刀具基础知识

关于刀具基础知识第1页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具基础知识1、刀具2、车削中的运动和加工表面3、车刀组成及类型4、确定刀具角度的静止参考系5、刀具角度6、刀具材料返回封面第2页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三1、刀具刀具是切削加工的主要工具之一。刀具种类繁多，形状各种各样。但就刀具切削部分而言，均可看作是车刀的演变，因此车刀是最基本的切削刀具。下面均以车刀为例，介绍刀具的组成及几何角度等问题。返回内容第3页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三2、切削中的运动和加工表面机床切削运动加工表面

--已加工表面、过渡表面、待加工表面返回内容第4页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三机床切削运动金属切削加工简介机床切削运动第5页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三机床切削运动

机床切削运动返回切削中的运动第6页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三加工表面在切削运动作用下，工件上的切削层不断地被车刀切削并转为切屑，从而加工出所需要的工件新表面。在这一表面形成的过程中，工件上有三个不断变化着的表面。第7页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三工件上三个表面（如图）

已加工表面：经刀具切削后产生的表面；过渡表面：由切削刃形成的那部分表面；待加工表面：等待切除的表面。这些定义也适用于其它切削加工。

返回刀具第8页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三3、车刀组成及类型车刀组成--由刀柄和刀体组成。刀体组成

--由“三面两刃一尖”组成。返回内容第9页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三车刀组成（如图）刀柄：刀具的夹持部分；

刀体：刀具上夹持或焊接刀条、刀片的部分，或由它形成切削刃的部分。

返回车刀组成第10页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀体组成（如图）刀体是刀具的切削部分。刀体是由“三面两刃一尖”（即前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖）组成。刀具组成定义第11页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀体组成部分定义前刀面：刀具上切屑流过的表面。主后刀面：刀具上与工件过渡表面相对的表面。副后刀面：刀具上与工件已加工表面相对的表面。主切削刃：前刀面与主后力面的交线，在切削过程中担任主要切削工作。副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，靠近刀尖部分参加少量切削工作。刀尖：主切削刃与副切削刃连接处的那一小部分切削刃。返回车刀第12页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三4、确定刀具角度的静止参考系

建立参考系条件刀具静止参考系--基面Pr、切削平面Ps、正交平面Po返回内容第13页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三建立参考系条件不考虑进给运动；规定车刀刀尖与工件轴线等高；刀柄的中心线垂直于进给方向。返回参考系第14页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具静止参考系基面Pr切削平面Ps正交平面Po第15页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具静止参考系基面Pr：是通过切削刃选定点的平面，它垂直于假定的主运动方向。切削平面Ps：是通过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面Po：是通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。返回刀具第16页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三5、刀具角度刀具标注角度--前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角刀具角度的作用返回内容第17页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具标注角度前角Yo：是前刀面与基面间的夹角，在正交平面中测量。

后角αo：是主后刀面与切削平面间的夹角，在正交平面内测量。刀具标注角度第18页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具标注角度主偏角Ｋｒ：是切削平面与假定进给方向的夹角，在基面内测量。

副偏角Ｋｒ/：是副切削平面与进给反方向的夹角，在基面内测量。

刀具标注角度第19页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具标注角度刃倾角λs：是主切削刃与基面间的夹角，在切削平面内测量。刀具标注角度第20页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具标注角度

前角Yo：是前刀面与基面间的夹角，在正交平面中测量。

后角αo：是主后刀面与切削平面间的夹角，在正交平面内测量。主偏角Ｋｒ：是切削平面与假定进给方向的夹角，在基面内测量。

副偏角Ｋｒ/：是副切削平面与进给反方向的夹角，在基面内测量。

刃倾角λs：是主切削刃与基面间的夹角，在切削平面内测量。

返回刀具角度第21页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具角度的作用

前角：主要作用是使刃口锋利，且影响切削刃的强度。前角越大，刃口越锋利，从而降低切削力和切削热；但前角越大，刃口强度越低，易崩刃，使刃口损坏。后角：主要作用是减少刀具与工件之间的摩擦和刀具磨损。后角越大，刃口越锋利，从而减少主后刀面与工件摩擦；但后角过大，刀刃强度下降，散热条件差，磨损反而增大。返回刀具角度刀具角度作用第22页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具角度的作用主偏角：大小影响背向力与进给力的比例以及刀具寿命；大小影响工件表面残留面积的大小，进而影响已加工表面的粗糙度Ra值。刀具角度作用第23页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具角度的作用副偏角：作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少切削振动；大小影响工件表面残留面积的大小，进而影响已加工表面的粗糙度Ra值。刀具角度作用第24页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三刀具角度的作用刃倾角：大小不仅影响刀尖的强度，而且影响切屑的流向。返回刀具角度第25页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三6、刀具材料

刀具材料是指刀体即刀具切削部分的材料。

普通刀具材料

--碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金和涂层刀具材料等。超硬刀具材料

--目前用得较多的有陶瓷、人造聚晶金刚石和立方氮化硼等。返回内容第26页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三普通刀具材料高速钢：热处理后的硬度为63~70HRC。主要用于制造各种复杂刀具，如钻头、铰刀、拉刀、铣刀、齿轮刀具及各种成形刀具。高速钢常用的牌号有W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V等。硬质合金：是由高硬难熔金属碳化物粉末，以钴为粘接剂，用粉末冶金的方法制成的。它的硬度可达74-82HRC。目前多用于制造各种简单刀具，如车刀、铣刀、刨刀的刀片等。涂层刀具材料：是在硬质合金或高速钢的基体上，涂一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(TiC,TiN,A1203等)而构成的返回刀具材料第27页，讲稿共29页，2023年5月2日，星期三超硬刀具材料陶瓷：常用的陶瓷刀具材料主要是由纯A1203或在A1203中添加一定量的金属元素或金属碳化物构成的，采用热压成形和烧结的方法获得。陶瓷刀具有很高的硬度(91～95HRA)，陶瓷材料可做成各种刀片。人造聚晶金刚石(PCD)：是在高温高压下将金刚石微粉聚合而成的多晶体材料，其硬度高(5000HV以上)，仅次于天然金刚石(10000HV)。可制成各种车刀、镗刀