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第16章金属切削加工的基础知识

第16章金属切削加工的基础知识

课题名称：切削加工概述金属切削刀具金属切削过程及其物理现

象授课时数：2

教学目的、要求：

1．理解对刀具切削部分材料的基本要求；熟悉常用金属切削刀具

的材料；掌握刀具角度的概念及对切削加工的影响；

2．了解金属切削过程、切屑种类；理解切削运动概念；掌握切削

用量的计算与选用；

教学重点、难点：

常用金属切削刀具的材料；刀具角度的概念及对切削加工的影响；

教学过程：

（一）复习提问

1、焊接应力和焊接变形产生的原因是什么?如何减少焊接应力?

2、焊件结构设计的一般原则是什么?

（二）导入新课、授新课

16.1切削加工概述

金属切削加工：利用刀具和工件作相对运动，从工件上切除多余

金属材料的加工方法。

金属切削加工目的：是保证工件的加工精度和表面质量，达到图

样规定的要求。

16.2金属切削刀具

一、刀具材料

1．对刀具切削部分材料的基本要求

⑴高的硬度

⑵高的耐磨性

⑶足够的强度和韧性

⑷高的热硬性

⑸良好的工艺性

2．常用刀具材料

⑴工具钢

①碳素工具钢

用于制造低速手用刀具，如锉刀、刮刀和锯条等。牌号有T10A、

T12A等。

②合金工具钢

用于制造丝锥、板牙、拉刀等形状复杂、切削速度10m/min以

下的刀具。常用牌号有CrWMn、9CrSi等。

③高速钢高速钢指含有较多钨、铬、钼、钒等合金元素的合金工

具钢，俗称锋钢或白钢。高速钢有较高的硬度（63～66HRC）、耐磨

性和耐热性（600～660℃）；有足够的强度和韧性，有较好的工艺性。

广泛用于制造形状复杂的刀具，如铣刀、钻头、拉刀和齿轮刀具等。

⑶硬质合金

①钨钴类硬质合金

其代号是YG，由C和基体材料WC组成，常用牌号是YG3、YG6

等。钨钴类硬质合金适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。

②钨钴钛类硬质合金

代号是YT，由WC、TiC和CO组成，常用牌号为YT14、YT30。

钨钴钛类硬质合金适用于加工碳钢、合金钢等塑性材料。

③钨钽（铌）钴类硬质合金

其代号为YA，由WC、TaC(Nbc)和CO组成，适用于加工铸铁、

青铜等脆性材料，也可加工碳钢与合金钢。

④钨钛钽（铌）钴类硬质合金

代号为YW，由WC、TiC、TaC和CO组成，适用于切削碳钢、

合金钢等塑性材料，也可用于加工脆性材料。

二、刀具几何形状

１．车刀的组成

任何一种车刀都是由刀柄和刀头所组成。刀柄是刀体上的夹持部

分，刀头是刀具的切削部分。如图16-2所示。

⑴前刀面Ar

⑵主后刀面A0

⑶副后刀面A0’

⑷主刀削刃S

⑸副切削刃S′

⑹刀尖

2．刀具标注角度

⑴确定刀具角度的辅助平面

①基面Pr

②主（副）

③正交平面Po

④假定工作平面Pf

⑵刀具标注角度

基面内测量的角度

①主偏角κr

②副偏角κr′

③刀尖角εrεr＝180０-（κr＋κr’）

在正交平面内的角度

①前角（γo）

②后角（αo）

③楔角（βo）βo＝90°-（γo＋αo）

在切削平面内测量的角度

刃倾角（λｓ）

16．3金属切削过程及其物理现象一、切削过程和切屑种类

1．切削过程

弹性变形——塑性变形——产生裂纹

2．切屑种类

⑴带状切屑

⑵节状切屑

⑶崩碎切屑

二、积屑瘤和已加工表面的冷硬现象

1．积屑瘤

在加工塑性材料，常常在刀具的前刀面接近切削刃的地方长出一

小块很硬的金属，这块金属就称为积屑瘤。

积屑瘤硬度很高，可以代替切削刃切削，而且还增大了刀具的实

际前角，有利于切削过程的进行。

积屑瘤使工件的表面粗糙度降低；使前刀面剥落，加速刀具的磨

损。

防止积屑瘤的产生通常采取的措施有：采用低速或高速切削，减

小进给量，增大刀具前角，精细研磨前刀面，合理选用切削液等。

2．已加工表面的冷硬现