料。
金属切削过程中的加工质量、加工效率、加工成本，在很大程度上取决于刀具材料的合理选择。因此，材料、结构和几何形状是构成刀具切削性能评估的三要素。
1. 刀具材料应具备的性能
（1）高的硬度

【机械制造基础课件】2.1切削过程中的变形--切削过程规律

一步剪切滑移。
有时也呈纤维化，其方向平行已加工表面，也产生加工硬化和回弹现象。
三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中而又复杂。三个变形区内的变形又相互影响。
2. 第一变形区内金属的剪切变形
金属在第一变形区滑移过程
设切削层中某点P 向切削刃逼近，到1点时切应力达到材料
剪切屈服强度s（ = s），1点向前移动的同时，也沿剪切方向滑移，其合成运动轨迹从1点运动到2点而不是 2 点， 22是滑移距离
2.1.3 刀屑接触区的变形与摩擦
根据前述，切屑沿前刀面流出时受到挤压和摩擦，靠近前刀面的切屑底层进一步变成第二变形区。
特征：
切屑底层晶粒纤维化，流速减慢甚至会停滞在前刀面上切屑发生弯曲；刀—屑接触区温度升高；第二变形区的挤压和摩擦影响切屑的流出，从而影响第
一变形区金属的变形，影响剪切角的大小。
2.1 金属切削过程中的变形
切屑变形规律是切削过程中诸如切削力、切削热和切削温度、刀具磨损等规律的重要理论基础。
2.1.1 切屑的种类及变化
金属切削刀具切除工件上的多余金属层，被切离工件的金属以切屑 (Chip) 形式与工件分离。
由于不同工件材料和切削条件，切屑形态不同，常见的切屑有四种类型。
偏挤压：金属材料一部分受挤压时，OB线以下金属由于母体阻碍，不能沿AB线滑移，而只能沿OM线滑移.
F
B
O
a）正挤压
45° M A F
BO
b）偏挤压
切削：与偏挤压情况类似。弹性变
M
形→剪切应力增大，达到屈服点→产生塑性变形，沿OM线滑移→剪切应
O F
பைடு நூலகம்
力与滑移量继续增大，达到断裂强度

机械制造技术基础教学课件PPT金属切削加工的基础

刀具在切削过程中要承受很大的载荷，较高的切削温度和摩擦。刀具材料的切削性能，直接影响刀具的耐用度和生产率；刀具材料的工艺性，将影响刀具本身的制造和刃磨质量。
1.2.5 刀具材料
刀具材料的基本性能
高的硬度
刀具材料要比工件材料硬度高，常温硬度在HRC60以上。
高的耐热性
刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
☆ 曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的表面；如螺旋桨、汽车外型面等，成型主要方法有：铣削、成形磨削、数控铣削、电火花加工、激光加工等
1.1.2 切削运动
概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的金属分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。
进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。
高合金工具钢（高速钢）
通用型高速钢、高性能高速钢熔炼高速钢和粉末高速钢
例题：下图为外圆车削示意图，在图上标注：
1 主运动、进给运动和背吃刀量；
2 已加工表面、加工（过渡）表面和待加工表面；
3 基面、主剖面和切削平面；
4 刀具角度0＝15、0＝6、Kr＝55、Kr＝45、s＝－10 。
待加工待表加面工表面
主运动
主运动
加工加表工表面面
已已加加工工表面表面
基面
基面
切削平面
第1章金属切削加工的基础知识
金属切削加工实例
第1章金属切削加工的基础知识
内容
切削加工运动分析及切削要素金属切削刀具切削过程中的物理现象工件材料的切削加工性切削液
1.1 切削加工的运动分析及切削要素

《机械制造基础》复习题分析

按课本复习纲要第一章金属切削的基础知识1、P4切削用量三要素（定义、公式及单位）2、图1-63、图1-9几个图中角度的标注、名称及作用4、刃倾角及其对排屑方向的影响图1-145、车刀刀尖高于（低于）工件旋转中心时，刀具的工作角度（前角后角）的变化（图1-16）6、切屑的三种种类是什么？7、什么叫积屑瘤？及其对切削加工的影响是什么？8、切削力和切削功率的计算，把后面P31作业8、9、109、切削热的传出靠什么？10、什么叫刀具的耐用度？11、P22产品质量包括什么？12、什么叫加工硬化？13、选择切削用量的顺序是什么？第二章金属切削机床的基本知识1、说出卧式车床的各部分名称（图2-1a）2、机床有那几个主要部分组成？4、机床机械传动的组成P42页第三章切削方法综述1、车铣钻镗磨的尺寸精度和表面粗糙度2、P85复习题（5）、（12）（18），思考和练习题3、周铣、端铣、顺铣、逆铣第四章精密加工1、什么叫精整？光整？并举例2、特种加工的定义？并举例。

3、电火花加工特点及应用？4、超声加工特点及应用第五章典型零件加工分析1、会选择各类方法加工合适的产品！2、平面、外圆、孔加工方法及其选择方案的确定及适用场合？4、齿轮加工（重点）三种齿轮加工方法及其原理按原理加工的两种方法及定义5、P118作业（P118思考和练习2、3）第六章工艺过程的基本知识1、工步及工序定义、工艺过程、工艺规程2、工件的六点定位原理夹具的组成完全定位、不完全定位、欠定位、重复定位3、针对图6-8、6-9、分析自由度4、定位基准的选择？粗基准的选择放5、粗基准的选择原则？6、精基准的选择原则？P141 5、8、9、10、11、12《金工实习》期末考试模拟试题（一）一．单选题（每小题1分，共40分）8.图3中螺纹与圆柱体之间的回转槽，是螺纹退刀槽还是进刀槽？A.是螺纹退刀槽B.是螺纹进刀槽C.此槽与螺纹加工无关9.在相同切削条件下，主偏角kr为90度的车刀，其切削径向分力比kr为45度的车刀大。

机械制造期末试题和部分答案要点

机械制造基础试题库一、金属切削基础知识1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。

（AB）A 切削速度B 进给速度C 进给量D 切削深度2. 切削过程中，主运动是。

其特点是。

（切下切屑的运动、速度快，只有一个）3. 镗床镗孔时，其主运动是。

（镗刀连续转动）4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。

（╳）5.拉削加工时，机床无需进给运动。

（√）6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。

（A）A 刨斜面B 磨外圆C 铣斜齿D 滚齿7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。

（B、D）A 刨斜面B 磨外圆C 铣直齿D 滚齿8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。

（C）A 车削B 刨削C 铣削D 镗削9.所有机床都有主运动和进给运动。

（╳）10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。

（B、F）A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。

（C、F）A 车床B 插床C 磨床D 镗削E 拉床F 刨床12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。

（母线、导线）13. 切削用量包括、和。

（切削速度、进给量、背吃刀量）二、刀具知识14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。

（A）A 基面B 切削平面C 正交平面D 进给平面15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。

（刀具进给正方向、主切削刃）16. 刀具一般都由部分和部分组成。

（切削、夹持）17.车刀的结构形式有：等几种。

（整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式）18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。

（主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角）19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与。

（摩擦；强度、锋利程度）20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。

（D）A 使主切削刃锋利B 减小摩擦C 控制切削力大小D 控制切屑流出方向21.车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，。

机械制造基础复习题

机械制造基础复习第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的主要性能1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法？力学性能: 材料在受到外力作用下所表现出来的性能。

如：强度、塑性、硬度等。

（1）强度：材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

○1屈服点σs (或屈服强度) : 试样产生屈服时的应力，单位MPa ；屈服点计算公式 0A F ss =σF s ——试样屈服时所承受的最大载荷，单位N ；A 0——试样原始截面积，单位mm 2。

○2抗拉强度σb ：试样在拉断前所能承受的最大应力。

抗拉强度计算公式0A F bb =σF b ——试样拉断前所承受的最大载荷(N)A 0——试样原始截面积( mm 2)（2）塑性：材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。

○1伸长率δ : 试样拉断后标距的伸长量ΔL 与原始标距L 0的百分比。

%10001⨯-=L L L δL 0——试样原始标距长度，mm ；L 1——试样拉断后的标距长度，mm 。

○2断面收缩率ψ : 试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积A 0的百分比。

%100010⨯-=A A A ψA 0——试样的原始横截面积，mm 2；A 1——试样拉断后，断口处横截面积，mm 2。

说明：δ、ψ值愈大，表明材料的塑性愈好。

（3）硬度：材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。

HBS 布氏硬度HB HBW常用测量硬度的方法 HRA洛氏硬度HR HRBHRC符号HBS 表示钢球压头测出的硬度值，如:120HBS 。

HBW 表示硬质合金球压头测出的硬度值。

HBS(W)＝压入载荷F （Ｎ）／压痕表面积（mm 2）布氏硬度的特点及应用：硬度压痕面积较大，硬度值比较稳定。

压痕较大，不适于成品检验。

通常用于测定灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。

洛氏硬度的特点及应用：测试简便、且压痕小，几乎不损伤工件表面，用于成品检验。

所测硬度值的重复性差。

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刀具材料及刀具构造

刀具角度

刀具的静止参考系运动假设：假设刀具的进给运动速度为零；安装假设：假设刀具安装时刀尖与工件的轴线等高；刀杆与工件的轴线垂直。基面：过主切削刃选定的点的平面，垂直于假定的主运动方向；主切削平面：通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面；正交平面：通过主切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的面。
金属切削的基础知识

切削运动及切削要素
一.零件表面的切削加工成形方法与成形运动 1. 切削加工成形方法零件表面通常可看成是一条母线沿着另一条导线运动的轨迹。母线与导线统称为形成表面的发生线，又称生成线或成形线。切削加工时具体实现这两根发生线的是刀具的切削刃与工件的相对运动，并通过此运动将工件的表面切削成形。
金属切削的基础知识
1. 切削加工成形方法
2）成形法工件的一条生线是通过刀刃的形状直接获得的。如图b 所示，刀刃的形状与工件的母线相同；工件绕自身轴线作回转运动，形成导线，最终获得回转曲面。刀具切削刃与工件表面之间为线接触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现。
刀具材料及刀具构造
切削刀具种类繁多，但它们的切削部分的结构要素和几何角度有着许多共同的特征，各种多齿刀具和复杂刀具，一个刀齿而言都相当于一把外圆车刀的刀头，如图所示，因为切削工具有着共同特征，所以我们只要分析讨论车刀就行。
1-5
刀具材料及刀具构造

刀具角度

车刀切削部分的组成（“三面两刃一尖”）前刀面刀具上切屑流过的表面。后刀面刀具上，与工件上切削中产生的表面相对的表面，有主后刀面和副后刀面。切削刃刀具前刀面上拟作切削用的刃，有主切削刃和副切削刃。刀尖主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃，称为刀尖。
刀具材料及刀具构造
刀具材料
2．常用刀具材料的性能和用途（5）陶瓷材料 Al2O3刀片硬度可达HRA86-96，耐1200℃高温。（6）人造金刚石硬度极高，接近于HV10000（硬质合金为HV1300-1800），耐热温度 700-800℃。可加工硬质合金、陶瓷、玻璃、有色金属及其合金等，不宜加工钢铁材料。（7）立方氮化硼硬度达HV8000-9000，耐热性1300-1500℃，强度低，焊接性差，适用于半精加工和精加工高硬度、高强度的淬火钢及耐热钢，也可用于精加工有色金属。
刀具材料及刀具构造
刀具材料
2．常用刀具材料的性能和用途 (3) 高速钢又称白钢，锋钢，含有较多的W、Cr等合金元素。
a．通用型高速钢通用型高速钢的含碳量为0.7％～0.9％，具有一定的硬度（63～ 67HRC）和耐磨性、高强度和韧性、良好的工艺性，可广泛用于制造各类复杂刀具，切削速度（加工钢料）一般不高于50m/min~60m/min，不适于高速切削和硬的材料切削钨钢：其典型牌号是W18Cr4V，具有较好的综合性能，可用于制造各种复杂刀具，但不适于做大截面刀具钨钼钢：其典型牌号是W6Mo5Cr4V2，它具有比W18Cr4V高的强度和韧性。它具有热塑性好、磨削性能好的优点，但热稳定性低于W18Cr4V，适于做尺寸较大，需要抗冲击的刀具 b. 高性能高速钢是在通用型高速钢的基础上，通过增加碳、矾的含量或添加钴、铝等合金元素而得到的耐热性、耐磨性更高的新钢种这类高速钢具有很高的热稳定性，在630℃-650℃时仍可保持60HRC的硬度，其耐用度是通用型高速钢的1.5-3倍。适用于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。但这类钢种的综合性能不如通用型高速钢，不同的牌号只有在各自规定的切削条件下，才能达到良好的加工效果
刀具材料及刀具构造
钨钴类（YG类）。YG3、YG6、YG8 这类硬质合金具有较好的强度，但硬度耐磨性较差，主要用于加工铸铁及有色金属
钨钛钴类（YT类）。YT5、YT15、YT30 由于加入了TiC，与 YG类硬质合金相比，YT类硬质合金的硬度、耐磨性都明显提高，但强度韧性下降。且随着TiC含量增大，这一性能的区别也增大。这类硬质合金主要用于加工钢料 YW类在YT类硬质合金中加入适量的TaC（或NbC）就形成了 YW类硬质合金，常用牌号有YW1、YW2。加入TaC（或NbC）使材料的抗弯强度、抗疲劳强度和韧性提高，高温硬度、高温强度提高，抗氧化能力和耐磨性增强。这类合金既可加工铸铁及有色金属，又可加工钢料，常称为通用硬质合金。
切削运动及切削要素
切削运动及切削要素
工件表面
（1）待加工表面待加工表面是工件上有待切除的表面。（2）已加工表面已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。
（3）过渡表面过渡表面是工件上由切削刃形成的那部分表面。它
在下一切削行程，在刀具或工件的下一转里将被切除，或由下一切削刃切除。
切削运动及切削要素
金属切削的基础知识
零件表面的切削加工成形方法与成形运动
2.切削加工成形运动在切削和磨削加工中工件表面的形状、尺寸及相互位置关系是通过刀具相对于工件的运动形成的。工件表面的成形运动有三种： 1）主运动直接切除工件上的切削层以形成工件新表面的基本运动。主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动且主运动只有一个。主运动的速度以vc表示，称作切削速度。 2）进给运动是指不断地把切削层投入切削的运动。它的速度较低。进给运动可能是连续性的运动，也可能是间歇性的。进给运动有时仅有一个，但也可能有几个。进给运动的速度用进给量f或进给速度vf表示。切削加工的主运动与进给运动往往是同时进行的，因此刀具切削刃上某一点与工件的相对运动应是上述两运动的合成。其合成速度ve＝vc＋vf。 3）定位和调整运动使工件或刀具进人正确加工位置的运动。如调整切削深度，工件分度等。
切削运动及切削要素

零件表面的形成及切削运动主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动，可以由刀具完成，也可以由工件完成，还可以由刀具和工件共同完成。同时主运动和进给运动可以是直线运动（平动），也可以是回转运动（转动），还可以是平动和转动的复合运动。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产生了不同的加工方法。
刀具材料及刀具构造
刀具材料
2．常用刀具材料的性能和用途
(4) 硬质合金由硬度和熔点都很高的碳化钨（WC）、碳化钛（Tic）等金属碳化物作基体，用钴作粘结剂，采用粉末冶金法制成的合金，硬度可达HRA89-91（相当于HRC74-78），耐热性可达8501000℃，V达100-300m/min（1.7—5m/s）抗弯强度、韧性，冲击韧性差。通常制成各种型式的刀片，将其焊接或夹固在刀体上使用。
刀具材料及刀具构造
刀具材料
1．对刀具材料的性能要求：（1）较高的硬度。（2）足够的强度和韧性。（3）良好的耐磨性。（4）较高的耐热性。（5）较好的工艺性。 2．常用刀具材料的性能和用途（1）碳素工具钢含碳量在0.7~1.2%，淬火后硬度HRC61-65，价格低。耐热性不好，耐热温度200250℃ V≤8m/min（0.13m/s），用于制造切削速度低的简单手工工具，如锉刀、锯条、刮刀等。（2）合金工具钢在碳素工具钢中加入Cr、W、Mn、Si等合金元素。可适当减小热处理变形和提高耐热性。淬火后硬度达HRC61-65，耐用温度达300-400C。比碳素工具钢允许的速度提高20%。常用于制造低速加工和要求热处理变形小的刀具，如铰刀，拉刀等。
机械制造基础
第五篇切削加工

定义：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数（形状、尺寸、位置）和表面质量的加工方法。内容：金属切削的基础知识金属切削机床的基本知识常用加工方法综述精密加工和特种加工简介典型表面加工分析
金属切削的基础知识
1. 切削加工成形方法
3）相切法指采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工工件时，刀具一边旋转一边沿一定的轨迹运动，刀具的各个切削刃的运动轨迹共同形成了曲面的发生线。工件的发生线是刀刃运动轨迹的包络线。如图C所示，刀刃（点1）作回转运动，其回转轴线按一定规律作轨迹运动3，刀刃切削点运动轨迹的包络线形成生线2，自由曲面的数控加工是相切法的典型例子。
切削运动及切削要素

切削层参数

切削层切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作所切除的工件材料层。切削层公称横截面积 AD 在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位mm2。切削层公称宽度 bD 在给定瞬间，图1-4 作用主切削刃截形上两个极限点间的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为mm。切削层公称厚度 hD 在同一瞬间的切削层公称横截面积与其公称宽度之比，单位为mm。 AD=bDhD 近似于 fap
图1-3
刨削时，f 为刀具往复一次，工件移动的距离(mm).
切削运动及切削要素

切削用量

背吃刀量ap 在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸，称为背吃刀量。车外圆时，
dw dm ap 2
mm
式中：dw －工件待加工表面直径，mm； dm －工件已加工表面直径，mm。
金属切削的基础知识
1. 切削加工成形方法
4）范成法又称展成法，其工件的一条发生线也是刀刃运动轨迹的包络线．且包络线需通过刀具与工件之间的范成运动来生成。如图d中刀具刀刃的形状为一条直线，通过刀具的运动A与工件的运动B所组合而成的范成运动3，使切削刃1相对于工件的位置按确定的规律变化形成共轭生线2．共轭生线2是切削线回的包络线。各种形式的齿轮、链轮大多数采用范成法加工。
金属切削的基础知识