機械制造工藝學(xué)—工藝規(guī)程設(shè)計基礎(chǔ)

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1、第 一 章 下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素1.2 金 屬 切 削 刀 具1.3 金 屬 切 削 過 程 的 基 本 規(guī) 律 1.4 切 削 參 數(shù) 及 切 削 液 的 選 擇1.5 常 用 工 程 材 料 上 一 頁 下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 金屬切削加工就是用具有一定幾何形狀的刀具把工件毛坯上的一部分金屬材料（統(tǒng)稱余量）切除，獲得圖樣所要求的零件。在切削過程中，刀具和工件之間必須有相對的切削運動，因此，掌握切削運動、刀具幾何角度、切削用量和切削層參數(shù)等的基本定義，是學(xué)習(xí)本課程的基礎(chǔ)。本章主要以外圓車削為例來討論這些問題，但其定義也適于其它

2、切削加工方法。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 1.1.1 切 削 運 動 金 屬 切 削 加 工 時 ， 刀 具 與 工 件 之 間 的 相 對 運 動 ， 稱 為切 削 運 動 。 切 削 運 動 可 分 為 主 運 動 和 進 給 運 動 。 以 圖 1-1所 示 車 削 外 圓 為 例 來 研 究 切 削 運 動 。 圖 1-1 切 削 運 動 和 工 件 表 面 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 1.1.1.1 主 運 動 主 運 動 是 切 削 時 的 主 要 運 動 。 主 運 動 可 以 由 刀

3、具 完 成 ,也 可 以 由 工 件 完 成 ， 其 運 動 形 式 通 常 為 旋 轉(zhuǎn) 運 動 或 直 線 運動 , 如 車 削 時 工 件 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 ， 銑 削 時 銑 刀 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 ，鉆 削 時 鉆 頭 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 。 一 般 地 講 ， 主 運 動 的 速 度 最 高 ，消 耗 的 功 率 也 最 大 ， 主 運 動 只 有 一 個 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 1.1.1.2 進 給 運 動 進 給 運 動 是 將 被 切 削 金 屬 層 不 斷 地 投 入 切 削 ， 以 切 除工 件 表 面 上 全 部

4、余 量 的 運 動 。 進 給 運 動 可 以 有 一 個 或 幾 個 。進 給 運 動 由 刀 具 或 工 件 完 成 ， 如 車 削 外 圓 時 車 刀 平 行 于 工件 軸 線 的 縱 向 運 動 。 其 運 動 形 式 一 般 有 直 線 、 旋 轉(zhuǎn) 或 兩 者的 合 成 運 動 ， 它 可 以 是 連 續(xù) 的 或 斷 續(xù) 的 ， 消 耗 的 功 率 也 比主 運 動 要 小 得 多 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1.1.3 工 件 表 面 切 削 加 工 過 程 中 ， 工 件 上 有 三 個 不 斷 變 化 著 的 表 面 ，如 圖 1-1所 示 。 （ 1） 已 加 工

5、表 面 工 件 上 經(jīng) 刀 具 切 削 后 產(chǎn) 生 的 表 面 。 （ 2） 待 加 工 表 面 工 件 上 有 待 切 除 切 削 層 的 表 面 。 （ 3） 過 渡 表 面 主 切 削 刃 正 在 加 工 的 表 面 稱 為 過 渡 表面 ， 它 是 待 加 工 表 面 與 已 加 工 表 面 的 連 接 表 面 。1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 1.1.2 切 削 要 素 1.1.2.1切 削 用 量 它 包 括 切 削 速 度 、 進 給 量 和 切 削 深 度 三 個 要 素 。 （ 1） 切 削

6、 速 度 切 削 速 度 是 刀 具 切 削 刃 上 選 定 點 相 對 于 工 件 的 主 運 動的 速 度 。 當(dāng) 主 運 動 為 旋 轉(zhuǎn) 運 動 時 ， 刀 具 或 工 件 最 大 直 徑 處的 切 削 速 度 ， 由 下 式 確 定 式 中 v 切 削 速 度 （ ） 或 （ ） ； d 完 成 主 運 動 的 刀 具 或 工 件 的 最 大 直 徑 （ ） ； n 主 運 動 的 轉(zhuǎn) 速 （ ） 或 （ ） 。1000dnv minm m s mmminr r s 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素當(dāng) 主 運 動 為 往 復(fù) 直 線 運 動 （

7、如 刨 削 ） ， 則式 中 往 復(fù) 直 線 運 動 的 行 程 速 度 （ ） ； 主 運 動 每 秒 或 每 分 鐘 的 往 復(fù) 次 數(shù) （ ） 或 （ ） 。 21000rLnvL rn mm minstst s 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 （ 2） 進 給 量 進 給 量 是 工 件 或 刀 具 的 主 運 動 每 轉(zhuǎn) 或 每 一 行 程 時 ， 刀具 切 削 刃 相 對 工 件 在 進 給 運 動 方 向 上 的 移 動 量 。 車 削 時 的進 給 量 是 工 件 每 轉(zhuǎn) 一 轉(zhuǎn) ， 切 削 刃 沿 進 給 方 向 的 移 動 量 ，單

8、 位 為 ， 其 進 給 速 度 為 式 中 進 給 速 度 （ ） 或 （ ） 。 對 于 銑 刀 、 鉸 刀 等 多 齒 刀 具 ， 還 規(guī) 定 每 齒 進 給 量 ，即 多 齒 刀 具 每 轉(zhuǎn) 或 每 行 程 中 每 齒 相 對 于 工 件 在 進 給 運 動 方向 上 的 相 對 位 移 ， 單 位 為 。ffmm r fv fv nffv minmm mm s zf/mm z 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 （ 3） 切 削 深 度 切 削 深 度 是 指 待 加 工 表 面 與 已 加 工 表 面 之 間 的 垂 直 距離 。 車 削 時

9、式 中 切 削 深 度 （ ） ； 工 件 待 加 工 表 面 直 徑 （ ） ； 工 件 已 加 工 表 面 直 徑 （ ） 。pa 2w mp d da pa wdmd mm mmmm 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 1.1.2.2 切 削 層 參 數(shù) 切 削 時 ， 沿 進 給 運 動 方 向 移 動 一 個 進 給 量 所 切 除 的 金屬 層 稱 為 金 屬 切 削 層 。 通 過 切 削 刃 基 點 （ 通 常 指 主 切 削 刃工 作 長 度 的 中 點 ） 并 垂 直 于 該 點 主 運 動 方 向 的 平 面 ， 稱 為切 削 層 尺

10、 寸 平 面 。 在 切 削 層 尺 寸 平 面 內(nèi) 測 定 的 切 削 層 尺 寸幾 何 參 數(shù) 則 稱 為 切 削 層 尺 寸 平 面 要 素 。 現(xiàn) 將 各 切 削 層 參 數(shù)的 定 義 說 明 如 下 ： 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 （ 1） 切 削 層 公 稱 橫 截 面 積 它 是 指 在 給 定 瞬 間 ， 切 削 層 在 切 削 層 尺 寸 平 面 里 的 實際 橫 截 面 積 ， 用 表 示 ， 即 圖 1-2中 AMCD所 包 圍 的 面 積 。DADA 圖 1-2 車 削 時 的 切 削 層 尺 寸 上 一 頁 目 錄下 一

11、頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 切 削 層 公 稱 橫 截 面 積 可 按 下 式 計 算 其 中 ， 稱 為 殘 留 面 積 ， 它 構(gòu) 成 了 已 加 工 表 面 理 論表 面 粗 糙 度 的 幾 何 基 形 。 DAD P ABM P D DA a f A a f b h ABMA 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.1 切 削 運 動 與 切 削 要 素 （ 2） 切 削 層 公 稱 寬 度 它 是 指 在 給 定 瞬 間 ， 在 切 削 層 尺 寸 平 面 內(nèi) ， 主 切 削 刃截 面 上 兩 個 極 限 點 間 的 距 離 。 它 大 致 反 映 了 主 切 削 刃

12、參 加切 削 工 作 的 長 度 ， 對 于 直 線 主 切 削 刃 有 以 下 近 似 關(guān) 系Dbsin PD rab （ 3） 切 削 層 公 稱 厚 度 它 是 指 在 同 一 瞬 間 的 切 削 層 橫 截 面 積 與 其 公 稱 切 削 層寬 度 之 比 。 即 DhDD DAh b 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.1 刀 具 的 種 類 生 產(chǎn) 中 所 使 用 的 刀 具 種 類 很 多 ， 按 加 工 方 式 和 具 體 用途 分 為 車 刀 、 孔 加 工 刀 具 、 銑 刀 、 拉 刀 、 螺 紋 刀 具 、 齒 輪刀 具 、 自 動 線

13、 及 數(shù) 控 機 床 刀 具 和 磨 具 等 幾 大 類 型 ； 按 所 用材 料 分 為 高 速 鋼 刀 具 、 硬 質(zhì) 合 金 刀 具 、 陶 瓷 刀 具 、 立 方 氮化 硼 （ CBN） 刀 具 和 金 剛 石 刀 具 等 ； 按 結(jié) 構(gòu) 分 為 整 體 刀 具 、鑲 片 刀 具 、 機 夾 刀 具 和 復(fù) 合 刀 具 等 ； 按 是 否 標 準 化 分 為 標準 刀 具 和 非 標 準 刀 具 等 。 常 用 刀 具 具 體 的 結(jié) 構(gòu) 、 特 點 及 使用 等 將 后 續(xù) 章 節(jié) 中 介 紹 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.2 刀 具 的

14、幾 何 參 數(shù) 各 種 刀 具 的 切 削 部 分 在 切 削 中 所 起 的 作 用 都 是 相 同 的 ，因 此 在 結(jié) 構(gòu) 上 它 們 有 著 許 多 共 同 的 特 征 。 其 中 外 圓 車 刀 是最 基 本 、 最 典 型 的 切 削 刀 具 ， 其 它 各 種 刀 具 都 可 看 成 是 車刀 的 演 變 和 組 合 ， 如 圖 1-3所 示 。 這 里 以 普 通 外 圓 車 刀 為例 說 明 刀 具 切 削 部 分 的 組 成 ， 并 給 出 切 削 部 分 幾 何 角 度 的一 般 性 定 義 。 圖 1-3 刀 具 的 切 削 部 分 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2

15、 金 屬 切 削 刀 具 1.2.2.1 刀 具 切 削 部 分 的 組 成 車 刀 由 切 削 部 分 和 刀 柄 組 成 。 其 中 起 切 削 作 用 的 部 分稱 切 削 部 分 ， 夾 持 部 分 稱 刀 柄 。 圖 1-4表 示 了 普 通 外 圓 車刀 的 組 成 情 況 。 圖 1-4 車 刀 的 組 成 部 分 及 各 部 分 名 稱 1-刀 柄 2-主 切 削 刃 3-主 后 刀 面 4-切 削 部 分 5-刀 尖 6-副 后 刀 面 7-副 切 削 刃 8-前 刀 面 SA AS rA上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 切 削 部 分 由 不 同

16、 刀 面 和 切 削 刃 構(gòu) 成 。 現(xiàn) 分 述 如 下 ： （ 1） 刀 具 表 面 前 刀 面 刀 具 上 切 屑 沿 其 流 出 的 表 面 。 主 后 刀 面 刀 具 上 同 前 刀 面 相 交 形 成 主 切 削 刃 的 表 面 ，也 是 切 削 過 程 中 與 過 渡 表 面 相 對 的 刀 具 表 面 。 副 后 刀 面 刀 具 上 同 前 刀 面 相 交 形 成 副 切 削 刃 的 表 面 ，也 是 切 削 過 程 中 與 已 加 工 表 面 相 對 的 刀 具 表 面 。rA A A 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 （ 2） 切 削 刃 及 刀

17、尖 主 切 削 刃 刀 具 前 刀 面 與 主 后 刀 面 的 交 線 。 它 承 擔(dān) 著主 要 的 切 削 工 作 。 副 切 削 刃 刀 具 前 刀 面 與 副 后 刀 面 的 交 線 。 它 的 一 小部 分 也 參 與 切 削 ， 主 要 起 修 光 作 用 。 刀 尖 是 主 切 削 刃 與 副 切 削 刃 的 交 點 。 實 際 上 刀 尖 是 一 段 圓弧 過 渡 刃 。SA 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.2.2 刀 具 切 削 部 分 的 幾 何 參 數(shù) （ 1） 測 量 刀 具 角 度 的 參 考 系 用 于 確 定 刀 具 幾 何 角

18、 度 的 參 考 系 主 要 有 兩 大 類 ， 一 類是 用 于 定 義 刀 具 在 設(shè) 計 、 制 造 、 刃 磨 和 測 量 時 刀 具 幾 何 角度 的 參 考 系 ， 稱 為 刀 具 靜 止 參 考 系 ， 在 刀 具 靜 止 參 考 系 中定 義 的 刀 具 角 度 稱 為 刀 具 的 標 注 角 度 ； 另 一 類 是 規(guī) 定 刀 具在 進 行 切 削 加 工 時 幾 何 參 數(shù) 的 參 考 系 ， 稱 為 刀 具 工 作 參 考系 ， 該 參 考 系 考 慮 了 切 削 運 動 和 實 際 安 裝 情 況 對 刀 具 幾 何角 度 的 影 響 ， 在 該 參 考 系 中 定 義

19、 和 測 量 的 刀 具 角 度 稱 為 刀具 的 工 作 角 度 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 （ 2） 刀 具 靜 止 參 考 系 及 刀 具 標 注 角 度 刀 具 靜 止 參 考 系 刀 具 靜 止 參 考 系 主 要 由 以 下 基 準 坐 標 平 面 組 成 ， 如 圖1-5所 示 。 圖 1-5 刀 具 靜 止 參 考 系 的 基 準 平 面a） 正 交 平 面 與 法 平 面 參 考 系 b） 假 定 進 給 平 面 與 背 平 面 參 考 系 1.2 金 屬 切 削 刀 具 a） 基 面 通 過 主 切 削 刃 選 定 點 并 垂 直 于

20、該 點 切 削速 度 的 平 面 。 b） 切 削 平 面 通 過 切 削 刃 選 定 點 與 切 削 刃 相 切 并垂 直 于 基 面 的 平 面 。 對 應(yīng) 于 主 切 削 刃 和 副 切 削 刃 的 切 削 平面 分 別 稱 為 主 切 削 平 面 和 副 切 削 平 面 。c） 正 交 平 面 通 過 主 切 削 刃 選 定 點 并 同 時 垂 直 于基 面 和 切 削 平 面 的 平 面 。d） 法 平 面 通 過 主 切 削 刃 選 定 點 并 垂 直 于 主 切 削刃 的 平 面 。e） 假 定 工 作 平 面 通 過 主 切 削 刃 選 定 點 與 基 面 垂直 ， 且 與 假

21、 定 進 給 方 向 平 行 的 平 面 。f） 背 平 面 通 過 主 切 削 刃 選 定 點 并 垂 直 于 基 面 和假 定 工 作 平 面 的 平 面 。rP SP SP OPnP fPpP 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 刀 具 標 注 角 度 車 刀 的 主 要 角 度 有 前 角 、 后 角 、 主 偏 角 、 副 偏 角 和 刃傾 角 等 ， 如 圖 1-6所 示 。 圖 1-6 車 刀 的 主 要 角 度 1.2 金 屬 切 削 刀 具 a） 前 角 在 正 交 平 面 中 測 量 的 前 刀 面 與 基 面 之 間的 夾 角 。 當(dāng) 前 刀 面

22、 與 切 削 平 面 夾 角 小 于 90 時 ， 前 角 為 正 ，大 于 90 時 ， 前 角 為 負 。 主 要 影 響 主 切 削 刃 的 鋒 利 程 度 和刃 口 強 度 。 b） 后 角 在 正 交 平 面 中 測 量 的 主 后 刀 面 與 切 削 平面 間 的 夾 角 。 當(dāng) 后 刀 面 與 基 面 間 的 夾 角 小 于 90 時 ， 后 角為 正 值 ， 大 于 90 時 ， 后 角 為 負 值 。 主 要 影 響 刀 具 主 后 刀面 與 工 件 表 面 之 間 的 摩 擦 ， 并 配 合 前 角 改 變 切 削 刃 的 鋒 利程 度 與 刃 口 強 度 。 c） 主 偏

23、 角 在 基 面 中 測 量 的 主 切 削 平 面 與 假 定 工作 平 面 間 的 夾 角 。 主 要 影 響 切 削 刃 工 作 長 度 和 背 向 力 的 大小 。 d） 副 偏 角 在 基 面 中 測 量 的 副 切 削 平 面 與 假 定 工作 平 面 間 的 夾 角 。 主 要 影 響 已 加 工 表 面 的 粗 糙 度 。O O rr 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具f） 刃 傾 角 在 切 削 平 面 中 測 量 的 主 切 削 刃 與 基 面之 間 的 夾 角 。 刃 傾 角 主 要 影 響 切 屑 流 向 及 刀 尖 強 度 。 當(dāng) 刀尖 相

24、對 車 刀 刀 柄 安 裝 面 處 于 最 高 點 時 ， 刃 傾 角 為 正 值 ； 刀尖 處 于 最 低 點 時 ， 刃 傾 角 為 負 值 ； 當(dāng) 切 削 刃 平 行 于 刀 柄 安裝 面 時 ， 刃 傾 角 為 零 度 ， 此 時 切 削 刃 在 基 面 內(nèi) 。 刃 傾 角 對排 屑 的 影 響 如 圖 1-7所 示 。S 圖 1-7 刃 傾 角 及 其 對 排 屑 方 向 的 影 響 1.2 金 屬 切 削 刀 具 除 了 以 上 五 個 基 本 角 度 外 ， 刀 具 還 有 刀 尖 角 、 楔 角 兩個 派 生 角 度 。 楔 角 （ 0） 前 刀 面 與 主 后 刀 面 間 的

25、 夾 角 ， 0=90 （ 0+0） 。 刀 尖 角 （ r） 主 切 削 平 面 與 副 切 削 平 面 間 的 夾 角 。上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.2.3 刀 具 工 作 參 考 系 及 刀 具 工 作 角 度 為 了 較 合 理 地 表 達 在 切 削 過 程 中 起 作 用 的 刀 具 角 度 ，應(yīng) 按 合 成 切 削 運 動 方 向 來 定 義 和 確 定 刀 具 的 參 考 系 及 其 角度 ， 即 刀 具 工 作 參 考 系 和 工 作 角 度 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 1） 刀 具 工 作 參

26、 考 系 工 作 基 面 指 過 切 削 刃 上 選 定 點 并 與 合 成 切 削速 度 垂 直 的 平 面 。 工 作 切 削 平 面 指 過 切 削 刃 上 選 定 點 與 切 削 刃相 切 、 并 垂 直 于 工 作 基 面 的 平 面 。 工 作 正 交 平 面 指 過 切 削 刃 上 選 定 點 并 同 時 與工 作 基 面 和 工 作 切 削 平 面 相 垂 直 的 平 面 。 工 作 平 面 指 過 切 削 刃 上 選 定 點 且 同 時 包 含 主運 動 速 度 和 進 給 運 動 速 度 方 向 的 平 面 。 它 垂 直 于 工 作 基 面 。 工 作 法 平 面 與 法

27、 平 面 定 義 相 同 。reP evseP oePfeP neP nP 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 2） 刀 具 工 作 角 度 工 作 前 角 在 工 作 正 交 平 面 內(nèi) 測 量 的 工 作基 面 與 前 刀 面 間 的 夾 角 。 工 作 后 角 在 工 作 正 交 平 面 內(nèi) 測 量 的 工 作 切削 平 面 與 后 刀 面 間 的 夾 角 。 工 作 側(cè) 前 角 在 工 作 平 面 內(nèi) 測 量 的 工 作 基 面與 刀 具 前 刀 面 間 的 夾 角 。 工 作 側(cè) 后 角 在 工 作 平 面 內(nèi) 測 量 的 工 作 切 削平 面 與 刀 具 后 刀 面 間 的 夾 角

28、。 oe oePoePoe fe fePfePfe 1.2 金 屬 切 削 刀 具 在 一 般 安 裝 條 件 下 ， 多 數(shù) 情 況 （ 如 普 通 車 削 、 鏜 孔 、端 銑 等 ） 一 般 不 計 算 工 作 角 度 ， 也 不 考 慮 其 影 響 。 只 有 在一 些 特 殊 情 況 （ 如 車 螺 紋 或 絲 杠 、 鏟 削 加 工 等 角 度 變 化 值較 大 時 ） 下 ， 才 需 要 計 算 工 作 角 度 。 所 以 刀 具 工 作 參 考 系和 工 作 角 度 的 其 它 內(nèi) 容 就 不 詳 述 了 ， 用 到 時 可 查 閱 有 關(guān) 資料 。 上 一 頁 目 錄下 一

29、頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.2.4 刀 具 安 裝 位 置 對 幾 何 角 度 的 影 響 為 了 說 明 問 題 方 便 ， 以 下 討 論 在 過 刀 尖 的 背 平 面 內(nèi) 進行 。 圖 1-8 外 圓 車 刀 背 平 面 中 刀 尖 位 置 對 工 作 角 度 的 影 響 a） 刀 尖 高 于 工 件 中 心 b） 刀 尖 低 于 工 件 中 心 1.2 金 屬 切 削 刀 具 車 外 圓 時 ， 如 圖 1-8（ a） 所 示 ， 當(dāng) 刀 尖 安 裝 位 置 高 于工 件 中 心 時 ， 過 刀 尖 M點 的 工 作 基 面 應(yīng) 和 M點 的 切 削 速 度 方向 垂

30、 直 ， 而 不 再 平 行 于 刀 柄 安 裝 平 面 。 過 刀 尖 M點 的 工 作切 削 平 面 應(yīng) 和 M點 的 切 削 速 度 方 向 一 致 ， 即 和 過 M點 的 圓 周面 相 切 ， 而 不 再 垂 直 于 刀 柄 安 裝 平 面 。 它 們 相 對 于 刀 具 靜止 參 考 系 中 的 基 面 和 切 削 平 面 轉(zhuǎn) 過 了 角 ， 從 而 使 工作 背 前 角 比 背 前 角 增 大 角 ， 工 作 背 后 角 比 背 后 角 【 減 小 角 。 當(dāng) 刀 尖 安 裝 位 置 低 于 工 作 中 心 時 ， 則 情 況相 反 ， 【 增 大 角 ， 減 小 角 ， 如 圖

31、 1-8（ b） 所 示 。 rP sP Ppe p P pep Ppe P pe P 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 車 內(nèi) 孔 時 ， 當(dāng) 車 刀 刀 尖 安 裝 高 于 工 件 中 心 時 （ 圖 1-9（ a） ） ， 工 作 背 前 角 比 背 前 角 減 小 角 ， 工 作 背 后 角 比背 后 角 增 大 角 。 當(dāng) 車 刀 刀 尖 安 裝 低 于 工 件 中 心 時 （ 圖 1-9（ b） ） ， 工 件 背 前 角 和 工 作 背 后 角 的 變 化 與 上 述 情 況 相反 。 PP 圖 1-9 車 孔 刀 背 平 面 中 刀 尖 安 裝 高

32、低 對 工 作 角 度 的 影 響a） 刀 尖 高 于 工 件 中 心 b） 刀 尖 低 于 工 件 中 心 1.2 金 屬 切 削 刀 具 此 外 ， 當(dāng) 刀 柄 中 心 線 與 進 給 方 向 不 垂 直 時 ， 工 作 主 、副 偏 角 也 將 較 主 、 副 偏 角 發(fā) 生 變 化 ， 如 圖 1-10所 示 。 圖 1-10 車 刀 安 裝 偏 斜 對 主 偏 角 和 副 偏 角 的 影 響上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.3 刀 具 材 料 刀 具 材 料 的 切 削 性 能 直 接 影 響 著 生 產(chǎn) 效 率 、 工 件 的 加工 精 度 、

33、已 加 工 表 面 質(zhì) 量 和 加 工 成 本 等 ， 所 以 正 確 選 擇 刀具 材 料 是 設(shè) 計 和 選 用 刀 具 的 重 要 內(nèi) 容 之 一 。 1.2.3.1 刀 具 材 料 應(yīng) 具 備 的 性 能 金 屬 切 削 時 ， 刀 具 切 削 部 分 直 接 和 工 件 及 切 屑 相 接 觸 ，承 受 著 很 大 的 切 削 壓 力 和 沖 擊 ， 并 受 到 工 件 及 切 屑 的 劇 烈摩 擦 ， 產(chǎn) 生 很 高 的 切 削 溫 度 。 即 刀 具 切 削 部 分 是 在 高 溫 、高 壓 及 劇 烈 摩 擦 的 惡 劣 條 件 下 工 作 的 。 因 此 ， 刀 具 切 削

34、部分 材 料 應(yīng) 具 備 以 下 基 本 性 能 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 1） 硬 度 高 刀 具 材 料 的 硬 度 必 須 高 于 被 加 工 材 料 的 硬 度 。 一 般 要求 刀 具 材 料 的 常 溫 硬 度 必 須 HRC62以 上 。（ 2） 足 夠 的 強 度 和 韌 性 刀 具 切 削 部 分 的 材 料 在 切 削 時 承 受 著 很 大 的 切 削 力 和沖 擊 力 ， 因 此 刀 具 材 料 必 須 要 有 足 夠 的 強 度 和 韌 性 。（ 3） 耐 磨 性 和 耐 熱 性 好 刀 具 在 切 削 時 承 受 著 劇 烈

35、 的 摩 擦 ， 因 此 刀 具 材 料 應(yīng) 具有 較 強 的 耐 磨 性 。 刀 具 材 料 的 耐 磨 性 和 耐 熱 性 有 著 密 切 的關(guān) 系 ， 其 耐 熱 性 通 常 用 它 在 高 溫 下 保 持 較 高 硬 度 的 能 力 來 衡 量 （ 熱 硬 性 ） 。 耐 熱 性 越 好 ， 允 許 的 切 削 速 度 越 高 。上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 4） 導(dǎo) 熱 性 好 刀 具 材 料 的 導(dǎo) 熱 性 用 熱 導(dǎo) 率 單 位 為 表 示 。熱 導(dǎo) 率 大 ， 表 示 導(dǎo) 熱 性 好 ， 切 削 時 產(chǎn) 生 的 熱 量 就 容 易 傳 散出 去

36、 ， 從 而 降 低 切 削 部 分 的 溫 度 ， 減 輕 刀 具 磨 損 。（ 5） 具 有 良 好 的 工 藝 性 和 經(jīng) 濟 性 既 要 求 刀 具 材 料 本 身 的 可 切 削 性 能 、 耐 磨 性 能 、 熱 處理 性 能 、 焊 接 性 能 等 要 好 ， 且 又 要 資 源 豐 富 ， 價 格 低 廉 。( )W m K 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 4） 導(dǎo) 熱 性 好 刀 具 材 料 的 導(dǎo) 熱 性 用 熱 導(dǎo) 率 單 位 為 表 示 。熱 導(dǎo) 率 大 ， 表 示 導(dǎo) 熱 性 好 ， 切 削 時 產(chǎn) 生 的 熱 量 就 容 易 傳 散出

37、 去 ， 從 而 降 低 切 削 部 分 的 溫 度 ， 減 輕 刀 具 磨 損 。（ 5） 具 有 良 好 的 工 藝 性 和 經(jīng) 濟 性 既 要 求 刀 具 材 料 本 身 的 可 切 削 性 能 、 耐 磨 性 能 、 熱 處理 性 能 、 焊 接 性 能 等 要 好 ， 且 又 要 資 源 豐 富 ， 價 格 低 廉 。( )W m K 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 4） 導(dǎo) 熱 性 好 刀 具 材 料 的 導(dǎo) 熱 性 用 熱 導(dǎo) 率 單 位 為 表 示 。熱 導(dǎo) 率 大 ， 表 示 導(dǎo) 熱 性 好 ， 切 削 時 產(chǎn) 生 的 熱 量 就 容 易 傳

38、散出 去 ， 從 而 降 低 切 削 部 分 的 溫 度 ， 減 輕 刀 具 磨 損 。（ 5） 具 有 良 好 的 工 藝 性 和 經(jīng) 濟 性 既 要 求 刀 具 材 料 本 身 的 可 切 削 性 能 、 耐 磨 性 能 、 熱 處理 性 能 、 焊 接 性 能 等 要 好 ， 且 又 要 資 源 豐 富 ， 價 格 低 廉 。( )W m K 上 一 頁 目 錄下 一 頁 種 類 常 用 牌號 硬 度HRC（ HRA） 抗 彎 強度（ GPa） 熱 硬 性（ C） 工 藝 性 能 用 途碳 素工 具鋼 T 8 A 、T10AT12A 60 64（ 8183） 2.452.75 20025

39、0 可 冷 熱 加 工成 形 ， 刃 磨性 能 好 用 于 手 動 工具 ， 如 銼 刀 、鋸 條 、 鏨 子等合 金工 具鋼 9siCr、CiWMn 60 65（ 8184） 2.452.75 250300 可 冷 熱 加 工成 形 ， 刃 磨性 能 好 ， 熱處 理 變 形 小 用 于 低 速 成形 刀 具 ， 如絲 錐 、 板 牙 、鉸 刀 等1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.3.2 常 用 刀 具 材 料 刀 具 材 料 可 分 為 工 具 鋼 、 高 速 鋼 、 硬 質(zhì) 合 金 、 陶 瓷 和超 硬 材 料 等 五 大 類 。 常 用 刀 具 材 料 的 主 要 性 能 及 用

40、 途 見 表1-1 W表 1-1常 用 刀 具 材 料 的 主 要 性 能 及 用 途 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具高 速鋼 W9Mo3Cr4 V 、W6Mo5CrV2 63 69（ 8287） 3.434.41 5 5 0 600 可 冷 熱 加 工成 形 ， 刃 磨性 能 好 ， 熱處 理 變 形 小 用 于 機 動 復(fù)雜 的 中 速 刀具 ， 如 鉆 頭 、銑 刀 、 齒 輪刀 具 等硬 質(zhì)合 金 （ YG類 ）K類 （ YT類 ） P類（ YW類 ）M類 69 81（ 8993） 1.082.16 8 0 0 1100 粉 未 冶 金 成形 ， 只 能

41、磨削 加 工 不 能熱 處 理 ， 多鑲 片 使 用 ， 較 脆 用 于 機 動 簡單 的 高 速 切削 刀 具 ， 如車 刀 、 刨 刀 、銑 刀 刀 片陶 瓷 S G 4 、AT6 （ 9394）15002100HV 0 . 4 1.115 1200 壓 制 燒 結(jié) 成形 ， 只 能 磨削 加 工 ， 不需 熱 處 理 ，脆 性 略 大 于硬 質(zhì) 合 金 多 用 于 車 刀 ，適 宜 精 加 工連 續(xù) 切 削表 1-1常 用 刀 具 材 料 的 主 要 性 能 及 用 途 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具立 方碳 化硼（CBN） FD、 LBN-Y 730074

42、00HV 0.570.81 12001500 高 溫 高 壓 燒 結(jié)成 形 ， 硬 度 高于 陶 瓷 ， 極 脆 ，可 用 金 剛 石 砂輪 磨 削 ， 不 需熱 處 理 用 于 加 工 高硬 度 、 高 強度 材 料 （ 特別 是 鐵 族 材料 ）人 造金 剛石 10000HV 0.421.0 7 0 0 800 硬 度 高 于 CBN，極 脆 用 于 有 色 金屬 的 高 精 度 、低 粗 糙 度 切削 ， 也 用 于 非 金 屬 精 密加 工 ， 不 切削 鐵 族 金 屬表 1-1常 用 刀 具 材 料 的 主 要 性 能 及 用 途 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削

43、 刀 具（ 1） 高 速 鋼 高 速 鋼 是 一 種 含 鎢 （ W） 、 鉬 （ MO） 、 鉻 （ Cr） 、 釩（ V） 等 合 金 元 素 較 多 的 高 合 金 工 具 鋼 。 由 于 合 金 元 素 與碳 原 子 的 結(jié) 合 力 很 強 ， 使 鋼 在 550 600 時 仍 能 保 持 高 硬度 ， 從 而 使 切 削 速 度 比 碳 素 工 具 鋼 和 合 金 工 具 鋼 成 倍 提 高 ，故 得 名 “ 高 速 鋼 ” ， 又 名 “ 風(fēng) 鋼 ” 或 “ 鋒 鋼 ” 。 高 速 鋼 刀 具 制 造 工 藝 簡 單 ， 容 易 磨 出 鋒 利 的 刃 口 ， 廣泛 用 于 制

44、造 切 削 速 度 較 高 、 形 狀 復(fù) 雜 的 刀 具 ， 如 鉆 頭 、 絲錐 、 成 形 刀 具 、 拉 刀 及 齒 輪 刀 具 等 。 高 速 鋼 按 化 學(xué) 成 分 可 分 為 鎢 系 、 鉬 系 （ 含 M O2%以 上 ） ；按 切 削 性 能 可 分 為 普 通 高 速 鋼 和 高 性 能 高 速 鋼 。上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 普 通 高 速 鋼 普 通 高 速 鋼 指 用 來 加 工 一 般 工 程 材 料 的 高 速 鋼 ， 常 用的 牌 號 有 ：a） W18Cr4V（ 簡 稱 W18） 屬 鎢 系 高 速 鋼 ， 具 有 較 好的

45、 切 削 性 能 ， 是 我 國 最 常 用 的 一 種 高 速 鋼 。 b） W6Mo5Cr4V2（ 簡 稱 M2） 屬 鉬 系 高 速 鋼 ， 碳 化 物分 布 均 勻 性 、 韌 性 和 高 溫 塑 性 均 超 過 W18Cr4V， 但 其 磨 削性 能 較 差 ， 我 國 目 前 主 要 用 于 熱 軋 刀 具 ， 如 麻 花 鉆 等 。c） W9Mo3Cr4V（ 簡 稱 W9） 是 一 種 含 鎢 量 較 多 ， 含鉬 量 較 少 的 鎢 鉬 系 高 速 鋼 。 其 碳 化 物 不 均 勻 性 介 于 W18和M2之 間 ， 但 抗 彎 強 度 和 沖 擊 韌 度 高 于 M2。 具

46、 有 較 好 的 硬 度和 韌 性 ， 其 熱 塑 性 也 很 好 ， 可 用 于 制 造 各 種 刀 具 （ 如 鋸 條 、鉆 頭 、 拉 刀 、 銑 刀 、 齒 輪 刀 具 等 ） 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 硬 質(zhì) 合 金 的 常 溫 硬 度 很 高 （ 89 93HRA， 相 當(dāng) 于 7882HRC） 。 耐 熔 性 好 ， 熱 硬 性 可 達 800 1000 以 上 ， 允 許的 切 削 速 度 比 高 速 鋼 提 高 4 7倍 ， 刀 具 壽 命 高 5 8倍 ， 是目 前 切 削 加 工 中 用 量 僅 次 于 高 速 鋼 的 主 要 刀

47、具 材 料 。 但 它的 抗 彎 強 度 和 韌 性 均 較 低 ， 性 脆 ， 怕 沖 擊 和 振 動 ， 工 藝 性也 不 如 高 速 鋼 。 因 此 ， 硬 質(zhì) 合 金 常 制 成 各 種 形 狀 的 刀 片 焊接 或 夾 固 在 車 刀 、 刨 刀 、 端 銑 刀 等 的 刀 體 上 使 用 。 我 國 目 前 常 用 的 硬 質(zhì) 合 金 主 要 有 以 下 三 類 ： 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 高 性 能 高 速 鋼 高 性 能 高 速 鋼 是 在 普 通 高 速 鋼 的 基 礎(chǔ) 上 ， 用 調(diào) 整 其 基本 化 學(xué) 成 分 和 添 加 一 些 其

48、 它 合 金 元 素 （ 如 釩 、 鈷 、 鉛 、 硅 、鈮 等 ） 的 辦 法 ， 著 重 提 高 其 耐 熱 性 和 耐 磨 性 而 衍 生 出 來 的 。它 主 要 用 來 加 工 不 銹 鋼 、 耐 熱 鋼 、 高 溫 合 金 和 超 高 強 度 鋼等 難 加 工 材 料 。 主 要 有 以 下 幾 種 ：a）鈷 高 速 鋼 鈷 高 速 鋼 是 在 高 速 鋼 中 加 入 鈷 ， 常 用 牌號 是 W2Mo9Cr4Co8（ 簡 稱 M42） ， 具 有 良 好 的 綜 合 性 能 ，允 許 的 切 削 速 度 較 高 ， 有 一 定 的 韌 性 ， 可 磨 削 性 好 ， 可 用于

49、切 削 高 溫 合 金 、 不 銹 鋼 等 難 加 工 材 料 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 鎢 鈷 類 硬 質(zhì) 合 金 由 WC和 Co組 成 ， 代 號 為 YG。 常 溫 硬 度 為 89 91HRA，耐 熱 性 達 800 900 ， 適 用 于 加 工 切 屑 呈 崩 碎 狀 的 脆 性 材料 。 常 用 牌 號 有 YG3、 YG6和 YG8等 ， 其 中 數(shù) 字 表 示 含 Co的百 分 比 ， 其 余 為 含 WC的 百 分 比 。 鈷 在 硬 質(zhì) 合 金 中 起 粘 結(jié) 作用 ， 含 Co愈 多 的 硬 質(zhì) 合 金 韌 性 愈 好 ， 所

50、以 YG8適 于 粗 加 工和 斷 續(xù) 切 削 ， YG6適 于 半 精 加 工 ， YG3適 于 精 加 工 和 連 續(xù) 切削 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 鎢 鈦 鈷 類 硬 質(zhì) 合 金 由 WC、 TiC和 Co組 成 ， 代 號 為 YT。 此 類 硬 質(zhì) 合 金 的 硬度 、 耐 磨 性 和 耐 熱 性 （ 900 1000 ） 均 比 YG類 合 金 高 ，但 抗 彎 強 度 和 沖 擊 韌 度 降 低 。 主 要 適 于 加 工 切 屑 呈 帶 狀 的鋼 料 等 韌 性 材 料 。 常 用 牌 號 有 YT30、 YT15和 YT5等 ， 數(shù)

51、字表 示 含 TiC的 百 分 比 。 故 YT30適 于 對 鋼 料 的 精 加 工 和 連 續(xù)切 削 ， YT15適 于 半 精 加 工 ， YT5適 于 粗 加 工 和 斷 續(xù) 切 削 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 鎢 鈦 鉭 （ 鈮 ） 鈷 類 硬 質(zhì) 合 金 又 稱 通 用 合 金 ， 由 WC、 TiC、 TaC（ NbC） TCo組 成 ， 代號 為 YW。 其 抗 彎 強 度 、 疲 勞 強 度 、 沖 擊 韌 性 、 耐 熱 性 、 高溫 硬 度 和 抗 氧 化 能 力 都 有 很 大 提 高 。 常 用 牌 號 有 YW1和 YW2，這

52、兩 種 硬 質(zhì) 合 金 都 具 有 YG類 硬 質(zhì) 合 金 的 韌 性 ， 比 YT類 硬 質(zhì)合 金 的 抗 刃 口 剝 落 能 力 強 。 由 于 YW類 硬 質(zhì) 合 金 的 綜 合 性 能較 好 ， 除 可 加 工 鑄 鐵 、 有 色 金 屬 和 鋼 料 外 ， 主 要 用 于 加 工耐 熱 鋼 、 高 錳 鋼 、 不 銹 鋼 等 難 加 工 材 料 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（3）其 它 刀 具 材 料 陶 瓷 材 料 陶 瓷 刀 具 材 料 的 主 要 成 分 是 硬 度 和 熔 點都 很 高 的 Al2O3、 Si3N4等 氧 化 物 、 氮 化

53、 物 ， 再 加 入 少 量 的金 屬 碳 化 物 、 氧 化 物 或 純 金 屬 等 添 加 劑 。 也 是 采 用 粉 末 冶金 工 藝 方 法 經(jīng) 制 粉 ， 壓 制 燒 結(jié) 而 成 。 陶 瓷 刀 具 有 很 高 的 硬 度 （ 9195HRA） 和 耐 磨 性 ， 刀具 耐 用 度 高 ； 有 很 好 的 高 溫 性 能 ， 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 ， 與 金 屬親 和 力 小 ， 抗 粘 結(jié) 和 抗 擴 散 能 力 好 ； 具 有 較 低 的 摩 擦 系 數(shù) ，在 高 速 精 車 和 精 密 銑 削 時 ， 被 加 工 工 件 可 獲 得 鏡 面 效 果 。陶 瓷 刀 具 的 最

54、大 缺 點 是 脆 性 大 ， 抗 彎 強 度 和 沖 擊 韌 度 低 ，承 受 沖 擊 負 荷 的 能 力 差 。 主 要 用 于 對 鋼 料 、 鑄 鐵 、 高 硬 材 料 （ 如 淬 火 鋼 等 ） 連續(xù) 切 削 的 半 精 加 工 或 精 加 工 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 人 造 金 剛 石 人 造 金 剛 石 是 在 高 溫 高 壓 和 金 屬 觸媒 作 用 的 條 件 下 ， 由 石 墨 轉(zhuǎn) 化 而 成 。 金 剛 石 刀 具 的 性 能 特 點 是 ： 有 極 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 ，切 削 刃 非 常 鋒 利 ， 有 很 高 的

55、 導(dǎo) 熱 性 。 但 耐 熱 性 較 差 ， 且 強度 很 低 。 主 要 用 于 高 速 條 件 下 精 細 車 削 及 鏜 削 有 色 金 屬 及 其 合金 和 非 金 屬 材 料 。 但 由 于 金 剛 石 中 的 碳 原 子 和 鐵 有 很 強 的化 學(xué) 親 合 力 ， 故 金 剛 石 刀 具 不 適 合 加 工 鐵 族 材 料 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 立 方 氮 化 硼 （ 簡 稱 CBN） 是 用 六 方 氮 化 硼 （ 俗 稱白 石 墨 ） 為 原 料 ， 利 用 超 高 溫 高 壓 技 術(shù) ， 繼 人 造 金 剛 石 之后 人 工 合

56、成 的 又 一 種 新 型 無 機 超 硬 材 料 。 其 主 要 性 能 特 點 是 ： 硬 度 高 （ 高 達 8000 9000HV） ，耐 磨 性 好 ， 能 在 較 高 切 削 速 度 下 保 持 加 工 精 。 熱 穩(wěn) 定 性 好 ，化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 ， 且 有 較 高 的 熱 導(dǎo) 率 和 較 小 的 摩 擦 系 數(shù) ， 但其 強 度 和 韌 性 較 差 。 主 要 用 于 對 高 溫 合 金 、 淬 硬 鋼 、 冷 硬 鑄 鐵 等 材 料 進 行半 精 加 工 和 精 加 工 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.4 刀 具 的 磨 損

57、與 刀 具 耐 用 度 1.2.4.1 刀 具 的 磨 損 形 態(tài) 刀 具 磨 損 是 指 刀 具 摩 擦 面 上 的 刀 具 材 料 逐 漸 損 失 的 現(xiàn)象 。 刀 具 磨 損 分 為 正 常 磨 損 與 非 正 常 磨 損 兩 類 。 正 常 磨 損是 在 刀 具 設(shè) 計 與 使 用 合 理 ， 制 造 與 刃 磨 質(zhì) 量 符 合 要 求 的 情況 下 ， 刀 具 在 切 削 過 程 中 逐 漸 產(chǎn) 生 的 磨 損 。 刀 具 正 常 磨 損的 形 態(tài) 一 般 有 以 下 三 種 ， 如 圖 1-11所 示 。 圖 1-11 刀 具 磨 損 形 態(tài) 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2

58、金 屬 切 削 刀 具（1）前 刀 面 磨 損 切 屑 沿 前 刀 面 流 出 時 ， 由 于 摩 擦 、 高 壓 、 高 溫 的 作 用 ，使 刀 具 前 刀 面 上 靠 近 主 切 削 刃 處 磨 損 出 洼 凹 （ 稱 為 月 牙洼 ） ， 月 牙 洼 產(chǎn) 生 的 地 方 是 在 切 削 溫 度 最 高 的 地 方 。 磨 損量 的 大 小 用 月 牙 洼 的 寬 度 KB和 深 度 KT表 示 ， 如 圖 1-11b、c所 示 ， 它 是 在 高 速 、 大 進 給 量 切 削 塑 性 材 料 時 產(chǎn) 生 的 。（2）后 刀 面 磨 損 由 于 切 削 刃 的 刃 口 鈍 圓 半 徑

59、對 加 工 表 面 的 擠 壓 和 摩 擦 ，在 連 接 切 削 刃 的 的 后 刀 面 上 磨 出 一 后 角 等 于 零 的 小 棱 面 ，這 就 是 后 刀 面 磨 損 ， 磨 損 量 只 用 VB表 示 ， 如 圖 1-11（a）所 示 。 它 是 在 切 削 速 度 較 低 、 切 削 厚 度 較 小 的 情 況 下 ， 切 削 脆 性 材 料 時 產(chǎn) 生 的 。 1.2 金 屬 切 削 刀 具 （ 3） 前 、 后 刀 面 同 時 磨 損 在 切 削 過 程 中 ， 由 于 振 動 、 沖 擊 、 熱 效 應(yīng) 等 異 常 原 因 ，導(dǎo) 致 刀 具 突 然 損 壞 的 現(xiàn) 象 （ 如

60、 崩 刃 、 碎 裂 等 ） 稱 為 非 正 常磨 損 。 1.2.4.2 刀 具 磨 損 的 原 因 及 減 輕 措 施 （ 1） 磨 料 磨 損 在 車 削 過 程 中 ， 工 件 材 料 中 的 碳 化 物 、 氧 化 物 、 氮 化物 和 積 屑 瘤 碎 片 等 硬 質(zhì) 點 ， 在 刀 具 表 面 上 劃 出 溝 紋 造 成 的刀 具 磨 損 。 減 輕 磨 損 的 措 施 可 以 采 取 熱 處 理 使 工 件 材 料 所含 硬 質(zhì) 點 減 小 、 變 軟 ， 或 選 用 硬 度 高 、 晶 粒 細 的 刀 具 材 料 。 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 2） 粘 結(jié) 磨 損 刀

61、具 表 面 與 切 屑 、 加 工 表 面 形 成 的 摩 擦 副 ， 在 切 削 壓力 和 摩 擦 力 作 用 下 ， 使 接 觸 面 間 微 觀 不 平 度 的 凸 出 點 處 發(fā)生 劇 烈 塑 性 變 形 ， 溫 度 升 高 而 造 成 粘 結(jié) 。 接 觸 面 滑 動 時 粘結(jié) 點 產(chǎn) 生 剪 切 破 裂 而 造 成 的 磨 損 稱 為 粘 結(jié) 磨 損 ， 當(dāng) 顆 粒 大時 稱 為 剝 落 。 粘 結(jié) 磨 損 主 要 發(fā) 生 在 中 等 切 削 速 度 范 圍 內(nèi) ， 磨 損 程 度主 要 取 決 于 工 件 材 料 與 刀 具 材 料 間 的 親 和 力 、 兩 者 的 硬 度比 等

62、。 增 加 系 統(tǒng) 的 剛 度 ， 減 輕 振 動 有 助 于 避 免 大 微 粒 的 脫落 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（ 3） 擴 散 磨 損 高 溫 切 削 時 ， 刀 具 與 切 屑 、 加 工 表 面 接 觸 區(qū) 摩 擦 副 間的 某 些 化 學(xué) 元 素 互 相 擴 散 置 換 ， 使 刀 具 材 料 變 得 脆 弱 而 造成 的 磨 損 稱 為 擴 散 磨 損 。 減 輕 刀 具 擴 散 磨 損 的 措 施 主 要 是 合 理 選 擇 刀 具 材 料 ，使 它 與 工 件 材 料 組 合 的 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 ； 合 理 選 擇 切 削 用

63、 量以 降 低 切 削 溫 度 。（ 4） 化 學(xué) 磨 損 在 一 定 的 切 削 溫 度 下 ， 刀 具 材 料 與 周 圍 介 質(zhì) 或 切 削 液中 某 些 元 素 反 應(yīng) ， 生 成 化 合 物 加 速 刀 具 磨 損 ， 稱 為 化 學(xué) 磨損 。 刀 具 磨 損 的 原 因 除 上 述 四 種 外 ， 還 有 疲 勞 破 損 和 熱 電磨 損 等 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.4.3 刀 具 的 磨 損 過 程 和 磨 鈍 標 準（ 1） 磨 損 過 程 在 正 常 磨 損 情 況 下 ， 刀 具 磨 損 量 隨 著 切 削 時 間 的 增

64、長而 逐 漸 擴 大 。 若 用 刀 具 后 刀 面 磨 損 帶 B區(qū) 平 均 寬 度 VB值 表示 刀 具 的 磨 損 程 度 ， 則 VB值 與 切 削 時 間 t的 關(guān) 系 如 圖 1-12所 示 。 磨 損 過 程 大 致 可 以 分 為 三 個 階 段 。 圖 1-12 刀 具 磨 損 典 型 曲 線 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具初 期 磨 損 階 段 ： 如 圖 1-12中 的 AB段 。 由 于 新 刃 磨 的 刀具 切 削 刃 和 后 刀 面 不 平 整 ， 或 有 微 裂 紋 等 缺 陷 ， 切 削 初 期刀 具 磨 損 較 快 。 正 常 磨

65、 損 階 段 ： 如 圖 1-12中 的 BC段 。 刀 具 表 面 磨 平 后 ，接 觸 面 積 增 大 ， 壓 強 減 小 ， 磨 損 量 大 致 與 切 削 時 間 呈 線 性關(guān) 系 。 這 一 階 段 是 刀 具 的 有 效 工 作 階 段 。劇 烈 磨 損 階 段 ： 如 圖 1-12中 的 CD段 。 磨 損 量 達 到 一 定數(shù) 值 后 ， 刀 具 變 鈍 ， 切 削 力 增 大 ， 切 削 溫 度 劇 增 ， 刀 具 急劇 磨 損 而 喪 失 使 用 性 能 ， 使 用 時 應(yīng) 避 免 達 到 這 一 階 段 。 上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具（

66、2） 磨 鈍 標 準 刀 具 用 到 產(chǎn) 生 劇 烈 磨 損 開 始 前 的 磨 損 量 稱 為 刀 具 磨 損限 度 或 磨 鈍 標 準 。 通 常 采 用 刀 具 后 刀 面 的 磨 損 量 VB來 規(guī) 定刀 具 的 磨 鈍 標 準 。 表 1-2為 硬 質(zhì) 合 金 車 刀 的 磨 鈍 標 準 ， 供選 用 時 參 考 。 加 工 條 件 后 刀 面 的磨 鈍 標 準VB（ mm） 加 工 條 件 后 刀 面 的磨 鈍 標 準VB（ mm）精 車 0.10.3 鑄 鐵 件 粗 車 0.81.2合 金 鋼 粗 車 ， 粗 車剛 性 較 差 的 工 件 0.40.5 鋼 及 鑄 鐵 大件 低 速 粗 車 1.01.5碳 素 粗 車 0.60.8 表 1-2 硬 質(zhì) 合 金 車 刀 的 磨 鈍 標 準上 一 頁 目 錄下 一 頁 1.2 金 屬 切 削 刀 具 1.2.4.4 刀 具 耐 用 度 及 其 影 響 因 素（ 1） 刀 具 耐 用 度 的 概 念 刀 具 耐 用 度 是 指 新 刃 磨 好 的 刀 具 從 開 始 切 削 至 達 到 磨鈍 標 準 為 止 的 總 的 切 削