《金属切削原理与刀具基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 刀具 第二章 切削过程及控制

金属切削原理与刀具基础

刀具与切削原理 第一章刀具

第一章 刀 具 刀具与切削原理

第一章刀具 1.1切削加工基本知识 1.2常用刀具材料和刀具种类 1.1.1切削运动和工件加工表面 1.2.1刀具材料应具备的基本性能 切削运动 1.2.2常用刀具材料的类型及选用 工件加工表面 高速钢 1.1.2刀具切削部分的几何参数 硬质合金 刀具切削部分的组成 陶瓷材料 参考系的确定 人造金刚石 刀具标注角度 立方氮化硼 1.1.3切削用量和切削层参数 1.2.3常用刀具种类 切削用量 切削层参数 刀具标注角度

第一章 刀 具 1.1 切削加工基本知识 1.1.1 切削运动和工件加工表面 • 切削运动 • 工件加工表面 1.1.2 刀具切削部分的几何参数 • 刀具切削部分的组成 • 参考系的确定 • 刀具标注角度 1.1.3 切削用量和切削层参数 • 切削用量 • 切削层参数 • 刀具标注角度 1.2 常用刀具材料和刀具种类 1.2.1 刀具材料应具备的基本性能 1.2.2 常用刀具材料的类型及选用 • 高速钢 • 硬质合金 • 陶瓷材料 • 人造金刚石 • 立方氮化硼 1.2.3 常用刀具种类

第一章刀具 金属切削加工是机械制造工业中的一种基本加工方法利用刀具 切去工件毛坯上多余的金属层(加工余量),以获得具有 定的表面精度(形状、尺寸和位置精度)和表面质量 切削加工必备三个条件: 刀具与工件之间要有相对运动 刀具具有适当的几何参数,即切削角度 刀具材料具有一定的切削性能 机械制造技术的主要研究对象:由机床、夹具、刀具和工件组成 的金属切削加工工艺系统

第一章 刀 具 金属切削加工是机械制造工业中的一种基本加工方法 利用刀具 切去工件毛坯上多余的金属层（加工余量），以获得具有一 定的表面精度（形状、尺寸和位置精度）和表面质量 切削加工必备三个条件： • 刀具与工件之间要有相对运动 • 刀具具有适当的几何参数，即切削角度 • 刀具材料具有一定的切削性能 机械制造技术的主要研究对象：由机床、夹具、刀具和工件组成 的金属切削加工工艺系统

1.1切削加工基本知识 切削运动切削加工中,工件与刀具之间必须完成一定的相对运 动,一般是主运动和进给运动的合成 主运动切削运动中最主要的运动 通常,主运动的速度较高,消耗的切削功率也最大,在切削 运动中主运动只有一个 进给运动在切削运动中不断把切削层投入,使切削工作得 以继续下去的运动 般,进给运动的速度较低,功率也较少。其数量可以是 个,也可以是多个。可以是连续进行的,也可以是断续进行 的。可以是工件完成的,也可以是刀具完成的

1.1 切削加工基本知识 切削运动 切削加工中，工件与刀具之间必须完成一定的相对运 动，一般是主运动和进给运动的合成 • 主运动 切削运动中最主要的运动 通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率也最大，在切削 运动中主运动只有一个 • 进给运动 在切削运动中不断把切削层投入，使切削工作得 以继续下去的运动 一般，进给运动的速度较低，功率也较少。其数量可以是一 个，也可以是多个。可以是连续进行的，也可以是断续进行 的。可以是工件完成的，也可以是刀具完成的

1.1切削加工的基本知识2 工件加工表面 以车削为例,工件在车削过程中有三个不断变化着的表面 o待加工表面 待加工表面 一即将被切除金属层的表面 过渡表面己加 工表面 o已加工表面 已经切去一部分金属而形成 的新表面 o加工表面 切削刃正在切削的表面

1.1 切削加工的基本知识2 工件加工表面 以车削为例，工件在车削过程中有三个不断变化着的表面 o 待加工表面 —即将被切除金属层的表面 o 已加工表面 —已经切去一部分金属而形成 的新表面 o 加工表面 —切削刃正在切削的表面

1.1切削加工的基木知识3 刀具切削部分的几何参数 刀具种类繁多,形状复杂,但却有共同特征,都具有楔形的切削部分 车刀是最简单的刀具,其它刀具则可认为是车刀的演变和组 刀具切削部分的组成 车刀:刀杆和刀头两部分 车刀的切削部分 前刀面 前刀面A,切屑沿其流出的刀面 副切削刃 主后刀面A与工件加工面相对的刀面 刀尖 主切削刃 副后刀面 副后刀面A—与工件已加工面相对的刀面 后刀面 主刀刃一前刀面与主后刀面的交线,它完成主要切削工作 副刀刃前刀面与副后刀面的交线,它配合主刀刃最终形成已加工表面 刀尖(过渡刃)一主刀刃与副刀刃的交点

1.1 切削加工的基本知识3 刀具切削部分的几何参数 • 刀具种类繁多，形状复杂，但却有共同特征，都具有楔形的切削部分 • 车刀是最简单的刀具，其它刀具则可认为是车刀的演变和组合 刀具切削部分的组成 车刀：刀杆和刀头两部分 车刀的切削部分： ➢ 前刀面Aγ—切屑沿其流出的刀面 ➢ 主后刀面Aα—与工件加工面相对的刀面 ➢ 副后刀面Aα ’—与工件已加工面相对的刀面 ➢ 主刀刃—前刀面与主后刀面的交线，它完成主要切削工作 ➢ 副刀刃—前刀面与副后刀面的交线，它配合主刀刃最终形成已加工表面 ➢ 刀尖（过渡刃）—主刀刃与副刀刃的交点

1.1切削加工的基本知识4 刀尖形式 )实际交点 b)曲线刃 )直线刃 各种复杂刀具或多齿刀具,拿出其中一个刀齿,其几何形状都相当于一 把车刀的刀头 以普通外圆车刀为代表来确定切削部分的基本定义,也必然适用于其他 刀具 主切削刃 刀体 副切削刃 横刃 刀头

1.1 切削加工的基本知识4 刀尖形式 a) 实际交点 b) 曲线刃 c) 直线刃 • 各种复杂刀具或多齿刀具，拿出其中一个刀齿，其几何形状都相当于一 把车刀的刀头 • 以普通外圆车刀为代表来确定切削部分的基本定义，也必然适用于其他 刀具

1.1切削加工的基本知识5 参考系定义刀具几何角度的参照平面系,以确定刀面和刀刃的空间位置 正交剖面系通过刀刃某选定点 基面P通过刀刃某选定点x,与主运动假定方向相垂直的平面 切削平面P。通过刀刃某选定点x,与刀刃相切且垂直于基面的平面 正交平面(主剖面)P—通过刀刃某选定点x,同时垂直于基面与切削平 面的平面 通过副刀刃上任选点P、P、P 待加工表面 过渡表面 已加工表面 工件 切削平面 基面 车刀 正交平面 底平面

1.1 切削加工的基本知识5 参考系 定义刀具几何角度的参照平面系，以确定刀面和刀刃的空间位置 正交剖面系 通过刀刃某选定点 ➢ 基面Pr—通过刀刃某选定点x，与主运动假定方向相垂直的平面 ➢ 切削平面Ps—通过刀刃某选定点x，与刀刃相切且垂直于基面的平面 ➢ 正交平面（主剖面）Po—通过刀刃某选定点x，同时垂直于基面与切削平 面的平面 通过副刀刃上任选点Pr 、 P’s 、 P’o

1.1切削加工的基本知识6 刀具标注角度画刀具图及磨刀时掌握的角度,是假定条件下的 切削角度,以便于刀具的设计与制造 假定运动条件不考虑进给运动的大小 假定安装条件规定刀具的刃磨和安装基准面垂直于切削平面或 平行于基面,同时规定刀杆的中心线同进给运动方向垂直 前角γ 已加工表面 后角an 加工表面 主偏角K 副偏角K 待加工表面 A向 副后角α 刃倾角λ

1.1 切削加工的基本知识6 刀具标注角度 画刀具图及磨刀时掌握的角度，是假定条件下的 切削角度，以便于刀具的设计与制造 假定运动条件 不考虑进给运动的大小 假定安装条件 规定刀具的刃磨和安装基准面垂直于切削平面或 平行于基面，同时规定刀杆的中心线同进给运动方向垂直 • 前角γо • 后角αо • 主偏角кr • 副偏角кr ’ • 副后角αo • 刃倾角λS