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1、毕业设计计（论文,）（说 明明 书）题 目：数控加工工中刀具具的选择择姓 名：郭圣杰杰编号：009011013345连云港职职业技术学院20122 年 04 月 20 日日连云港业业职业技技术学院院毕业设计计 （论文） 任任 务书姓名郭圣圣杰专业机电电一体化化任 务 下 达达 日 期年月日设计（论论文）开始日期期年月日设计（论论文）完完成日期期年月日设计（论论文）题目：A编制制设计B设计计专题（毕业论论文）指 导导教师系（部）主主 任任 年 月 日连云港职职业技术术学院毕业设计计（论文）答答辩委员会记记录机电工程程系机电一一体化专专业，学生于年月日进行了毕毕业设计计（论文）答答辩。设计题目目：
2、专题（论论文）题目：指导老师师：答辩委员员会根据据学生提交交的毕业业设计（论文）材材料，根根据学生答辩情况，经答辩委员会讨讨论评定定，给予学生毕业设设计（论文）成成绩为 。答辩委员员会人，出出席人答辩委员员会主任任（签字）：答辩委员员会副主主任（签签字）：答辩委员员会委员：， ， ， 连云港职职业技术学院毕业设设计（论文）评语语第页共页学生姓名名：郭圣圣杰专业业机电一一体化 年级级09毕业设计计（论文）题目：数控控刀具中中刀具的的选择评阅 人人：指导教师师： （签字） 年 月月 日成 绩：系（科）主主任： （签签字） 年 月月 日毕业设计计（论文）及及答辩评评语：连云港职业技术学院毕业设计摘要
3、任何一个个强大的的国家都都必须具具有包括括金属切切削加工工在内的的强大制制造业基基础。在在整个221世纪纪中,金金属切削削加工仍仍是机械械制造业业的主导导方法，切切削加工工（包含含磨削）不不仅占其其90%以上的的份额，而而且刀具具消耗费费用占制制造成本本的2%5%。无论论是专机机设备还还是柔性性制造单单元,CCNC制制造系统统都是当当今金属属切削工工业中的的主流。不同种类类的切削削工具材材料都有有所进步步，包括括高速工工具钢、硬硬质合金金、金属属陶瓷、陶陶瓷、聚聚晶立方方氮化硼硼(PCCBN)和聚晶晶金刚石石(PCCD)。高高速工具具钢(HHSS) 是高高韧性的的刀具材材料，能能制作成成其他材
4、材料不能能制作的的各种复复杂几何何形状和和尺寸的的锋利切切削刀具具。而高高耐磨性性的CBBN和PPCD超超硬材料料则适用用于高速速、小进进给量加加工。介介于上述述两种材材料之间间的是硬硬质合金金、金属属陶瓷和和陶瓷刀刀具材料料，这些些材料广广泛使用用于各种种切削速速度和进进刀量需需求的加加工工业业领域。而在CNNC制造造系统中中,工具具刀柄和和切削刀刀具的投投入可占占整个系系统投入入的100%甚至至更多。柔柔性制造造单元和和专机设设备系统统的效率率和能力力在很大大程度上上取决于于所采用用的刀具具和工具具辅助系系统的技技术水平平。关 键 词：切削，机机械，刀刀具，工工具论文类型型：基础研研究目录
5、第1章数数控刀具具的发展展和分类类特征1.1数数控刀具具的概述述1.2 数控刀刀具的分分类1.3数数控机床床对刀具具的要求求1.4刀刀具的材材料及特特点第2章 数控刀刀具的选选择2.1金金属切削削层的变变形2.2切切屑的类类型及其其分类2.3刀刀具的切切削力及及温度2.4车车刀的主主要角度度及选择择2.5铣铣削及铣铣刀2.6可可转位刀刀具的基基本概念念2.7正正确选择择刀柄第3章刀刀具磨损损及使用用寿命3.1刀刀具磨损损的形态态及其原原因3.2刀刀具磨损损过程、磨磨钝标准准及刀具具寿命3.3不不锈钢加加工对刀刀具的要要求3.4加加工淬火火钢和冷冷硬铸铁铁时刀具具的选用用结论致谢参考文献献第1章
6、 数控控刀具的的发展和和分类特特征1.1数数控刀具具的概述述刀具是机机械制造造中用于于切削加加工的工工具，又又称切削削工具。广广义的切切削工具具既包括括刀具，还还包括磨磨具。绝绝大多数数的刀具具是机用用的，但但也有手手用的。由由于机械械制造中中使用的的刀具基基本上都都用于切切削金属属材料，所所以“刀具”一词一一般就理理解为金金属切削削刀具。切切削木材材用的刀刀具则称称为木工工刀具。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有
7、些相似之处。然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。由
8、于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。19491950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切
9、削性能。1.2数数控刀具具的分类类刀具按工工件加工工表面的的形式可可分为五五类。加加工各种种外表面面的刀具具，包括括车刀、刨刨刀、铣铣刀、外外表面拉拉刀和锉锉刀等；孔加工工刀具，包包括钻头头、扩孔孔钻、镗镗刀、铰铰刀和内内表面拉拉刀等；螺纹加加工工具具，包括括丝锥、板板牙、自自动开合合螺纹切切头、螺螺纹车刀刀和螺纹纹铣刀等等；齿轮轮加工刀刀具，包包括滚刀刀、插齿齿刀、剃剃齿刀、锥锥齿轮加加工刀具具等；切切断刀具具，包括括镶齿圆圆锯片、带带锯、弓弓锯、切切断车刀刀和锯片片铣刀等等等。此此外，还还有组合合刀具。 按按切削运运动方式式和相应应的刀刃刃形状，刀刀具又可可分为三三类。通通用刀具具，如车车
10、刀、刨刨刀、铣铣刀(不不包括成成形的车车刀、成成形刨刀刀和成形形铣刀)、镗刀刀、钻头头、扩孔孔钻、铰铰刀和锯锯等；成成形刀具具，这类类刀具的的刀刃具具有与被被加工工工件断面面相同或或接近相相同的形形状，如如成形车车刀、成成形刨刀刀、成形形铣刀、拉拉刀、圆圆锥铰刀刀和各种种螺纹加加工刀具具等；展展成刀具具是用展展成法加加工齿轮轮的齿面面或类似似的工件件，如滚滚刀、插插齿刀、剃剃齿刀、锥锥齿轮刨刨刀和锥锥齿轮铣铣刀盘等等。1.3数数控机床床对刀具具的要求求金属切削削过程中中，刀具具切削部部分承受受很大切切削刀和和剧烈摩摩擦，并并产生很很高的切切削温度度；在断断续切削削工作时时，刀具具将受到到冲击和
11、和产生振振动，引引起切削削温度的的波动。为为此，刀刀具材料料应具各各下列基基本性能能： （11）高硬硬度 刀刀具材料料的硬度度必须更更高于被被加工工工件材料料的硬度度，否则则在高温温高压下下，就不不能保持持刀具锋锋利的几几何形状状，这是是刀具材材料应具具备的最最基本特特征。目目前，切切削性能能最差的的刀具材材料碳素工工具钢，其其硬度在在室温条条件下也也应在662HRRC以上上；高速速钢的硬硬度为663770HRRC；硬硬质合金金的硬度度为89993HHRA。HRCC和HRAA都属于于洛氏硬硬度，HHRA硬硬度一般般用于高高值范围围(大于于70)。HRRC硬度度值的有有效范围围是20070之间间
12、。600655HRCC的硬度度相当于于81836HRRA和维维氏硬度度68778330HVV。（2）足足够的强强度和韧韧性 刀刀具切削削部分的的材料在在切削时时要承受受很大的的切削力力和冲击击力。例例如，车车削455钢时，当当ap4mmm，f05mmmr时，刀刀片要承承受约440000N的切切削力。因因此，刀刀具材料料必须要要有足够够的强度度和韧性性。一般般用刀具具材料的的抗弯强强度bb(单位位为Paa：Nm22)表示示它的强强度大小小，用冲冲击韧度度ak(单单位为JJm22)表示示其韧性性的大小小，它反反映刀具具材料抵抵抗脆性性断裂和和崩刃的的能力。（3）高耐磨性和耐热性 刀具材料的耐磨性是
13、指抵抗磨损的能力。一般说，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。此外，刀具材料的耐磨性还和金相组织中化学成分、硬质点的性质、数量、颗粒大小和分布状况有关。金相组织中碳化物越多，颗粒越细，分布越均匀，其耐磨性就越高。刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系。其耐热性通常用它在高温下保持较高硬度的性能即高温硬度来衡量，或叫红硬性。高温硬度越高，表示耐热性越好，刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。耐热性差的刀具材料，由于高温下硬度显著下降而导致快速磨损乃至发生塑性变形，丧失其切削能力。（4）良好的导热性 刀具材料的导热性用热导率单位为W(mK)来表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热
14、量容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。此外，导热性好的刀具材料其耐热冲击和抗热龟裂的性能增强，这种性能对采用脆性刀具材料进行断续切削，特别是在加工导热性能差的工件时尤为重要。1.4刀刀具的材材料及特特点常用刀具具材料分分为：工工具钢（包包括碳素素工具钢钢、合金金工具钢钢、高速速钢），硬硬质合金金，超硬硬刀具材材料（包包括陶瓷瓷，金刚刚石及立立方氮化化硼等）。高速钢：高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具，孔加工刀具例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等；由于高速钢硬度，耐磨性，耐热性不及硬质合金，因此只适于制造中、低速切削的各种刀具。 高速钢按其性能分成两大类：普通高速钢和高
15、性能高速钢。 硬质合金：硬质合金大量应用在刚性好，刃形简单的高速切削刀具上，随着技术的进步，复杂刀具也在逐步扩大其应用。 钨钴类硬质合金是由WC和 Co烧结而成，代号为YG，一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。 钨钛钴类硬质合金是以WC为基体，添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成，代号为YT，一般适用于高速加工钢料。 添加钽（铌）类硬质合金是在以上两种硬度合金中添加少量其它碳化物（如TaC 或NbC）而派生出的一类硬质合金，代号为YW，既适用加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。常用牌号YW1、YW2。 涂层刀具：硬质合金或高速钢刀具通过化学或物理方法在其上表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物
16、，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。 对刀具表面涂覆的方法有两种： 化学气相沉积法（法），适用于硬质合金刀具； 物理气相沉积法（法），适用于高速钢刀具。 涂层材料可分为iC涂层、TiN涂层、iC与TiN涂层、Al2O3涂层等。 其它刀具材料：（1）陶瓷刀具：是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。 一般适用于高速下精细加工硬材料。一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。陶瓷材料被认为是提高生产率的最有希望的刀具材料之一。 （2）人造金刚石：它是碳的同素异形体，是目前最硬的刀具材料，显微硬度达10
17、000HV。它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700800时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。 （3）立方氮化硼：是由立方氮化硼（白石墨）在高温高压下转化而成的，其硬度仅次于金刚石，耐热温度可达1400，有很高的化学稳定性，较好的可磨性，抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度，难加工材料的半精加工和精加工。第2章数数控刀具具的选择择2.1金金属切削削层的变变形(1)切切屑形成成过程及及变
18、形区区的划分分大量的实实验和理理论分析析证明，塑塑性金属属切削过过程中切切屑的形形成过程程就是切切削层金金属的变变形过程程。切削削层的金金属变形形大致划划分为三三个变形形区：第第一变形形区(剪切滑滑移)、第二二变形区区(纤维化化)、第三三变形区区(纤维化化与加工工硬化)。(2)积积屑瘤的的形成及及其对切切削过程程的影响响在切削速速度不高高而又能能形成连连续切屑屑的情况况下，加加工一般般钢料或或其它塑塑性材料料时，常常常在前前刀面处处粘着一一块剖面面有时呈呈三角状状的硬块块。它的的硬度很很高，通通常是工工件材料料的2-3倍，在在处于比比较稳定定的状态态时，能能够代替替刀刃进进行切削削。这块块冷焊
19、在在前刀面面上的金金属称为为积屑瘤瘤或刀瘤瘤。（3）积积屑瘤是是如何形形成的切屑对前前刀面接接触处的的摩擦，使使前刀面面十分洁洁净。当当两者的的接触面面达到一一定温度度同时压压力又较较高时，会会产生粘粘结现象象，即一一般所谓谓的“冷焊”。切屑屑从粘在在刀的底底层上流流过，形形成“内摩擦擦”。如果果温度与与压力适适当，底底层上面面的金属属因内摩摩擦而变变形，也也会发生生加工硬硬化，而而被阻滞滞在底层层，粘成成一体。这这样粘结结层就逐逐步长大大，直到到该处的的温度与与压力不不足以造造成粘附附为止。所所以积屑屑瘤的产产生以及及它的积积聚高度度与金属属材料的的硬化性性质有关关，也与与刃前区区的温度度和
20、压力力分布有有关。一一般说来来，塑性性材料的的加工硬硬化倾向向愈强，愈愈易产生生积屑瘤瘤；温度度与压力力太低，不不会产生生积屑瘤瘤；反之之，温度度太高，产产生弱化化作用，也也不会产产生积屑屑瘤。走走刀量保保持一定定时，积积屑瘤高高度与切切削速度度有密切切关系。（4）积积屑瘤对对切削过过程的影影响实际前角角增大它加大了了刀具的的实际前前角，可可使切削削力减小小，对切切削过程程起积极极的作用用。积屑屑瘤愈高高，实际际前角愈愈大。增大切削削厚度使加工表表面粗糙糙度增大大积屑瘤的的底部则则相对稳稳定一些些，其顶顶部很不不稳定，容容易破裂裂，一部部分连附附于切屑屑底部而而排出，一一部分残残留在加加工表面
21、面上，积积屑瘤凸凸出刀刃刃部分使使加工表表面切得得非常粗粗糙，因因此在精精加工时时必须设设法避免免或减小小积屑瘤瘤。对刀具寿寿命的影影响积屑瘤粘粘附在前前刀面上上，在相相对稳定定时，可可代替刀刀刃切削削，有减减少刀具具磨损、提提高寿命命的作用用。但在在积屑瘤瘤比较不不稳定的的情况下下使用硬硬质合金金刀具时时，积屑屑瘤的破破裂有可可能使硬硬质合金金刀具颗颗粒剥落落，反而而使磨损损加剧。（5）防防止积屑屑瘤的主主要方法法降低切削削速度，使使温度较较低，粘粘结现象象不易发发生；采采用高速速切削，切切削温度度高于积积屑瘤消消失的相相应温度度；采用用润滑性性能好的的切削液液，减少少摩擦；增加刀刀具前角角
22、，以减减小切屑屑与前刀刀面接触触区的压压力；适适当提高高工件材材料硬度度，减小小加工硬硬化倾向向。 2.2切切屑的类类型及其其分类带状切屑屑它的内表表面光滑滑，外表表面毛茸茸。加工工塑性金金属材料料，当切切削厚度度较小、切切削速度度较高、刀刀具前角角较大时时，一般般常得到到这类切切屑。它它的切削削过程平平衡，切切削力波波动较小小，已加加工表面面粗糙度度较小。 挤裂切屑屑这类切屑屑与带状状切屑不不同之处处在外表表面呈锯锯齿形，内内表面有有时有裂裂纹。这这种切屑屑大多在在切削速速度较低低、切削削厚度较较大、刀刀具前角角较小时时产生。单元切屑屑 如果在挤挤裂切屑屑的剪切切面上，裂裂纹扩展展到整个个面
23、上，则则整个单单元被切切离，成成为梯形形的单元元切屑。 以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。其中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。反之，则可以得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。崩碎切屑屑这是属于于脆性材材料的切切屑。这这种切屑屑的形状状是不规规则的，加加工表面面是凸凹凹不平的的。从切切削过程程来看，切切屑在破破
24、裂前变变形很小小，和塑塑性材料料的切屑屑形成机机理也不不同。它它的脆断断主要是是由于材材料所受受应力超超过了它它的抗拉拉极限。加加工脆硬硬材料，如如高硅铸铸铁、白白口铁等等，特别别是当切切削厚度度较大时时常得到到这种切切屑。由由于它的的切削过过程很不不平稳，容容易破坏坏刀具，也也有损于于机床，已已加工表表面又粗粗糙，因因此在生生产中应应力求避避免。其其方法是是减小切切削厚度度，使切切屑成针针状或片片状；同同时适当当提高切切削速度度，以增增加工件件材料的的塑性。以上是四四种典型型的切屑屑，但加加工现场场获得的的切屑，其其形状是是多种多多样的。在在现代切切削加工工中，切切削速度度与金属属切除率率达
25、到了了很高的的水平，切切削条件件很恶劣劣，常常常产生大大量“不可接接受”的切屑屑。所谓谓切屑控控制(又又称切屑屑处理，工工厂中一一般简称称为“断屑”)，是是指在切切削加工工中采取取适当的的措施来来控制切切屑的卷卷曲、流流出与折折断，使使形成“可接受受”的良好好屑形。2.3刀刀具的切切削力及及温度（1）切切削力研究切削削力，对对进一步步弄清切切削机理理，对计计算功率率消耗，对对刀具、机机床、夹夹具的设设计，对对制定合合理的切切削用量量，优化化刀具几几何参数数等，都都具有非非常重要要的意义义。金属属切削时时，刀具具切入工工件，使使被加工工材料发发生变形形并成为为切屑所所需的力力，称为为切削力力。切
26、削削力来源源于三个个方面：克服被加加工材料料对弹性性变形的的抗力；克服被加加工材料料对塑性性变形的的抗力；克服切屑屑对前刀刀面的摩摩擦力和和刀具后后刀面对对过渡表表面与已已加工表表面之间间的摩擦擦力。上述各力力的总和和形成作作用在刀刀具上的的合力FFr(国国标为FF)。为为了实际际应用，Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。在车削时：Fz切削力力或切向向力。它它切于过过渡表面面并与基基面垂直直。Fz是计算算车刀强强度，设设计机床床零件，确确定机床床功率所所必需的的。Fx进给力力、轴向向力或走走刀力。它它是处于于基面内内并与工工件轴线线平行与与
27、走刀方方向相反反的力。Fx是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。 Fy切深抗抗力、或或背向力力、径向向力、吃吃刀力。它它是处于于基面内内并与工工件轴线线垂直的的力。FFy用来确确定与工工件加工工精度有有关的工工件挠度度，计算算机床零零件和车车刀强度度。它与与工件在在切削过过程中产产生的振振动有关关。消耗在切切削过程程中的功功率称为为切削功功率Pm(国标标为Poo)。切切削功率率为力FFz和Fx所消耗耗的功率率之和，因因Fy方向没没有位移移，所以以不消耗耗功率。于于是Pm=(FzV+FFxnwf/110000)110-33其中：PPm切削功功率（KKW）；Fz切切削力（N）；V切削削速度（m
28、m/s）；Fx进进给力(N）；nw工工件转速速（r/s）； f进给给量（mm/s）。式中等号号右侧的的第二项项是消耗耗在进给给运动中中的功率率，它相相对于FF所消耗耗的功率率来说，一一般很小小(11%22%)，可可以略去去不计，于于是Pm=FzV110-33按上式求求得切削削功率后后，如要要计算机机床电动动机的功功率(PPE)以便选选择机床床电动机机时，还还应考虑虑到机床床传动效效率。PE Pm/m式中 ：m机床的的传动效效率，一一般取为为0.7750.885，大大值适用用于新机机床，小小值适用用于旧机机床。（2）切切削热的的产生和和传导被切削的的金属在在刀具的的作用下下，发生生弹性和和塑性变
29、变形而耗耗功，这这是切削削热的一一个重要要来源。此此外，切切屑与前前刀面、工工件与后后刀面之之间的摩摩擦也要要耗功，也也产生出出大量的的热量。因因此，切切削时共共有三个个发热区区域，即即剪切面面、切屑屑与前刀刀面接触触区、后后刀面与与过渡表表面接触触区。（3）影影响切削削温度的的主要因因素根据理论论分析和和大量的的实验研研究知，切切削温度度主要受受切削用用量、刀刀具几何何参数、工工件材料料、刀具具磨损和和切削液液的影响响，以下下对这几几个主要要因素加加以分析析。切削用量量的影响响分析各因因素对切切削温度度的影响响，主要要应从这这些因素素对单位位时间内内产生的的热量和和传出的的热量的的影响入入手
30、。如如果产生生的热量量大于传传出的热热量，则则这些因因素将使使切削温温度增高高；某些些因素使使传出的的热量增增大，则则这些因因素将使使切削温温度降低低。切削削速度对对切削温温度影响响最大，随随切削速速度的提提高，切切削温度度迅速上上升。而而背吃力力量ap变化时时，散热热面积和和产生的的热量亦亦作相应应变化，故故ap对切切削温度度的影响响很小。刀具几何何参数的的影响切削温度度随前角角o的增大大而降低低。这是是因为前前角增大大时，单单位切削削力下降降，使产产生的切切削热减减少的缘缘故。但但前角大大于18820后，对对切削温温度的影影响减小小，这是是因为楔楔角变小小而使散散热体积积减小的的缘故。主主
31、偏角r减小时时，使切切削宽度度aw增大，切切削厚度度ac减小，故故切削温温度下降降。负倒倒棱b1在(00-2)f范围围内变化化，刀尖尖圆弧半半径ree在0-11.5mmm范围围内变化化，基本本上不影影响切削削温度。因因为负倒倒棱宽度度及刀尖尖圆弧半半径的增增大，会会使塑性性变形区区的塑性性变形增增大，但但另一方方面这两两者都能能使刀具具的散热热条件有有所改善善，传出出的热量量也有所所增加，两两者趋于于平衡，所所以对切切削温度度影响很很小。刀具磨损损的影响响在后刀面面的磨损损值达到到一定数数值后，对对切削温温度的影影响增大大；切削削速度愈愈高，影影响就愈愈显著。合合金钢的的强度大大，导热热系数小
32、小，所以以切削合合金钢时时刀具磨磨损对切切削温度度的影响响，就比比切碳素素钢时大大。切削液的的影响切削液对对切削温温度的影影响，与与切削液液的导热热性能、比比热、流流量、浇浇注方式式以及本本身的温温度有很很大的关关系。从从导热性性能来看看，油类类切削液液不如乳乳化液，乳乳化液不不如水基基切削液液。2.4车车刀的主主要角度度及选择择（1）车车刀的角角度及选选择车刀的主主要角度度有前角角（00）、后后角（0）、主编编角（KKr）、副偏偏角（Kr）和刃刃倾角（s）。为了确定车刀的角度，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。对车削而言，如果不考虑车刀安装和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面
33、；基面是水平面；当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。1前角0在主剖面中测量，是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取0=1020，加工脆性材料，车刀的前角0应比粗加工大，以利于刀刃锋利，工件的粗糙度小。2后角0在主剖面中测量，是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦，一般取0=612，粗车时取小值，精车时取大值。3主偏角Kr在基面中测量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是：1）可改变主切削刃参加切削的长度，影
34、响刀具寿命。 2）影响径向切削力的大小。小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度，因而散热较好，对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大，易产生弯曲和振动，因此，主偏角应选大些。 车刀常用的主偏角有45、60、75、90等几种，其中45多。 4副偏角Kr在基面中测量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦，以改善已加工表面的精糙度。在切削深度ap、进给量f、主偏角Kr相等的条件下，减小副偏角Kr，可减小车削后的残留面积，从而减小表面粗糙度，一般选取Kr=515。 5刃倾角入s 在切削平面
35、中测量，是主切削刃与基面的夹角。其作用主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行，s=0;刀尖处于主切削刃的最低点，s为负值，刀尖强度增大，切屑流向已加工表面，用于粗加工；刀尖处于主切削刃的最高点，s为正值，刀尖强度削弱，切屑流向待加工表面，用于精加工。车刀刃倾角s，一般在-5-+5之间选取。（2）车车刀的组组成及结结构刀由刀头头和刀体体两部分分组成。刀刀头用于于切削，刀刀体用于于安装。刀刀头一般般由三面面，两刃刃、一尖尖组成。前刀面 是切屑流经过的表面。主后刀面面 是与与工件切切削表面面相对的的表面。副后刀面 是与工件已加工表面相对的表面。主切削刃 是前刀面与主后刀面的交线，担负主要的切削
36、工作。 副切削刃 是前刀面与副后刀面的交线，担负少量的切削工作，起一定的修光作用。刀尖 是主切削刃与副切削刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。最常用的车刀结构形式有以下两种： 1整体车刀 刀头的切削部分是靠刃磨得到的，整体车刀的材料多用高速钢制成，一般用于低速切削。 2焊接车刀 将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。2.5铣铣削及铣铣刀铣削用旋旋转的铣铣刀作为为刀具的的切削加加工。铣铣削一般般在铣床床或镗床床上进行行，适于于加工平平面、沟沟槽、各各种成形形面(如如花键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。铣削的特征是：铣刀各刀齿周期性地
37、参与间断切削；每个刀齿在切削过程中的切削厚度是变化的。铣削进给给量有33种表示示方式每分钟钟进给量量vf(毫米米/分)，表示示工件每每分钟相相对于铣铣刀的位位移量；每转进进给量ff(毫米米/转)，表示示在铣刀刀每转一一转时与与工件的的相对位位移量；每齿齿进给量量af(毫米米/齿)，表示示铣刀每转转过一个个刀齿的的时间内内工件的的相对位位移量。铣铣削深度度ap(毫米米)是在在平行于于铣刀轴心心线方向向测量的的铣刀与工工件的接接触长度度。铣削削切削弧弧深度aae(毫米米)是垂垂直于铣铣刀轴心心线方向向测量的的铣刀与工工件接触触弧的深深度。用用高速钢钢铣刀铣削削中碳钢钢的切削削速度一一般为22030
38、米/分；用硬质质合金铣铣刀可达达6090米/分。铣削一般般分周铣铣和端铣铣两种方方式。周周铣和某某些不对对称的端端铣又有有逆铣和和顺铣之之分。凡凡刀刃切切削方向向与工件件的进给给运动方方向相反反的称为为逆铣；方向相相同的称称为顺铣铣。逆铣铣时，铣铣刀每齿齿的切削削厚度是是从零逐逐渐增大大，所以以刀齿在在开始切切入时，将将与切削削表面发发生挤压压和滑擦擦，这对对铣刀寿寿命和铣铣削工件件的表面面质量都都有不利利影响。顺顺铣时的的情况正正相反，所所以顺铣铣能提高高铣刀寿寿命和铣铣削表面面质量，并并能减小小机床的的功率消消耗。但但顺铣时时铣刀所所受的切切削冲击击力较大大，当机机床的进进给传动动机构有有
39、间隙或或铸锻毛毛坯有硬硬皮时不不宜采用用顺铣，以以免引起起振动和和损坏刀刀具。铣刀是一一种多齿齿刀具，同同时参与与切削的的切削刃刃总长度度较长，并并可使用用较高的的切削速速度，又又无空行行程，故故在一般般情况下下铣削的的生产率率比用单单刃刀具具的切削削加工(如刨削削、插削削)为高高，但铣铣刀的制制造和刃刃磨较为为困难。普普通铣削削的加工工精度不不高，一一般粗铣铣精度为为IT11110，表表面粗糙糙度为RRa2002.55微米；精铣精精度可达达IT997，表面面粗糙度度为Raa2.550.116微米米。铣刀按用用途区分分有多种种常用的的型式圆柱形形铣刀：用于卧卧式铣床床上加工工平面。刀刀齿分布布
40、在铣刀刀的圆周周上，按按齿形分分为直齿齿和螺旋旋齿两种种。按齿齿数分粗粗齿和细细齿两种种。螺旋旋齿粗齿齿铣刀齿齿数少，刀刀齿强度度高，容容屑空间间大，适适用于粗粗加工；细齿铣铣刀适用用于精加加工。面铣刀刀：用于于立式铣铣床、端端面铣床床或、龙龙门铣床床、上加加工平面面，端面面和圆周周上均有有刀齿，也也有粗齿齿和细齿齿之分。其其结构有有整体式式、镶齿齿式和可可转位式式3种。立铣铣刀：用用于加工工沟槽和和台阶面面等，刀刀齿在圆圆周和端端面上，工工作时不不能沿轴轴向进给给。当立立铣刀上上有通过过中心的的端齿时时，可轴轴向进给给。三面刃刃铣刀：用于加加工各种种沟槽和和台阶面面，其两两侧面和和圆周上上均
41、有刀刀齿。角度铣铣刀：用用于铣削削成一定定角度的的沟槽，有有单角和和双角铣铣刀两种种。锯片片铣刀：用于加加工深槽槽和切断断工件，其其圆周上上有较多多的刀齿齿。为了了减少铣铣切时的的摩擦，刀刀齿两侧侧有1551的副副偏角。此此外，还还有键槽槽铣刀燕燕尾槽铣铣刀 TT形槽铣铣刀和各各种成形形铣刀等等。铣刀的结结构分为为4种。整体体式：刀刀体和刀刀齿制成成一体。整体焊齿式：刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成，并钎焊在刀体上。镶齿式：刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头，也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式；刀头在夹具上单独刃磨的称为
42、体外刃磨式。可转位式：这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。铰削和铰铰刀利用铰刀刀从已加加工的孔孔壁切除除薄层金金属，以以获得精精确的孔孔径和几几何形状状以及较较低的表表面粗糙糙度的切切削加工工。铰削削一般在在钻孔、扩扩孔或镗镗孔以后后进行，用用于加工工精密的的圆柱孔孔和锥孔孔，加工工孔径范范围一般般为31000毫米。由由于铰刀刀的切削削刃长，铰铰削时各各刀齿同同时参加加切削，生生产效率率高，在在孔的精精加工中中应用较较广。 铰削的工工作方式式一般是是工件不不动，由由铰刀旋旋转并向向孔中作作轴向进进给。在在车床上上铰削时时，工件件旋转，铰铰刀作轴轴向进给给。铰削削过程中中，铰刀刀前端
43、的的切削部部分进行行切削，后后面的校校准部分分起引导导、防振振、修光光和校准准作用。铰铰孔的尺尺寸和几几何形状状精度直直接由铰铰刀决定定。铰削削可分粗粗铰和精精铰。一一般在车车床、镗镗床或钻钻床上进进行，称称为机铰铰，也可可手工铰铰削。粗粗铰的切切削深度度(单边边加工馀馀量)为为0.330.8mmm，加加工精度度可达IIT1009，表面面粗糙度度为Raa101.225mm。精铰铰的切削削深度为为0.0060.3mmm，加加工精度度可达IIT86，表面面粗糙度度为Raa1.2250.008mm。铰孔孔的切削削速度较较低，例例如用硬硬质合金金圆柱形形多刃铰铰刀对钢钢件铰孔孔时，当当孔径为为4010
44、00mm时时，切削削速度为为612mm/miin，进进给量为为0.332mmm/r。正正确选用用煤油、机机械油或或乳化液液等切削削液可提提高铰孔孔质量和和刀具寿寿命，并并有利于于减小振振动。铰刀具有有一个或或多个刀刀齿、用用以切除除已加工工孔表面面薄层金金属的旋旋转刀具具。经铰铰削加工工后的孔孔可获得得精确的的尺寸和和形状。铰铰刀按使使用方法法分手用用和机用用两种；按铰孔孔的形状状分圆柱柱形、圆圆锥形和和阶梯形形3种；按按装夹方方法分带带柄式和和套装式式两种；按齿槽槽的形状状分直槽槽和螺旋旋槽两种种。2.6可可转位刀刀具的基基本概念念可转位刀刀具是将将预先加加工好并并带有若若干个切切削刃的的多
45、边形形刀片，用用机械夹夹固的方方法夹紧紧在刀体体上的一一种刀具具。当在在使用过过程中一一个切削削刃磨钝钝了后，只只要将刀刀片的夹夹紧松开开，转位位或更换换刀片，使使新的切切削刃进进入工作作位置，再再经夹紧紧就可以以继续使使用。可转位刀刀具与焊焊接式刀刀具和整整体式刀刀具相比比有两个个特征，其其一是刀刀体上安安装的刀刀片，至至少有两两个预先先加工好好的切削削刃供使使用。其其二是刀刀片转位位后的切切削刃在在刀体上上位置不不变，并并具有相相同的几几何参数数。可转位刀刀片与焊焊接式刀刀具相比比有以下下特点：刀片成为为独立的的功能元元件，其其切削性性能得到到了扩展展和提高高。机械夹固固式避免免了焊接接工
46、艺的的影响和和限制，更更利于根根据加工工对象选选择各种种材料的的刀片，并并充分地地发挥了了其切削削性能，从从而提高高了切削削效率。切削刃空空间位置置相对刀刀体固定定不变，节节省了换换刀、对对刀等所所需的辅辅助时间间，提高高了机床床的利用用率。经济性好好。由于于可转位位刀具切切削效率率高，辅辅助时间间少，所所以提高高了工效效，而且且可转位位刀具的的刀体可可重复使使用，节节约了钢钢材和制制造费用用。促进了刀刀具技术术的进步步。可转转位刀片片的制造造采用了了与焊接接刀片机机械制粒粒不同的的喷雾制制粒新工工艺，压压制时的的流动性性是机械械制粒的的几十倍倍，促进进了刀片片质量的的提高。同同时可转转位刀体体的专业业化、标标准化生生产又促促进了刀刀体制造造工艺的的发展。刀具的组组成可转位刀刀具一般般由刀片片、刀垫垫、夹紧紧元件和和刀体组组成其中各部部分的作作用为：刀片：承承担切削削，形成成被加工工表面。刀垫：保保护刀体体，确定定刀片(切削刃刃)位置置。夹紧元件件：夹紧紧刀片和和刀垫。刀体：刀刀体及(或)刀刀垫的载载体，承承担和传传递切削削力及切切削扭距距，完成成刀片与与机床的的联接。刀具的结结构可转位刀刀具的结结构包括括刀片的的夹紧形形式，刀刀垫的装装夹形式式和刀体体与机床床的联接接形式等等。刀片的夹夹紧形式式 刀片片的夹紧紧方式受受刀片形形状、刀刀具尺寸寸和刀具具功用等等因素的的