1.1刀具的几何角度及材料（课件）- 《 机械加工技术》同步教学（清华版·2017）

绪　　论 一、机械制造技术的作用与发展 二、本课程的性质、内容与任务 三、本课程的特点及学习方法 一、机械制造技术的作用与发展 ① 向高柔性化和自动化方向发展。随着国内外市场竞争越来越激烈，机电产品的更新换代周期越来越短，多品种中小批量生产已成为目前和今后生产的主要类型。因此，以解决中小批量生产自动化问题为主要目标的CNC( 计算机数控)、CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)、FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统)等高新技术，越来越受到重视。这些高新技术的广泛应用，能使整个生产过程在计算机控制下，不仅实现自动化，而且实现柔性化、智能化、集成化，必然使产品质量和生产效率大大提高，生产周期缩短，产生很好的经济效益。 一、机械制造技术的作用与发展 ② 精密加工和超精密加工的应用将日益广泛。在现代高科技领域中，产品的精度要求越来越高，掌握精密和超精密加工技术，在未来的激烈竞争中具有重要意义，也是一个国家制造水平的重要标志。 ③ 发展高速切削、强力切削。这也是提高切削加工效率的重要途径之一。 解放前，我国的机械工业十分落后，解放后经过50多年的建设，尤其是改革开放20年来，我国的机械工业得到了很大的发展，但与国外先进水平相比，差距依然很大。因此，大力发展机械制造技术，赶超世界先进水平，是我们义不容辞的责任。学习好、应用好机械制造技术就是我们目前首要的任务。 二、本课程的性质、内容与任务 三、本课程的特点及学习方法 单元一　金属切削的基本知识 导　　读 模块一 　刀具的几何角度及材料 模块二 　金属切削过程 模块一　刀具的几何角度及材料 一、 刀具的几何角度 1.车刀的组成 (1)前刀面(Aγ)　切屑流出时经过的刀面称为前刀面。 (2)后刀面(Aα)　与加工表面相对的刀面称为后刀面(也称主后刀面)。 (3)副后刀面(Aα′)　与已加工表面相对的刀面称为副后刀面。 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-1　车刀切削部分的构成 (4)主切削刃(S)　前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。 (5)副切削刃(S′)　前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。 模块一　刀具的几何角度及材料 (6)刀尖　刀尖是主、副切削刃的连接部位，或者是主、副切削刃的交点。 图 1-2　刀尖的结构 a)尖刀尖　b)修圆刀尖　c)倒角刀尖 2.刀具的静止角度参考系 模块一　刀具的几何角度及材料 1) 假定运动条件　以切削刃选定点位于工件中心高时的主运动方向作为假定主运动方向；以切削刃选定点的进给运动方向，作为假定进给运动方向，不考虑进给运动的大小。 2) 假定安装条件　假定车刀安装绝对正确。 (1)正交平面静止参考系 1) 参考系的建立　正交平面参考系由以下相互垂直的pr、ps 、po三个坐标平面组成，如图1-3所 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-3　正交平面静止参考系坐标平面 2) 静止角度的标注　在该参考系中可标注出以下几个角度，如图1-4所示： 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-4　正交平面静止参考系标注的角度 ３)角度正负的规定 模块一　刀具的几何角度及材料 图 1-5　车刀角度正负的规定方法 a) 前、后角　b) 刃倾角 (2)其它静止参考系 模块一　刀具的几何角度及材料 1)法剖面静止参考系(如图1-6所示)法剖面静止参考系由以下pr、ps、pn 三个坐标平面组成。 图1-6　法剖面静止参考系标注的角度 模块一　刀具的几何角度及材料 2)假定工作平面、背平面静止参考系(如图1-7所示)假定工作平面、背平面静参考系由以下pr、pf、pp三个坐标平面组成。 图 1-7　假定工作平面、背平面静止参考系标注的角度 模块一　刀具的几何角度及材料 3.刀具的工作角度 表1-1　刀具工作角度参考系(通过切削刃选定点) 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-8　纵向进给时刀具的工作角度 (1)进给运动对刀具工作角度的影响 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-9　横向进给时刀具的工作角度 (2)刀具安装位置对刀具工作角度的影响 1)刀具装高或装低的影响(如图1-10所示)　设刀具的λs=0。 模块一　刀具的几何角度及材料 图1-10　刀具安装高低对刀具工作角度的影响 2)刀杆轴线不垂直于进给运动方向的影响(如图1-11所示)　在基面内，若刀具轴线在安装时不垂直于进给运动方向， 模块一　刀具的几何角度及材料 则刀具的工作主偏角和工作副偏角将增大或减小。 图1-11　刀杆轴线不垂直于进给运动方向的工作角度 二、刀具的材料 1.刀具材料必须具备的性能 模块一　刀具的几何角度及材料 (1)高的硬度　刀具要从工件上切除金属层，因此，其切削部分的硬度必须大于工件材料的硬度。 (2)高的耐磨性　刀具材料应具有较高的耐磨性，以抵抗工件对刀具的磨损。 (3)足够