金属切削刀具和磨具.ppt

1、1.3 金属切削刀具和磨具, 一定工艺性能,一、刀具,1刀具材料,1）刀具材料基本性能, 高硬度, 高耐磨性, 高耐热性, 足够强度和韧性,2）常用刀具材料, 硬质合金,常用刀具材料的性能、牌号及用途, 合金工具钢, 碳素工具钢, 高速工具钢,3）超硬刀具材料, 聚晶立方氮化硼(PCBN),超硬刀具材料性能及用途, 陶瓷材料, 人造聚晶金刚石(PCB),2刀具几何角度, 刀体：刀具的切削部分,1）车刀的组成, 刀柄：刀具的夹持部分,2）刀体的组成(“三面两刃一尖”),主切削刃与副切削刃的 交点, 前刀面：,切屑流过的面,与工件过渡表面相对的面, 副后刀面：,与工件已加工表面相对的面, 主切削刃

2、：,前刀面与主后刀面的交线,前刀面与副后刀 面的交线, 副切削刃：, 主后刀面：, 刀尖：,3）确定刀具角度的静止参考系, 刀柄的中心线垂直于进给方向, 背平面Pp,A 参考系的假定条件：,B 参考系的主要坐标平面, 基面Pr, 切削平面Ps, 正交平面Po, 假定工作平面Pf, 不考虑进给运动, 车刀刀尖与工件轴线等高,C 定义与说明：, 假定工作平面：假定工作平面(又称进给平面)是通过切削刃选 定点与基面垂直，且与假定进给方向平行的平面，用Pf表示。 对于车刀，假定工作平面一般是与进给方向平行的铅垂面。, 基面：基面是通过切削刃选定点并垂直于假定的主运动方向的 平面，用Pr表示。对于车刀，

3、基面一般为过切削刃选定点的水 平面。, 切削平面：切削平面是通过切削刃选定点，与切削刃相切并垂 直于基面的平面，用Ps表示。对于车刀，切削平面一般为铅垂 面。, 正交平面：正交平面(又称主剖面)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，用Po表示。对于车刀，正交平 面一般也是铅垂面。, 背平面：背平面(又称切深平面)是通过切削刃选定点并同时垂直于基面和假定工作平面的平面，用Pp表示。对于车刀，背平面一般是与切深方向平行的铅垂面。,刀具标注角度是指刀具在其静止参考系中的一组角度，它 是刀具设计、制造、刃磨和测量时所必需的。它主要包括前角、 背前角、后角、背后角、主偏角、副偏角和刃倾角

4、等。,4） 刀具标注角度,A 前角 0, 取值:硬质合金车刀一般取 0=525,(对螺纹车刀、插齿刀等刀具的前角常用背前角表示),前刀面与基面间的夹角,在正交平面中测量。, 作用:主要作用是使刀具刃口锋利,同时影响切削刃强度和散热 情况.,B 背前角 p,前刀面与基面间的夹角,在背平面中测量。,C 后角a0, 取值:硬质合金车刀一般取a0 =412,(与背前角一样，对螺纹车刀、插齿刀等刀具的后角常用 背后角表示),主后刀面与切削平面间的夹角，在正交平面中测量。, 作用：主要作用是减少刀具与工件之间的摩擦和磨损， 同时也影响切削刃强度和散热状况。,主后刀面与切削平面间的夹角，在背平面中测量。,D

5、 背后角ap,E 主偏角Kr, 取值:外圆车刀 Kr 90 、75 、60 、45 等。,切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。(若主切削刃为直线，主偏角可理解为主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角), 作用：主偏角的大小影响背向力Fp与进给力 Ff的比例以 及刀具寿命和工件表面粗糙度Ra值。,F 副偏角 Kr, 取值:外圆车刀 Kr=515,副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。(若副切削刃为直线，副偏角可理解为副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。), 作用：减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少切削 振动，同时对工件已加工表面的粗糙度Ra值影响较大。,G 刃倾角

6、 s,主切削刃与基面的夹角，在主切削平面中测量。, 取值： s =55 ，粗加工多取负值，精加工多 取正值。, 作用：刃倾角的大小影响切屑的流量及刀尖的强度。,5） 刀具的工作角度, 进给运动对工作角度的影响, 刀具安装对工作角度的影响,刀具的标注角度是在一定假设条件下的静止参考系中定 义的。在实际切削中并不存在这种理想状态，刀具实际切 削中的工作角度要发生某些变化，这些变化对切削加工将 产生一定的影响。,二、磨具,用结合剂将许多细微、坚硬和形状不规则的磨料磨粒 按一定要求粘结制成的一类切削工具。,1磨具的种类, 涂覆磨具：砂纸、砂布、砂带等, 固结磨具：砂轮、油石、砂瓦等,2固结磨具特性,磨

7、料是组成磨具的主要原料，直接担负切削任务。常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料等三大类。,常用的磨料,1） 磨料,说明：,2） 粒度,磨粒的粒度号及基本尺寸, 粗磨选用较粗的磨粒，如30#46#；精磨选用较细的磨粒。微 粉常用于精密加工。,磨料、微粉的粒度号及基本尺寸,说明：, 粒度是指磨料颗粒的尺寸大小。GB247783规定了磨粒和微 粉两种粒度号。,3）结合剂,说明：,结合剂是磨具中用以粘结磨料的物质。磨具的强度、抗冲击性、耐热性及抗蚀性，在很大程度上取决于结合剂的性能。常用的有陶瓷结合剂、苦菱土结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂。,常用结合剂的代号、性能及其使用范围,4）硬度,磨具硬度等级及其代号,说明：, 在磨削加工中，一般常用G-N级的砂轮；成形磨削和精密 磨削常用K-R级的砂轮。, 磨具硬度是指磨具工作时在外力作用下磨料颗粒脱落的难 易程度。容易脱落的，则磨具硬度低；反之，则硬度高。, 加工硬脆材料，选用硬度较低的磨具；加工软韧材料，选 用硬度较高的磨具。,5） 组织,磨具的组织是表示磨具中磨料、结合剂和气孔三者之间不同体积的比例关系。磨料所占比例愈大，则气孔愈小，组织愈紧密；反之，组织愈疏松。,磨具的磨粒率、组织号及其适用范