机械制造技术课件.ppt

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1、第五篇第五篇第五篇第五篇 切削加工切削加工切削加工切削加工2/18/20232/18/2023切削加工切削加工切削加工切削加工用切削刀具，在工具（刀具）与工件用切削刀具，在工具（刀具）与工件用切削刀具，在工具（刀具）与工件用切削刀具，在工具（刀具）与工件的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。分机加工和钳工，机

2、加工是工人操作机床完成，这分机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这分机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这分机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的。的。的。的。目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来目前绝大多数零件的质量还要靠切

3、削加工的方法来目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来保证。保证。保证。保证。第一章第一章 金属切削的基础知识金属切削的基础知识 一、零件表面的形成及切削运动一、零件表面的形成及切削运动一、零件表面的形成及切削运动一、零件表面的形成及切削运动 1 1主运动主运动主运动主运动主要完成切削的运动，消耗功率最多，主要完成切削的运动，消耗功率最多，主要完成切削的运动，消耗功率最多，主要完成切削的运动，消耗功率最多，一种加工主运动只有一个。（一种加工主运动只有一个。（一种加工主运动只有一个。（一种加工主运动只有一个。（）；）；）；）；2 2进给运动进给运动

4、进给运动进给运动使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的使切削加工保持连续进行，一种加工可以有一种（或以上）的 进给运动。（进给运动。（进给运动。（进给运动。（）（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）（进给运动可以是连续的也可以是间歇的）实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度：实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度：实际的切削运动是一个合成运动。合成切削速度：实际的切削运动是一个合成运动。合

5、成切削速度：是矢量和。是矢量和。是矢量和。是矢量和。1 1 1 1 切削运动及切削要素切削运动及切削要素切削运动及切削要素切削运动及切削要素二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量1.1.切削速度切削速度切削速度切削速度 选定点的选定点的选定点的选定点的主运动速度（主运动速度（主运动速度（主运动速度（m/sm/s或或或或m/minm/min）,车削时一般算工车削时一般算工车削时一般算工车削时一般算工件最大切削直径处的线速度。件最大切削直径处的线速度。件最大切削直径处的线速度。件最大切削直径处的线速度。2 2进给量进给量进给量进给量f f刀

6、具在进给运刀具在进给运刀具在进给运刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，动方向上相对工件的位移量，动方向上相对工件的位移量，动方向上相对工件的位移量，车削时为（车削时为（车削时为（车削时为（mm/rmm/r）；刨削时）；刨削时）；刨削时）；刨削时为（为（为（为（mm/strmm/str），其他切削加），其他切削加），其他切削加），其他切削加工也可以用进给速度工也可以用进给速度工也可以用进给速度工也可以用进给速度 （mm/smm/s、mm/minmm/min、m/minm/min），和每齿进给量），和每齿进给量），和每齿进给量），和每齿进给量（mm/zmm/z）来衡量。）来衡量。）来衡量。）来衡

7、量。3 3背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）垂直与进给速度方向测垂直与进给速度方向测垂直与进给速度方向测垂直与进给速度方向测量的切削层最大尺寸（量的切削层最大尺寸（量的切削层最大尺寸（量的切削层最大尺寸（mmmm）。）。）。）。三、切削层参数（如上页图）三、切削层参数（如上页图）三、切削层参数（如上页图）三、切削层参数（如上页图）1 1切削厚度切削厚度切削厚度切削厚度h hD D垂直与切削刃的方向上度量的切削垂直与切削刃的方向上度量的切削垂直与切削刃的方向上度量的切削垂直与切削刃的方向上度量的切削层截面的尺寸。（层截面的尺寸。（层截面的尺寸。（层截

8、面的尺寸。（mmmm）2 2切削宽度切削宽度切削宽度切削宽度b bD D沿切削刃方向度量的切削层截面的沿切削刃方向度量的切削层截面的沿切削刃方向度量的切削层截面的沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。尺寸。尺寸。尺寸。(mmmm)3 3切削面积切削面积切削面积切削面积A AD D给定瞬间，切削层在切削层尺寸平给定瞬间，切削层在切削层尺寸平给定瞬间，切削层在切削层尺寸平给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。面里的横截面积。面里的横截面积。面里的横截面积。()()一、刀具材料一、刀具材料一、刀具材料一、刀具材料1.1.对刀具材料的基本要求对刀具材料的基本要求对刀具材料的基本要求对刀具材料的基

9、本要求 （1 1）高硬度）高硬度）高硬度）高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料刀具材料的硬度必须高于工件材料刀具材料的硬度必须高于工件材料刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般其常温硬度要求在的硬度，一般其常温硬度要求在的硬度，一般其常温硬度要求在的硬度，一般其常温硬度要求在62HRC62HRC以上。以上。以上。以上。（2 2）足够的强度和韧度）足够的强度和韧度）足够的强度和韧度）足够的强度和韧度 以承受很大的切削力、以承受很大的切削力、以承受很大的切削力、以承受很大的切削力、冲击与振动。图冲击与振动。图冲击与振动。图冲击与振动。图1 13 3 常用刀具材料的耐热性常用刀具材料的耐热性常

10、用刀具材料的耐热性常用刀具材料的耐热性（3 3）高耐磨性）高耐磨性）高耐磨性）高耐磨性 以抵抗切削过程中的剧烈磨损，以抵抗切削过程中的剧烈磨损，以抵抗切削过程中的剧烈磨损，以抵抗切削过程中的剧烈磨损，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，耐磨性愈好。耐磨性愈好。耐磨性愈好。耐磨性愈好。（4 4）高的耐热性）高的耐热性）高的耐热性）高的耐热性 刀具材料应在高温下仍能保持刀具材料应在高温下仍能保持刀具材料应在高温下仍能保持刀具材料应在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性

11、。（常用刀较高硬度，又称为红硬性或热硬性。（常用刀较高硬度，又称为红硬性或热硬性。（常用刀较高硬度，又称为红硬性或热硬性。（常用刀具材料的耐热性见图具材料的耐热性见图具材料的耐热性见图具材料的耐热性见图1 13 3，耐热性是衡量刀具，耐热性是衡量刀具，耐热性是衡量刀具，耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允许的切削速度。）许的切削速度。）许的切削速度。）许的切削速度。）（5 5）良好的工艺性）良好的工艺性）良好的工艺性）良好的工艺性 以便于刀具制造，具体包括

12、以便于刀具制造，具体包括以便于刀具制造，具体包括以便于刀具制造，具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。处理性能等。处理性能等。处理性能等。2 2 2 2 刀具材料及刀具结构刀具材料及刀具结构刀具材料及刀具结构刀具材料及刀具结构 图图图图1 1 1 13 3 3 3常用刀具材料的耐热性常用刀具材料的耐热性常用刀具材料的耐热性常用刀具材料的耐热性2.2.常用刀具材料常用刀具材料 种种种种 类类类类常常常常 用用用用 牌牌牌牌 号号号号主主主主 要要要要 性性

13、性性 能能能能主主主主 要要要要 应应应应 用用用用碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢含碳量较高的优含碳量较高的优含碳量较高的优含碳量较高的优质碳钢质碳钢质碳钢质碳钢T8AT8A、T10AT10A、T12AT12A淬火后硬度高（达淬火后硬度高（达淬火后硬度高（达淬火后硬度高（达636365HRC65HRC）、价廉，）、价廉，）、价廉，）、价廉，但耐热性差（但耐热性差（但耐热性差（但耐热性差（200200以下）以下）以下）以下）制造小型、手动和低速切制造小型、手动和低速切制造小型、手动和低速切制造小型、手动和低速切削工具，如手用锯条和锉削工具，如手用锯条和锉削工具，如手用锯条和锉削工具，如

14、手用锯条和锉刀等刀等刀等刀等合金工具钢合金工具钢合金工具钢合金工具钢碳素工具钢中加碳素工具钢中加碳素工具钢中加碳素工具钢中加入少量入少量入少量入少量CrCr、SiSi、WW、MnMn等元素等元素等元素等元素9SiCr9SiCr、CrWMnCrWMn、CrW5CrW5、GCr15GCr15淬透性、耐热性（淬透性、耐热性（淬透性、耐热性（淬透性、耐热性（220220250250）有所提）有所提）有所提）有所提高，热处理变形小，高，热处理变形小，高，热处理变形小，高，热处理变形小，制造手用铰刀、圆板牙、制造手用铰刀、圆板牙、制造手用铰刀、圆板牙、制造手用铰刀、圆板牙、丝锥、刮刀等丝锥、刮刀等丝锥、刮

15、刀等丝锥、刮刀等高速钢高速钢高速钢高速钢含含含含CrCr、WW、V V等等等等元素较多的合金元素较多的合金元素较多的合金元素较多的合金工具钢工具钢工具钢工具钢W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2它的耐热性大大提高（它的耐热性大大提高（它的耐热性大大提高（它的耐热性大大提高（540540650650），），），），从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和从而耐磨性也有所提高，强度、韧度和工艺性都较好工艺性都较好工艺性都较好工艺性都较好广泛用于制造较为复杂的广泛用于制造较为复杂的广泛用于制造较为复杂的广

16、泛用于制造较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣各种刀具，如麻花钻、铣各种刀具，如麻花钻、铣各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀和齿轮刀具等，刀、拉刀和齿轮刀具等，刀、拉刀和齿轮刀具等，刀、拉刀和齿轮刀具等，也可用以制作车刀、刨刀也可用以制作车刀、刨刀也可用以制作车刀、刨刀也可用以制作车刀、刨刀等简单刀具。等简单刀具。等简单刀具。等简单刀具。硬硬硬硬质质质质合合合合金金金金钨钴类【由钨钴类【由钨钴类【由钨钴类【由WCWC和和和和CoCo组成】组成】组成】组成】以高硬度、高熔以高硬度、高熔以高硬度、高熔以高硬度、高熔点的金属炭化物点的金属炭化物点的金属炭化物点的金属炭化物（WCWC、TiCTiC等）等）等）

17、等）作基体，以作基体，以作基体，以作基体，以CoCo等等等等为粘结剂的粉末为粘结剂的粉末为粘结剂的粉末为粘结剂的粉末冶金制品冶金制品冶金制品冶金制品YG3YG3、YG6YG6、YG8YG8(数字表示含钴量的数字表示含钴量的数字表示含钴量的数字表示含钴量的百分数百分数百分数百分数)【相当于【相当于【相当于【相当于ISOISO标准的标准的标准的标准的KK类】类】类】类】其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐其相对塑韧性好，但切削塑性材料时耐磨性差，磨性差，磨性差，磨性差，CoCo含量少的，相对较脆、较耐含量少的，相对较脆、较耐含量少的

18、，相对较脆、较耐含量少的，相对较脆、较耐磨磨磨磨适用于加工铸铁、青铜等适用于加工铸铁、青铜等适用于加工铸铁、青铜等适用于加工铸铁、青铜等脆性材料脆性材料脆性材料脆性材料钨钴钛类【由钨钴钛类【由钨钴钛类【由钨钴钛类【由WCWC、TiCTiC和和和和CoCo组组组组成】成】成】成】YT5YT5、YT15YT15、YT30(YT30(数字表示数字表示数字表示数字表示TiCTiC含量的百分数含量的百分数含量的百分数含量的百分数)【相【相【相【相当于当于当于当于ISOISO标准的标准的标准的标准的P P类类类类】其耐热性，耐磨性均优于其耐热性，耐磨性均优于其耐热性，耐磨性均优于其耐热性，耐磨性均优于YG

19、YG类，但韧类，但韧类，但韧类，但韧性较差。性较差。性较差。性较差。TiCTiC含量愈多，则耐热性、耐含量愈多，则耐热性、耐含量愈多，则耐热性、耐含量愈多，则耐热性、耐磨性愈高，韧性愈小。磨性愈高，韧性愈小。磨性愈高，韧性愈小。磨性愈高，韧性愈小。适用加工一般钢件适用加工一般钢件适用加工一般钢件适用加工一般钢件钨钛钽（铌）钴钨钛钽（铌）钴钨钛钽（铌）钴钨钛钽（铌）钴类【由类【由类【由类【由WCWC、TiCTiC、TaCTaC（NbCNbC）和和和和CoCo组成】组成】组成】组成】YW1YW1、YW2YW2【相当【相当【相当【相当于于于于ISOISO标准的标准的标准的标准的MM类】类】类】类】兼

20、有兼有兼有兼有YGYG、YTYT类的大部分优良性能，被类的大部分优良性能，被类的大部分优良性能，被类的大部分优良性能，被称为通用合金，但价高称为通用合金，但价高称为通用合金，但价高称为通用合金，但价高既可加工铸铁也可加工钢，既可加工铸铁也可加工钢，既可加工铸铁也可加工钢，既可加工铸铁也可加工钢，适合耐热钢、高锰钢和不适合耐热钢、高锰钢和不适合耐热钢、高锰钢和不适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工绣钢的加工绣钢的加工绣钢的加工陶陶陶陶 瓷瓷瓷瓷 材材材材 料料料料，它通常制成刀，它通常制成刀，它通常制成刀，它通常制成刀片片片片陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，陶

21、瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，许用的切削速度较高，且价廉，它的主许用的切削速度较高，且价廉，它的主许用的切削速度较高，且价廉，它的主许用的切削速度较高，且价廉，它的主要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，在加入各种金属元素制成在加入各种金属元素制成在加入各种金属元素制成在加入各种金属元素制成“金属陶瓷金属陶瓷金属陶瓷金属陶瓷”后，其抗弯强度可大大提高后，其抗弯强度可大大提高后，其抗弯强度可大大提高后，其抗弯强度可大大提高可用于切削高硬度等难加可用于切削高硬度

22、等难加可用于切削高硬度等难加可用于切削高硬度等难加工材料的精加工工材料的精加工工材料的精加工工材料的精加工3 3其他新型刀具材料简介其他新型刀具材料简介其他新型刀具材料简介其他新型刀具材料简介 高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料的不断增多，要求刀具材料也不断改进与创新，而的不断增多，要求刀具材料也不断改进与创新，而的不断增多，要求刀具材料也不断改进与创新，而的不断增多，要求刀具材料也不断改进与创新，而且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根且新材料的

23、引入和原有材料的改进是刀具改革的根且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根本方向。本方向。本方向。本方向。（1 1）高速钢的改进）高速钢的改进）高速钢的改进）高速钢的改进 （2 2）硬质合金的改进）硬质合金的改进）硬质合金的改进）硬质合金的改进 （3 3）人造金刚石）人造金刚石）人造金刚石）人造金刚石 （4 4）立方氮化硼（）立方氮化硼（）立方氮化硼（）立方氮化硼（CBNCBN）二、刀具角度二、刀具角度二、刀具角度二、刀具角度以车刀为例说明刀具的切削部分的结构要素和几何角度。以车刀为例说明刀具的切削部分的结构要素和几何角度。以车刀为例说明刀具的切

24、削部分的结构要素和几何角度。以车刀为例说明刀具的切削部分的结构要素和几何角度。1 1刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成 外圆车刀由三个刀面，两条切削刃外圆车刀由三个刀面，两条切削刃外圆车刀由三个刀面，两条切削刃外圆车刀由三个刀面，两条切削刃和一个刀尖组成（图和一个刀尖组成（图和一个刀尖组成（图和一个刀尖组成（图1 14 4）。）。）。）。（1 1）前刀面）前刀面）前刀面）前刀面刀具上切屑流过的表面（刀具上切屑流过的表面（刀具上切屑流过的表面（刀具上切屑流过的表面（）。）。）。）。（2 2）后刀面）后刀面）后刀面）后刀面刀具上与过渡表面相对的是主后刀面刀具上

25、与过渡表面相对的是主后刀面刀具上与过渡表面相对的是主后刀面刀具上与过渡表面相对的是主后刀面()()。与已加工表面相对的是副后刀面与已加工表面相对的是副后刀面与已加工表面相对的是副后刀面与已加工表面相对的是副后刀面()()。（3 3）切削刃）切削刃）切削刃）切削刃前刀面与主后刀面相交前刀面与主后刀面相交前刀面与主后刀面相交前刀面与主后刀面相交 形成的交线称为主切削刃（形成的交线称为主切削刃（形成的交线称为主切削刃（形成的交线称为主切削刃（），），），），它完成主要的切削工作。前刀面与它完成主要的切削工作。前刀面与它完成主要的切削工作。前刀面与它完成主要的切削工作。前刀面与 副后刀面相交形成的是副

26、切削刃副后刀面相交形成的是副切削刃副后刀面相交形成的是副切削刃副后刀面相交形成的是副切削刃()()它完成部分的切削工作，它完成部分的切削工作，它完成部分的切削工作，它完成部分的切削工作，并最终形成己加工表面。并最终形成己加工表面。并最终形成己加工表面。并最终形成己加工表面。（4 4）刀尖）刀尖）刀尖）刀尖主、副切削刃的连接部位。主、副切削刃的连接部位。主、副切削刃的连接部位。主、副切削刃的连接部位。图图图图1 1 1 14 4 4 4 外圆车刀外圆车刀外圆车刀外圆车刀 2 2车刀切削部分的主要角度车刀切削部分的主要角度车刀切削部分的主要角度车刀切削部分的主要角度 （1 1）刀具静止参考系）刀具

27、静止参考系）刀具静止参考系）刀具静止参考系选定适当组合的基准坐标平面作为选定适当组合的基准坐标平面作为选定适当组合的基准坐标平面作为选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系，称为刀具静止参考系。的参考系，称为刀具静止参考系。的参考系，称为刀具静止参考系。的参考系，称为刀具静止参考系。基面基面基面基面过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的过切削刃选

28、定点，垂直于该点假定主运动方向的过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面（平面（平面（平面（PrPr）；切削平面切削平面切削平面切削平面过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面（基面的平面，主切削平面（基面的平面，主切削平面（基面的平面，主切削平面（PsPs），副切削平面（），副切削平面（），副切削平面（），副切削平面（PsPs）；正交平面正交平面正交平面正交平面过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削过切削刃选定点，并

29、同时垂直于基面和切削过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面（平面的平面（平面的平面（平面的平面（PoPo）；）；）；）；假定工作平面假定工作平面假定工作平面假定工作平面过切削刃选定点，垂直于基面并平行于过切削刃选定点，垂直于基面并平行于过切削刃选定点，垂直于基面并平行于过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面（假定进给运动方向的平面（假定进给运动方向的平面（假定进给运动方向的平面（PfPf）。）。）。）。（2 2）车刀的主要标注角度及选择要点）车刀的主要标注角度及选择要点）车刀的主要标注角度及选择要点）车刀的主要标注角度及选择要点在车刀设计、制造、在车刀设计、制造、在

30、车刀设计、制造、在车刀设计、制造、刃磨和测量时，必须确定的角度。刃磨和测量时，必须确定的角度。刃磨和测量时，必须确定的角度。刃磨和测量时，必须确定的角度。前角前角前角前角 前刀面与基面之间的夹角。增大前角，使主切前刀面与基面之间的夹角。增大前角，使主切前刀面与基面之间的夹角。增大前角，使主切前刀面与基面之间的夹角。增大前角，使主切削刃锋利，减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃很脆弱，削刃锋利，减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃很脆弱，削刃锋利，减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃很脆弱，削刃锋利，减小切削力和切削热。但前角过大，刀刃很脆弱，易产生崩刃。前角有正与负（如图）的区分。易产生崩刃。

31、前角有正与负（如图）的区分。易产生崩刃。前角有正与负（如图）的区分。易产生崩刃。前角有正与负（如图）的区分。后角后角后角后角 主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损，作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损，作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损，作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损，并配合前角影响切削刃的锋利和强度。并配合前角影响切削刃的锋利和强度。并配合前角影响切削刃的锋利和强

32、度。并配合前角影响切削刃的锋利和强度。主偏角主偏角主偏角主偏角 rr主切削刃和假定进给方向在基面（主切削刃和假定进给方向在基面（主切削刃和假定进给方向在基面（主切削刃和假定进给方向在基面（PrPr）上）上）上）上投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大小。有时主偏角也根据工件加工形状来定。大小。有时主偏角也根据工件加工形状来定。大小。有时主偏角也根据工件加工形状来定。大小。有时主偏角也根据工件加工形状来定。副偏角副偏角副偏角副

33、偏角rr副切削刃和假定进给的相反方向在基面副切削刃和假定进给的相反方向在基面副切削刃和假定进给的相反方向在基面副切削刃和假定进给的相反方向在基面PrPr上投上投上投上投影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角面的摩擦，减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角面的摩擦，减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角面的摩擦，减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角

34、可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗糙度（如图）可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗糙度（如图）可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗糙度（如图）可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗糙度（如图）刃倾角刃倾角刃倾角刃倾角ss在主切削平面（在主切削平面（在主切削平面（在主切削平面（PsPs）里测量的主切削刃与基面）里测量的主切削刃与基面）里测量的主切削刃与基面）里测量的主切削刃与基面间的夹角。它与前角类似，也有正、负和零值之分（如图）。间的夹角。它与前角类似，也有正、负和零值之分（如图）。间的夹角。它与前角类似，也有正、负和零值之分（如图）。间的夹角。它与前角类似，也有正、负和零值之分（如图

35、）。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。刃倾角主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向。选择刀具几何角度时，应遵循选择刀具几何角度时，应遵循选择刀具几何角度时，应遵循选择刀具几何角度时，应遵循“锐字当先，锐中求固锐字当先，锐中求固锐字当先，锐中求固锐字当先，锐中求固”原则。原则。原则。原则。即将刀具锋利放在第一位，同时保证刀具有一定的强固。国内即将刀具锋利放在第一位，同时保证刀具有一定的强固。国内即将刀具锋利放在第一位，同时保证刀具有一定的强固。国内即将刀具锋利放在第一位，同时保证刀具有一定的强

36、固。国内外先进刀具在角度的变革方面，大致有外先进刀具在角度的变革方面，大致有外先进刀具在角度的变革方面，大致有外先进刀具在角度的变革方面，大致有“三大一小三大一小三大一小三大一小”的趋势，的趋势，的趋势，的趋势，即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用小的后角。即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用小的后角。即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用小的后角。即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用小的后角。（3 3）车刀的工作角度）车刀的工作角度）车刀的工作角度）车刀的工作角度是在工作参考系中定义的角度。是在工作参考系中定义的角度。是在工作参考系中定义的角度。是在工作参考系中定义的角度。刀尖安装高低的影响刀

37、尖安装高低的影响刀尖安装高低的影响刀尖安装高低的影响 车外圆时若刀尖高于工件的回转轴线车外圆时若刀尖高于工件的回转轴线车外圆时若刀尖高于工件的回转轴线车外圆时若刀尖高于工件的回转轴线 （图（图（图（图1 110a10a），则工作前角），则工作前角），则工作前角），则工作前角 工作后角工作后角工作后角工作后角 ；若刀尖低；若刀尖低；若刀尖低；若刀尖低时（图时（图时（图时（图1 110c10c）则反之。）则反之。）则反之。）则反之。刀杆中心线安装偏斜的影响刀杆中心线安装偏斜的影响刀杆中心线安装偏斜的影响刀杆中心线安装偏斜的影响 当刀杆中心线与进给方向不垂当刀杆中心线与进给方向不垂当刀杆中心线与进给

38、方向不垂当刀杆中心线与进给方向不垂直时，工作主偏角直时，工作主偏角直时，工作主偏角直时，工作主偏角 和工作副偏角和工作副偏角和工作副偏角和工作副偏角将发生变化（图将发生变化（图将发生变化（图将发生变化（图1 11111）。图）。图）。图）。图1 112 12 横向进给对前角和后角的影响横向进给对前角和后角的影响横向进给对前角和后角的影响横向进给对前角和后角的影响 进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响 通常进给量不大时，角度的通常进给量不大时，角度的通常进给量不大时，角度的通常进给量不大时，角度的变化常可忽略，但在快速切断和车丝杆、蜗杆

39、和多头螺纹时，变化常可忽略，但在快速切断和车丝杆、蜗杆和多头螺纹时，变化常可忽略，但在快速切断和车丝杆、蜗杆和多头螺纹时，变化常可忽略，但在快速切断和车丝杆、蜗杆和多头螺纹时，必须考虑进给运动对工作角度的变化。必须考虑进给运动对工作角度的变化。必须考虑进给运动对工作角度的变化。必须考虑进给运动对工作角度的变化。三、刀具结构三、刀具结构三、刀具结构三、刀具结构 车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式（见图）。车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式（见图）。车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式（见图）。车刀按结构分类，有整体式、焊接式、

40、机夹式和可转位式四种型式（见图）。（它们的特点与常用场合见表（它们的特点与常用场合见表（它们的特点与常用场合见表（它们的特点与常用场合见表1 12 2。）。）。）。）表表表表1 1 1 12 2 2 2 车刀结构类型、特点与用途车刀结构类型、特点与用途车刀结构类型、特点与用途车刀结构类型、特点与用途名名名名 称称称称特特特特 点点点点适适适适 用用用用 场场场场 合合合合整体式整体式整体式整体式用整体高速钢制造用整体高速钢制造用整体高速钢制造用整体高速钢制造,刃口较锋利刃口较锋利刃口较锋利刃口较锋利,但价高的刀具材料消但价高的刀具材料消但价高的刀具材料消但价高的刀具材料消耗较大耗较大耗较大耗较

41、大小型车床或加工有色金属小型车床或加工有色金属小型车床或加工有色金属小型车床或加工有色金属焊接式焊接式焊接式焊接式焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上焊接硬质合金或高速钢于预制刀柄上,结构紧凑结构紧凑结构紧凑结构紧凑,刚性刚性刚性刚性好好好好,灵活性大。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，灵活性大。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，灵活性大。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，灵活性大。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨，易产生内应力和裂纹易产生内应力和裂纹易产生内应力和裂纹易产生内应力和裂纹各类车刀各类车刀各类车刀各类车刀机夹式机夹式机夹

42、式机夹式避免了焊接式的缺陷避免了焊接式的缺陷避免了焊接式的缺陷避免了焊接式的缺陷,刀杆利用率高。刀片可集中精确刀杆利用率高。刀片可集中精确刀杆利用率高。刀片可集中精确刀杆利用率高。刀片可集中精确刃磨刃磨刃磨刃磨,使用灵活。但刀具设计制造较为复杂使用灵活。但刀具设计制造较为复杂使用灵活。但刀具设计制造较为复杂使用灵活。但刀具设计制造较为复杂外圆、端面、镗孔、割断、外圆、端面、镗孔、割断、外圆、端面、镗孔、割断、外圆、端面、镗孔、割断、螺纹车刀。大刃倾角、小后螺纹车刀。大刃倾角、小后螺纹车刀。大刃倾角、小后螺纹车刀。大刃倾角、小后角刨刀等角刨刀等角刨刀等角刨刀等可转位可转位可转位可转位式式式式不焊

43、接、刃磨不焊接、刃磨不焊接、刃磨不焊接、刃磨,刀片可快换转位刀片可快换转位刀片可快换转位刀片可快换转位,生产率高。可使用涂生产率高。可使用涂生产率高。可使用涂生产率高。可使用涂层刀片层刀片层刀片层刀片,断屑效果好。刀具已标准化，方便选用和管理断屑效果好。刀具已标准化，方便选用和管理断屑效果好。刀具已标准化，方便选用和管理断屑效果好。刀具已标准化，方便选用和管理大中型车床、特别适用自动、大中型车床、特别适用自动、大中型车床、特别适用自动、大中型车床、特别适用自动、数控车床与加工中心等数控车床与加工中心等数控车床与加工中心等数控车床与加工中心等第三章第三章 常用加工方法综述常用加工方法综述2/18

44、/20232/18/20233.1 车削工艺特点及应用 车削工艺特点车削工艺特点车削工艺特点车削工艺特点 1 1、易于保证工件各加工面的位置精度、易于保证工件各加工面的位置精度、易于保证工件各加工面的位置精度、易于保证工件各加工面的位置精度 例如易于保证同轴度要求例如易于保证同轴度要求例如易于保证同轴度要求例如易于保证同轴度要求 利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线 利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中

45、心连线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线 易于保证端面与轴线垂直度要求易于保证端面与轴线垂直度要求易于保证端面与轴线垂直度要求易于保证端面与轴线垂直度要求 由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度 2 2、切削过程较平稳、切削过程较平稳、切削过程较平稳、切削过程较平稳 避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切

46、削，避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，利于生产率提高。利于生产率提高。利于生产率提高。利于生产率提高。3 3、适于有色金属零件的精加工、适于有色金属零件的精加工、适于有色金属零件的精加工、适于有色金属零件的精加工 有色金属零件表面粗糙度大有色金属零件表面粗糙度大有色金属零件表面粗糙度大有色金属零件表面粗糙度大RaRa值要求较小时，不宜采用磨削加工，值要求较小时，不宜采用磨削加工，值要求较小时，不宜采用磨削加工，值要求较小时，不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等。需要用车削或铣削等。需要用车削或铣削等。需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。用金刚石车刀

47、进行精细车时，可达较高质量。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。4 4、刀具简单、刀具简单、刀具简单、刀具简单 车刀制造、刃磨和安装均较方便。车刀制造、刃磨和安装均较方便。车刀制造、刃磨和安装均较方便。车刀制造、刃磨和安装均较方便。车削的应用车削的应用 车床上使用不同的车刀或其它刀具，车床上使用不同的车刀或其它刀具，可加工各种回转表面可加工各种回转表面 如：内、外圆柱面，内外圆锥面如：内、外圆柱面，内外圆锥面 螺纹，沟槽，端面和成形面等。螺纹，沟槽，端面和成形面等。车削可加工单一轴线轴、盘、套类等零件车削可加工单一轴线轴、盘、套类等零件 也可加工多轴

48、线零件（改变工件安装位置）也可加工多轴线零件（改变工件安装位置）加工精度加工精度IT8IT7IT8IT7，Ra=1.60.8Ra=1.60.83.2 钻、镗削的工艺特点及其应用一、钻削工艺特点一、钻削工艺特点一、钻削工艺特点一、钻削工艺特点 1 1、容易产生容易产生容易产生容易产生“引偏引偏引偏引偏”引偏：引偏：引偏：引偏：1)1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。2)2)孔的轴线歪斜孔的轴线歪斜孔的轴线歪斜孔的轴线歪斜 引偏原因：引偏原因：引偏原因：引偏原因：1)1)麻花钻是最常用刀

49、具，由于细长而刚性差麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差 2)2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差 3)3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也 很差。很差。很差。很差。4)4)钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上钻头横刃处前

50、角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上 的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头 弯曲弯曲弯曲弯曲 此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。钻孔可在钻床上进行，