4刀具（课件）- 《机械加工技术》同步教学（北京理工·2009）

第四章 刀具 第一节 金属切削刀具 第二节 刀具寿命及其影响因素 第三节 刀具的刃磨 第四节 车刀角度的检查及刀具的安装 第一节 金属切削刀具 一、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能 刀具材料性能的好坏，影响着刀具的耐用度和生产率;刀具材料的工艺性，影响着刀具本身的制造与刃磨质量。 (1)硬度高 刀具切削部分材料的硬度要高于工件材料的硬度，一般在60 HRC以上。 (2)足够的强度和韧性 刀具切削部分材料应能承受切削力、内应力、冲击和振动，为了防止刀具崩刃或断裂，必须具有足够的抗弯强度和冲击韧度。 (3)耐磨性高 它是指刀具材料抵抗磨损的能力。它是材料硬度、强度和金相组织等因素的综合反映。耐磨性通常取决于硬度。 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 (4)耐热性高 它是指刀具材料在高温下保持较高的硬度、强度、韧性和耐磨性的能力。可用红硬性或高温硬度表示。 (5)良好的工艺性 为了便于制造刀具，刀具材料应具备可加工性、可刃磨性、可焊接性及可热处理性等。同时，还应尽可能满足资源丰富和价格低廉的要求。 2.常用刀具切削部分材料的种类和用途 刀具切削部分材料主要有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料等。 碳素工具钢 用于低速、尺寸小的手动刀具，如丝锥、板牙、锯条、锉刀等。 合金工具钢 用于手动或刃形较复杂的低速刀具，如丝锥、板牙、拉刀等。 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 高速钢 用于各种刃形较复杂的刀具，如麻花钻、拉刀、车刀、铣刀等。 硬质合金 用于高温、高速下切削的刀具，如车刀、铣刀、铰刀等。硬质合金可分钨钻类(YG)和钨枯钦类(YT)。钨枯类用于加工铸铁及有色金属材料;钨枯钦类用于加工钢材。 陶瓷 用于连续切削的半精加工和精加工刀具，如车刀等。 人造聚晶金刚石(PCD) 用于精加工有色金属及非金属的刀具，如车刀、铣刀、橙刀的刀片。 立方氮化硼(CBN) 用于淬硬钢、耐磨铸铁、高温合金等难加工材料的半精加工和精加工。可做成整体刀片，也可与硬质合金做成复合刀片。 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 二、刀具的几何形状 刀具的种类繁多，结构各异，外圆车刀切削部分的形状，可作为其他各类刀具基本形态，在此基础上按各自特点组合成各类刀具，现以外圆车刀为例来说明，如图4-1所示。 1.刀具切削部分的组成 前面 刀具上切屑流过的表面。 主后面 刀具上与切削表面相对的表面。 副后面 刀具上与已加工表面相对的表面。 主切削刃 前面与主后面相交构成的切削刃，它承担主要的切削工作。 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 副切削刃 前面与副后面相交构成的切削刃。它配合主切削刃完成少量的切削工作，对已加工表面起修光作用。 刀尖 指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。在生产实际中，它往往磨成一段很小的直线或圆弧，以提高刀尖的强度。 2.辅助平面 为了确定刀具几何角度，在切削状态下，选定切削刃上某一点而假定的几个平面称为辅助平面，如图4 -2所示。 基面 通过切削刃选定点并垂直于假定主运动方向的平面。 主切削平面 通过主切削刃选定点与主切削刀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主切削平面的平面。 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 以上三个平面相互垂直，构成空间直角坐标系。 假定工作平面 通过切削刃选定点与基面垂直，且与假定进给运动方向平行的平面。 法平面 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。以上两个平面与基面亦可组成空间直角坐标系。 副切削平面 通过副切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面。 3.刀具的几何角度及选用 刀具的切削性能、锋利程度及强度主要是由刀具的几何角度来决定的。其中前角、后角、主偏角和刃倾角是主切削刃上四个最基本的角度，如图4 -3所示。实际加工中几何角度的选择应根据刀具材料、工件材料及工作条件参考有关手册而定。 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 (1)在正交平面内测量的角度 前角 前面与基面间的夹角。前角的大小决定刀刃的强度和锋利程度。前角大，刃口锋利，易切削;但前角过大，强度低、散热差，易崩刃。 后角 主后面与主切削平面间的夹角。后角的大小决定刀具后面与工件之间的摩擦及散热程度。后角过大，散热差，刀具寿命短;后角过小，摩擦严重，刀口变钝，温度高，刀具寿命也短。 楔角 前面与主后面间的夹角。 (2)在基面内测量的角度 上一页 下一页 返回 第一节 金属切削刀具 主偏角 主切削平面与假定工作平面间的夹