汽車零件表面的加工

1、1汽車制造工藝學汽車制造工藝學江蘇大學江蘇大學第三章 汽車零件表面的加工方法2第三章 汽車零件表面的加工方法 汽車零件由不同的典型表面外圓、內孔、平面、螺紋、花鍵和齒輪齒面等構成。 它們都有一定的加工要求。它們中的大多數(shù)表面都需要經(jīng)過機械加工來獲得。 根據(jù)零件的結構特征、加工表面形式及其加工要求、生產(chǎn)率要求等條件，可以采用不同的加工方法及工藝過程來保證加工要求。 不同表面的加工方法很多，本章介紹一些在汽車零件制造中應用較為廣泛的和高生產(chǎn)率的加工方法，也適當介紹一些近些年來新引進的新工藝。 表3-1列舉了汽車零件外圓和內孔表面加工中常采用的加工方法和機床設備。汽車后橋總成31.1 1.1 基本定

2、義基本定義 金屬切削過程金屬切削過程 金屬切削過程是工件和刀具相互作用的過程。刀具從工件上切除多余的（或預留的）金屬，并在高生產(chǎn)率和低成本的前提下，使工件得到符合技術要求的形狀、位置、尺寸精度和表面質量。 切削運動切削運動 為實現(xiàn)切削過程，工件與刀具之間要有相對運動，即切削運動，它由金屬切削機床來完成。 工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng) 機床、夾具、刀具和工件，構成一個機械加工工藝系統(tǒng)，切削過程的各種現(xiàn)象和規(guī)律都在這個系統(tǒng)的運動狀態(tài)中去研究。 基 本 定 義金屬切削原理金屬切削原理4 1.1.1 1.1.1 切削運動與切削用量切削運動與切削用量 在金屬切削過程中，為了要從工件上切去一部分金屬，刀具與工件之間必

3、須完成一定的切削運動。 如外圓車削時，工件作旋轉運動，刀具作連續(xù)的縱向直線運動，形成了工件的外圓柱表面。 在新的表面的形成過程中，工件上有三個依次變化的表面：基 本 定 義5 待加工表面待加工表面：即將被切去金屬層的表面； 加工表面加工表面 ：切削刃正在切削著的表面； 已加工表面已加工表面：已經(jīng)切去一部分金屬形成的新表面。 這些定義也適用于其它切削。圖中分別表示了車削、刨削、鉆削、銑鏜削時的切削運動。切削運動與切削用量61.1.1.11.1.1.1切削運動切削運動 金屬切削機床的基本運動有直線運動直線運動和回轉運動回轉運動。 按切削時工件與刀具相對運動所起的作用可分為主運動和進給運動。如圖所示

4、。（1）主運動主運動：切下金屬所必須的最主要的運動。 特點：通常它的速度最高，消耗機床功率最多。機床的主運動只有一個。 例如，車削、鏜削的主運動是工件與刀具的相對旋轉運動，而刨削是的主運動是刀具相對于工件的直線運動。（2）進給運動進給運動：使新的金屬不斷投入切削的運動。它保證切 削工作連續(xù)或反復進行，從而切除切削層形成已加工表面。 特點：機床的進給運動可有一個、兩個或多個組成，通常消耗功率較小，進給運動可以是連續(xù)運動也可以是間歇運動。切削運動與切削用量7（3）合成運動與合成切削速度v v 主運動v v和進給運動v v可以由刀具或工件分別完成，或由刀具單獨完成。 主運動和進給運動可以同時進行（車

5、削、銑削等），也可交替進行（刨削等）。當主運動與進給運動同時進行時，刀具切削刃上某一點相對工件的運動稱為合成切削運動合成切削運動。合成速度向量等于主運動速度與進給運動速度的向量和： v v=v v+v v 切切 削削 運運 動動8 1.1.1.2 1.1.1.2 切削用量三要素切削用量三要素 在切削加工過程中，需要針對不同的工件材料、刀具材料和其它技術經(jīng)濟要求來選定適宜的切削速度 vc 、進給量 f(或進給速度值vf),還要選定適宜的背吃刀量值ap。v vc 、f f、a ap 稱之為切削用量三要素切削用量三要素。（1）切削速度切削速度 大多數(shù)切削加工的主運動采用回轉運動?；剞D體(刀具或工件)

6、上外圓或內孔某一點的切削速度計算公式如下： 式中 d工件或刀具上某一點的回轉直徑(mm)； n工件或刀具的轉速（r/s或r/min）。min/1000msmdnvc或切削運動與切削用量9 在生產(chǎn)中，磨削速度單位用米/秒( m/s)，其它加工的切削速度單位習慣用米/分（m/min）。 在轉速n值一定時，切削刃上各點的切削速度不同?？紤]到刀具的磨損和已加工表面質量等因素，計算時，應取最大的切削速度。 如：外圓車削時計算待加工表面上的速度(用dw代入公式）， 內孔車削時計算已加工表面上的速度(用dm代入公式) ， 鉆削時計算鉆頭外徑處的速度。（2）進給速度、進給量和每齒進給量進給速度、進給量和每齒進

7、給量 進給速度是單位時間的進給量,單位是m/s(mm/min)。 進給量是工件或刀具每回轉一周時兩者沿進給運動方向的相對位移 (對于車削、鉆削、鉸削),單位是mm/r。切 削 用 量 三 要 素 10 對于刨削、插削等主運動為往復直線運動的加工，雖然可以不規(guī)定進給速度，卻需要規(guī)定間歇進給的進給量，其單位為mm/d.st(毫米/雙行程）。 對于銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪滾刀等多刃切削工具，在它們進行工作時，還應規(guī)定每一個刀齒的進給量，即后一個刀齒相對于前一個刀齒的進給量，單位是mm/Z(毫米/齒)。 顯然 mms或mmmin （3）背吃刀量背吃刀量 對于車削和刨削加工來說，背吃刀量ap為工件上已加工

8、表面和待加工表面間的垂直距離，單位是mm。nZfnfZf切削用量三要素11外圓柱表面車削的背吃刀量可用下式計算： 對于鉆孔 其中 dm已加工表面直徑(mm)； dw待加工表面直徑(mm)。1.1.2 1.1.2 刀具切削部分的基本定義刀具切削部分的基本定義 1.1.2.1 刀具切削部分的構造要素 金屬切削刀具的切削部分的幾何形狀與參數(shù)都有著共性，即不論刀具構造如何復雜，它們的切削部分總是近似地以外圓車刀的切削部分為基本形態(tài)。 )(2mmddamwp)(2mmdamp切 削 用 量 三 要 素12 國際標準化組織(ISO)在確定金屬切削刀具的工作部分幾何形狀的一般術語時，就是以車刀切削部分為基礎

9、的。刀具切削部分的構造要素(圖1、2)及其定義和說明如下： (1)(1)前刀面前刀面 直接作用于被切削的金屬層，并控制切屑沿其排出的刀面。 根據(jù)前刀面與主、副切削刃相毗鄰的情況分為： 主前刀面： 與主切削刃毗鄰的稱為主前刀面； 副前刀面： 與副切削刃毗鄰的稱為副前刀面。 (2)(2)后刀面后刀面 后刀面分為主后刀面與副后刀面。 主后刀面：是指與工件上加工表面相互作用和相對著的刀面； 副后刀面：是與工件上已加工表面相互作用和相對著的刀面。 刀具切削部分的構造要素13 (3)(3)切削刃切削刃: :切削刃是前刀面上直接進行切削的鋒邊，有主切削刃和副切削刃之分。 主切削刃： 指前刀面與主后刀面相交的

10、鋒邊，它完成主要的切除或表面成形工作； 副切削刃： 指前刀面與副后刀面相交的鋒邊，它配合主切削刃完成切除工作，并最終形成以加工表面。 (4)(4)刀尖刀尖 刀尖是主、副切削刃的連接部位。為了強化刀尖，許多刀具都在刀尖處磨出直線或圓弧形過渡刃。刀具切削部分的構造要素141.1.2.2 1.1.2.2 刀具標注角度的參考系刀具標注角度的參考系 為了確定刀具前刀面、后刀面及切削刃在空間的位置，首先應建立參考系參考系。它是一組用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準一組用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準坐標平面。坐標平面。這樣就可以用刀具前刀面、后刀面和切削刃相對于各基準平面的夾角來表示它們在空間的位置，這些夾角就

11、是刀具切削部分的幾何角度。 工作角度：工作角度：把刀具同工件和切削運動聯(lián)系起來確定的刀具角度，即刀具在使用狀態(tài)下(in use)的角度。 刀具標注角度參考系：刀具標注角度參考系：任何一把刀具，在使用之前，總可以知道它將要安裝在什么機床上，將有怎樣的切削運動，因此也可以預先給出假定的工作條件，并以此確定刀具標注角度參考系（所謂的“靜止參考系” ）。刀具標注角度的參考系15確定刀具標注角度參考系的方法：確定刀具標注角度參考系的方法： 假定運動條件假定運動條件：首先給出刀具的假定主運動方向和假定進給運動方向；其次假定進給速度值很小，可以用主運動向量近似代替合成速度向量；然后再用平行和垂直于主運動方向

12、的坐標平面構成參考系。 假定安裝條件假定安裝條件：假定標注角度參考系的諸平面平行或垂直于刀具上便于制造、刃磨和測量時定位與調整的平面或軸線(如車刀底面、車刀刀桿軸線、銑刀、鉆頭的軸線等)。也可以說，假定刀具的安裝位置恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂直。 注：“靜止系”本質上不是靜止的，它仍然是把刀具同工件和運動聯(lián)系起來的一種特定的參考系。刀具標注角度的參考系16 在刀具標注角度參考系中的刀具角度稱為標注角度。 刀具標注角度的參考系的形成如右圖動畫所示，由基面、切削平面、主剖面等平面構成了主剖面參考系。刀具標注角度的參考系17 刀具工作角度參考系：刀具工作角度參考系： 用于定義刀具進行切

13、削加工時幾何參數(shù)的參考系。該參考系考慮了切削運動和實際安裝情況對幾何參數(shù)的影響。 刀具工作角度參考系同標注角度參考系的唯一區(qū)別是：用ve 取代vc ，即用實際進給運動方向取代假定進給運動方向。1.1.2.4 1.1.2.4 刀具的標注角度刀具的標注角度 刀具標注角度刀具標注角度：在刀具的標注角度參考系中確定的切削刃與刀面的方位角度，稱為刀具標注角度。 注意：由于刀具角度的參考系沿切削刃各點可能是變化的，故所定義的刀具角度應指明是切削刃選定點處的角度；凡未特殊注明者，則指切削刃上與刀尖毗鄰的那一點的角度。 在切削刃是曲線或者前、后刀面是曲面的情況下，定義刀具的角度時，應該用通過切削刃選定點的切線

14、或切平面代替曲線刃或曲面。刀具的標注角度18 前角 o ： 前刀面與基面間的夾角(在主剖面中測量)； 后角 o ： 后刀面與切削平面間的夾角(在主剖面中測量)； 主偏角r：基面中測量的主切削刃與進給運動方向的夾角； 刃傾角s：切削平面中測量的主切削刃與基面間的夾角。 上述四個角度就可以確定車刀主切削刃及其前后刀面的方位： o、s確定前刀面的方位,r、o 確定后刀面的方位，r 、s 確定主切削刃的方位。 同理，副切削刃及其相關的前刀面、后刀面在空間的定位也需用四個角度：即副偏角r 、副刃傾角s 、副前角 o 、副后角o。 車刀副切削刃與主切削刃共處在同一前刀面上，當o、s兩者確定后,前刀面的方位

15、已經(jīng)確定,o 、s兩個角度可由o、s 、r、r等角度換算出來,稱為派生角度。刀具的標注角度19主剖面參考系里的標注角度的名稱、符號與定義如下圖所示： 刀具的標注角度2020ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrs0q 用硬質合金車刀切削鋼件，o取1020；切削灰鑄鐵，o取515；切削鋁及鋁臺金，o取2535；切削高強度鋼，o取-5 -10。2121ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrs0q 粗加工和承受沖擊載荷的刀具，為了使刀刃有足夠強度，后角可選小些，一般為46；精加工時切深較小，為保證加工的表面質量，后角可選大一些，一般為812。2222q 主偏角應根據(jù)加工對象正

16、確選取，車刀常用的主偏角有45、60、75、90幾種。ArA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrsr2323rAA 向f圖2-50 車刀的主要角度0000rrsrq 在切深、進給量和主偏角相同的情況下，減小副偏角可使殘留面積減小，表面粗糙度降低。2424a）b）c）圖2-51 刃傾角對排屑方向的影響5）刃傾角s切削平面內測量，是主切削刃與基面的夾角。當?shù)都馐乔邢魅凶罡唿c時,s定為正值；反之位負。q s影響刀尖強度和切屑流動方向。粗加工時為增強刀尖強度，s常取負值；精加工時為防止切屑劃傷已加工表面，s常取正值或零。25 1.1.4 1.1.4 刀具工作角度刀具工作角度如果考慮合成運動和實

17、際安裝情況，刀具的參考系將發(fā)生變化。按照切削工作的實際情況，在刀具工作角度參考系中所確定的角度，稱為工作角度。下圖所示三把刀具的標注角度完全相同，但由于合成切削運動方向不同，后刀面與加工表面之間的接觸和摩擦的實際情形有很大的不同：主剖面與任意剖面的角度換算26 由于通常的進給速度遠小于主運動速度，因此，在一般的安裝條件下，刀具的工作角度近似等于標注角度(誤差不超過l%)。這樣，在大多數(shù)場合下(如普通車、鏜孔、端銑、周銑)不必進行工作角度的計算。只有在角度變化值較大時(如車螺紋或絲杠、鏟背和鉆孔時，研究鉆心附近的切削條件或刀具特殊安裝時)，才需要計算工作角度。1.1.4.1 1.1.4.1 進給

18、運動對工作角度的影響進給運動對工作角度的影響 (1)橫車橫車 以切斷車刀為例，在不考慮進給運動時，車刀主切削刃選定點相對于工件的運動軌跡為一圓周，切削平面Ps為通過切削刃上該點切于圓周的平面，基面Pr為平行于刀桿底面同時垂直于Ps的平面,o、o為標注前角和后角。刀具工作角度27 當考慮橫向進給運動之后，切削刃選定點相對于工件的運動軌跡為一平面阿基米德螺旋線，切削平面Ps變?yōu)橥ㄟ^切削刃切于螺旋面的平面Pse,基面也相應傾斜為Pre,角度變化值為。工作主剖面 Poe仍為平面。此時在工作參考系(Pre、Pse、Poe)內的工作角度oe、oe為： oe進給運動對工作角度的影響ooe28 合成切削速度角

19、，它是主運動方向與合成切削速度方向之間的夾角。 由定義知： 式中 f 進給量； d 隨著車刀進給而不斷變化著的切削刃選定點處工件 的旋轉直徑； 隨著切削刃趨近工件中心而增大的;在常用進給量下當切削刃距離工件中1mm時， ；再靠近中心， 值急劇增大,工作后角變?yōu)樨撝?。 dfcftan041進給運動對工作角度的影響29 (2)(2)縱車縱車 由于工作中基面和切削平面發(fā)生了變化, 形成了一個合成切削速度角,引起了工作角度的變化。圖中，假定車刀s=0，在不考慮進給運動時,切削平面Ps垂直于刀桿底面,基面Pr平行于刀桿底面,標注角度為o、o ；考慮進給運動后，工作切削平面Pse為切于螺旋面的平面，刀具

20、工作角度的參考系(Pse、Pre)傾斜了一個角 ,進給運動對工作角度的影響30則工作進給面(仍為原進給剖面)內的工作角度為： , 由合成切削速度角定義知：式中:f 進給量； dw 切削刃選定點在A點時的工件待加工表面直徑。 上述角度變化可以換算至主剖面內： 由上式可知：值不僅與進給量f有關,也同工件直徑 dw有關; dw越小,角度變化值越大。實際上，一般外圓車削的值不超過 ,因此可以忽略不計。但在車螺紋,尤其是多頭螺紋時,的數(shù)值很大,必須進行工作角度計算。 ffeffewdftanrosintantanoooe0403進給運動對工作角度的影響311.1.4.2 1.1.4.2 刀具安裝對工作角

21、度的影響刀具安裝對工作角度的影響 (1)刀尖安裝高低對工作角度的影響 如圖示,當?shù)都獍惭b得高于工件中心線,工作切削平面將變?yōu)镻se,工作基面變?yōu)镻re,工作角度也發(fā)生了變化。在背平面（Pp-Pp為標注背平面）內角度變化值p 為： 式中 h刀尖高于工件中 心線的數(shù)值(mm)； dw工件直徑(mm)。222tanhdhwp刀具安裝對工作角度的影響32則 注意注意：當?shù)都獾陀诠ぜ行木€時，上述計算公式中符號相反；鏜孔時計算公式同外圓車削相反。 上述都是在刀具的背平面( PpPp )內的角度變化，還需換算到工作主剖面內： pppeppperwohdhcos2tan22oooeoooe刀具安裝對工作角度

22、的影響33(2)(2)刀桿安裝傾斜對工作角度的影響刀桿安裝傾斜對工作角度的影響 如圖所示，車刀刀桿與進給方向不垂直時,工作主偏角和工作副偏角將發(fā)生變化：式中 G假定進給剖面與工作進給剖面之間的夾角,在基面內測 量。即進給運動方向的垂線和刀桿中心線間的夾角。 Grre刀具安裝對工作角度的影響Grre34刀具切削部分的構造要素35a）焊接式車刀b）整體式車刀c）機夾式車刀車刀的結構刀具切削部分的構造要素363738394041外圓縱車時切削層的參數(shù)42 牌號牌號 合金性能合金性能 使用范圍使用范圍YG3X 是YG類合金中耐磨性能最好的一種，但抗沖擊性能差 適用于鑄鐵、有色金屬及其合金的精鏜、精車等

23、，亦可用于合金鋼、淬火鋼及鎢、鉬材料的精加工 YG6X屬細晶粒合金，其耐磨性較YG6高，而使用強度接近于YG6 適用于冷硬鑄鐵、合金鑄鐵、耐熱鋼及合金鋼的加工，亦適用于普通鑄鐵的精加工，并可用于制造儀器儀表工業(yè)用的小型刀具和小模數(shù)滾刀YG6耐磨性較高，但低于YG6X、YG3X，韌性高于YG6X、YG3X，可使用較YG8為高的速度 適用于鑄鐵、有色金屬及合金與非金屬材料連續(xù)切削的粗車，間斷切削的半精車、精車、小端面精車，粗車螺紋，旋風車絲，連續(xù)斷面的半精銑與精銑，孔的粗擴與精擴 YG8 使用強度較高，抗沖擊和抗振動性能較YG6好，耐磨性及允許的切削速度較低適用于鑄鐵、有色金屬及其合金與非金屬材料

24、加工中不平整斷面和間斷切削時的粗車、粗刨、粗銑，一般孔和深孔的鉆孔、擴孔各種硬質合金牌號刀具的應用范圍表之一43 牌號牌號 合金性能合金性能 使用范圍使用范圍YG10H屬超細晶粒合金，耐磨性較好，抗沖擊和抗振動性能高 適用于低速粗車，銑削耐熱合金，作切斷刀及絲錐等YT5 在YT類合金中，強度最高，抗沖擊和抗振動性能好，不易崩刃，但耐磨性較差 適于碳鋼及合金鋼，包括鋼鍛件、沖壓件及鑄鐵的表面加工，以及不平整端面和間斷切削時的粗車、粗刨、半精刨、粗銑、鉆孔YT14 使用強度高，抗沖擊性能和抗振動性能好，但較YT5稍差，耐磨性及允許的切削速度較YT5高 適于碳鋼及合金鋼連續(xù)切削時的粗車，不平端面和間

25、斷切削時的半精車和精車，連續(xù)面的粗銑，鑄孔的擴鉆等 YT15 耐磨性優(yōu)于YTl4，但抗沖擊韌性較YTl4差 適于碳鋼及合金鋼加工中連續(xù)切削時的半精車及精車，間斷切削時的小端面精車，旋風車絲，連續(xù)面的半精銑及精銑，孔的精擴及粗擴各種硬質合金牌號刀具的應用范圍表之二44 牌號牌號 合金性能合金性能 使用范圍使用范圍YT30耐磨性及允許的切削速度較YTl5高，但使用強度及抗沖擊韌性較YTl4差，焊接及刃磨時極易產(chǎn)生裂紋 適于碳鋼及合金鋼的精加工，如小端面精車、精鏜、精擴等YG6A 屬細晶粒合金，耐磨性及使用強度與 YG6X相似 適于硬鑄鐵、球墨鑄鐵、白口鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼

26、、淬火鋼及合金鋼的半精加工及精加工YG8A 屬中顆粒合金，其抗彎強度與YG8相同，而硬度和YG6相同，高溫切削時熱硬性較好 適于硬鑄鐵、球墨鑄鐵、白口鐵及有色金屬的精加工，亦適于不銹鋼的粗加工和半精加工 YW1熱硬性較好，能承受一定的沖擊負荷，通用性較好 適于耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料的精加工，也適于一般鋼材以及普通鑄鐵及有色金屬的精加工各種硬質合金牌號刀具的應用范圍表之三45切 削 層 參 數(shù)Kr不同時hD、bD的變化曲線切削刃工作時的hD、bDfapapfbD2hD1hD2RapfbD2hD2kr2kr1bD1hD1461.1 刀具材料 汽車零件切削加工中使用的刀具材料有高速鋼、硬

27、質合金、立方氮化硼、陶瓷和金剛石等。 常使用的有高速鋼、硬質合金和立方氮化硼等幾類刀具材料。目前車刀材料主要有硬質合金和硬質合金涂層刀片。471）高的硬度和耐磨性2）足夠的強度和韌性3）較好的熱硬性4）良好的工藝性5）經(jīng)濟性48圖2-55 刀具材料的發(fā)展與切削加工高速化的關系切削速度（m/min）200010005002001005020101800 1850 1900 1950 2000 年代碳素工具鋼合金工具鋼WC系硬質合金高速鋼WC-TiC系硬質合金涂層硬質合金TiAlN涂層硬質合金DLC涂層硬質合金TiC-TiN金屬陶瓷聚晶立方氮化硼 （PCBN）陶瓷聚晶金剛石（PCD）49天然金剛石

28、PCBNPCD氧化物陶瓷氮化物陶瓷硬質合金涂層WC硬質合金涂層超細粒狀硬金屬涂層高速鋼TiN涂層高速鋼斷裂韌性耐磨性圖2-56 刀具材料的耐磨性與斷裂韌性50刀具材料種類很多，常用的有工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼）、硬質合金、陶瓷、金剛石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。51表2-9 常用高速鋼牌號及其應用范圍類別牌 號主 要 用 途普通高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造鉆頭、絞刀、銑刀、拉刀、絲錐、齒輪刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等W14Cr4VmnRe用于制造要求熱塑性好

29、和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等高性能高速鋼高碳95W18 Cr4V用于制造對韌性要求不高，但對耐磨性要求較高的刀具高礬W12Cr4V4 Mo用于制造形狀簡單，對耐磨性要求較高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高強度耐熱鋼的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭W12Cr4V3 Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強度鋼的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作復雜刀具，價格昂貴 52 53 常用的硬質合金刀片材料

30、主要有三類。 (1)鎢鈦鈷類硬質合金 由碳化鎢(WC)、碳化鈦(TlC)硬質合金,稱為P類硬質合金。 (2)鎢鈷類硬質合金 由碳化鎢(WC)和粘合劑鈷(Co)和粘結劑鈷(Co)組成的硬質合金，稱為類硬質合金。 (3)鎢鈦鉭鈷類硬質合金 在P類和 類硬質合金中加人少量稀有金屬的碳化鉭(TaC)或碳化鈮(NbC)的硬質合金，稱為M類硬質合金。54 超硬刀具材料包括天然金剛石、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼三種。金剛石刀具主要用于加工高精度及粗糙度很低的非鐵金屬、耐磨材料和塑料，如鋁及鋁合金、黃銅、預燒結的硬質合金和陶瓷、石墨、玻璃纖維、橡膠及塑料等。立方氮化硼主要用于加工淬硬鋼、噴涂材料、冷硬鑄鐵和耐

31、熱合金等。 天然金剛石是自然界最硬的材料，根據(jù)其質量的不同，硬度范圍為HK800012000（HK，Knoop硬度，單位kgf/mm2），密度為3.483.56。由于天然金剛石是一種各向異性的單晶體，因此，在晶體上的取向不同，耐磨性及硬度也有差異，其耐熱性為700800。天然金剛石的耐磨性極好，刃口鋒利，切削刃的鈍圓半徑可達0.01m左右，刀具壽命可長達數(shù)百小時。但天然金剛石價格昂貴，因此主要用于制造加工精度和表面粗糙度要求極高的零件的刀具，如加工磁盤、激光反射鏡、感光鼓、多面鏡等。金剛石刀具不適于加工鋼及鑄鐵。聚晶金剛石是由金剛石微粉在高溫高壓下聚合而成，因此不存在各向異性，其硬度比天然金剛

32、石低，為HK65008000，價格便宜，焊接方便，可磨削性好，因此成為當前金剛石刀具的主要材料，可在大部分場合替代天然金剛石刀具。用等離子CVD法開發(fā)的金剛石涂層刀具，其基體材料為硬質合金或氮化硅陶瓷，用途和聚晶金剛石相同。由于可在形狀復雜的刀具（如硬質合金麻花鉆、立銑刀、成形刀具及帶斷屑槽的刀片等）上進行涂層，故具有廣闊的發(fā)展前途。 聚晶立方氮化硼是由單晶立方氮化硼微粉在高溫高壓下聚合而成。由于成份及粒度的不同，聚晶立方氮化硼刀片的硬度在HV 30004500間變動，其耐熱性達1200左右，化學惰性很好，在1000的溫度下不與鐵、鎳和鈷等金屬發(fā)生化學反應。主要用于加工淬硬工具鋼、冷硬鑄鐵、耐

33、熱合金及噴焊材料等。用于高精度銑削時可以代替磨削加工。由于陶瓷、金剛石和立方氮化硼等材料韌性差、硬度高，因此要求使用這類刀具的機床剛性好、速度高、功率足夠、主軸偏擺小，并且要求機床一夾具一工件一刀具系統(tǒng)的剛性好。只有這樣才能充分發(fā)揮這些先進刀具材料的作用，取得良好的使用效果。表 各種硬質合金的應用范圍牌 號應 用 范 圍YG3X鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG3鑄鐵、有色金屬及其合金精加工、半精加工，不能承受沖擊載荷YG6X普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料粗加工，也可用

34、于斷續(xù)切削YG6A冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工，亦可用于高錳鋼、淬硬鋼的半精加工和精加工YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼在連續(xù)切削時的粗加工、半精加工，亦可用于斷續(xù)切削時的精加工YT14同YT15YT5碳素鋼、合金鋼的粗加工，也可以用于斷續(xù)切削YW1高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工和精加工YW2高溫合金、高錳鋼、不銹鋼等難加工材料及普通鋼料、鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工和半精加工抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度抗彎強度、韌性、進給量 硬度、耐磨性、切削速度5

35、5 涂層硬質合金 為了提高硬質合金和高速鋼刀具材料的切削性能,在刀具基體上涂覆一層耐磨性高的難熔金屬化合物，將這類刀具稱為涂層刀具是在韌性較好的硬質合金基體上 ，通過化學氣相 沉 積 (CD)、 物理氣相沉積(PD)等方法涂覆一層很薄的耐磨金屬化合物 (TiC、TiN、 A1203等 )，可使基體的強韌性與涂層的耐磨性相結合而提高硬質合金刀具的綜合性能 。 涂層硬質合金刀具的優(yōu)點： （1）涂層硬質合金刀具具有良好的耐磨性和耐熱 性 ，特別適合高速切 削 ； （2）由于其壽命高、通用性好，用于小批量 、 多品種的柔性自動化加工時 可有效減少換刀次數(shù)，提高加工效率；56 涂層硬質合金 涂層硬質合金

36、刀具的優(yōu)點：（3）涂層硬質合金刀具抗月牙洼 磨損能力強，刃形和槽形穩(wěn)定。 斷屑效果及其他切削性能可靠。 （4）刀具的基體尺寸精度高， 可滿足自動化加工換刀精度高 的要求。 涂層硬質合金刀具主要用于可轉位刀片。 涂層刀具可顯著提高刀具的切削性能。硬質合金涂層刀具通?？商岣咔邢魉俣?0%，或在同等切削條件下提高刀具壽命23倍。5758天然金剛石是自然界最硬的材料，耐磨性極好，刃口鋒利，切削刃的鈍圓半徑可達0.01m，刀具壽命可達數(shù)百小時。因價格昂貴，主要用于高速、精密加工。聚晶金剛石由金剛石微粉在高溫高壓下聚合而成，硬度比天然金剛石略低,價格便宜，焊接方便，可磨削性好，已成為金剛石刀具主要材料。聚

37、晶立方氮化硼（CBN）由單晶立方氮化硼微粉在高溫高壓下聚合而成。硬度為HV 30004500，耐熱性達1200，化學惰性很好，在1000的溫度下不與鐵、鎳和鈷等金屬發(fā)生化學反應。主要用于加工淬硬工具鋼、冷硬鑄鐵、耐熱合金及噴焊材料等。用于高精度銑削時可以代替磨削加工。59刀具材料種類 合金 高速鋼 硬質合金 陶瓷 天然 聚晶金剛石 聚晶立方氮工具鋼 W18Cr4V YG6 Si3N4 金剛石 PCD 化硼 PCBN材料性能 硬度 HRC65 HRC66 HRA90 HRA93 HV10000 HV7500 HV4000抗彎強度 2.4GPa 3.2GPa 1.45GPa 0.8GPa 0.3G

38、Pa 2.8GPa 1.5GPa導熱系數(shù) 40-50 20-30 70-100 30-40 146.5 100-120 40-100熱穩(wěn)定性 350 620 1000 1400 800 600-800 1000 化學惰性 低 惰性大 惰性小 惰性小 惰性大 耐磨性 低 低 較高 高 最高 最高 很高 一般精度 Ra0.8 高精度 Ra=0.4-0.2加工質量 Ra0.8 IT7-8 Ra=0.1-0.05 IT5-6 IT7-8 IT5-6 可替代磨削加工對象低速加工一般鋼材、鑄鐵一般鋼材、鑄鐵粗、精加工一般鋼材、鑄鐵粗、精加工高硬度鋼材精加工硬質合金、銅、鋁有色金屬及其合金、陶瓷等高硬度材料

39、淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金等難加工材料表 普通刀具材料與超硬刀具材料性能與用途對比60 FABOM45a）正擠壓）正擠壓FABOM45b）偏擠壓）偏擠壓OMFc）切削）切削圖3-2 金屬擠壓與切削比較61圖3-3 切屑根部金相照片M刀具切屑OA終滑移線始滑移線：=s剪切角62 第變形區(qū)：即剪切變形區(qū)，金屬剪切滑移，成為切屑。金屬切削過程的塑性變形主要集中于此區(qū)域。圖3-5 切削部位三個變形區(qū)第變形區(qū)：已加工面受到后刀面擠壓與摩擦，產(chǎn)生變形。此區(qū)變形是造成已加工面加工硬化和殘余應力的主要原因。第變形區(qū)：靠近前刀面處，切屑排出時受前刀面擠壓與摩擦。此變形區(qū)的變形是造成前刀面磨損和產(chǎn)生積屑瘤的主要原

40、因。63形成條件影響名稱簡圖形態(tài)變形帶狀，底面光滑，背面呈毛茸狀節(jié)狀，底面光滑有裂紋，背面呈鋸齒狀粒狀不規(guī)則塊狀顆粒剪切滑移尚未達到斷裂程度局部剪切應力達到斷裂強度剪切應力完全達到斷裂強度未經(jīng)塑性變形即被擠裂加工塑性材料，切削速度較高，進給量較小， 刀具前角較大加工塑性材料，切削速度較低，進給量較大， 刀具前角較小工件材料硬度較高，韌性較低，切削速度較低加工硬脆材料， 刀具前角較小切削過程平穩(wěn)，表面粗糙度小， 妨礙切削工作，應設法斷屑切削過程欠平穩(wěn)，表面粗糙度欠佳切削力波動較大，切削過程不平穩(wěn)，表面粗糙度不佳切削力波動大，有沖擊，表面粗糙度惡劣，易崩刀帶狀切屑擠裂切屑單元切屑崩碎切屑表3-1

41、切屑類型及形成條件64帶狀切屑Real擠裂切屑Real節(jié)狀切屑Real崩碎切屑Real圖3-6 切屑形態(tài)照片65v 為使切削過程正常進行和保證已加工表面質量，應使切屑卷曲和折斷。v 切屑的卷曲是切屑基本變形或經(jīng)過卷屑槽使之產(chǎn)生附加變形的結果（圖3-7）圖3-7 切屑的卷曲圖3-8 斷屑的產(chǎn)生v斷屑是對已變形的切屑再附加一次變形（常需有斷屑裝置，圖3-8） 66粘結區(qū)：高溫高壓使切屑底層軟化，粘嵌在前刀面高低不平的凹坑中，形成長度為lfi的粘接區(qū)。切屑的粘接層與上層金屬之間產(chǎn)生相對滑移，其間的摩擦屬于內摩擦。 圖3-11 切屑與前刀面的摩擦 在高溫高壓作用下，切屑底層與前刀面發(fā)生沾接，切屑與前刀

42、面之間既有外摩擦，也有內摩擦?；瑒訁^(qū)：切屑在脫離前刀面之前，與前刀面只在一些突出點接觸，切屑與前刀面之間的摩擦屬于外摩擦。lfolfi67n切削刃存在刃口圓弧，導致擠壓和摩擦，產(chǎn)生第變形區(qū)。A點以上部分沿前刀面流出，形成切屑；A點以下部分受擠壓和摩擦留在加工表面上，并有彈性恢復。hDhDhACFE圖3-12 已加工表面變形A點前方正應力最大，剪應力為 0。 A點兩側正應力逐漸減小，剪應力逐漸增大，繼而減小。68rFcFFpFf pFfFf pFf pfv圖3-15 切削力的分解 3個變形區(qū)產(chǎn)生的彈、塑性變形抗力 切屑、工件與刀具間摩擦力F 切削合力Fc主切削力Fp吃刀抗力Ff進給抗力69FFc

43、cccFFppppFFffffxycFpFxypFpFxyfFpFFCafKFCafKFCafK（3-6）式中 CFc , CFp , CFf 與工件、刀具材料有關系數(shù)； xFc , xFp , xFf 切削深度ap 對切削力影響指數(shù)； yFc , yFp , yFf 進給量 f 對切削力影響指數(shù)； KFc , KFp , KFf 考慮切削速度、刀具幾何參數(shù)、刀具磨損等因素影響的修正系數(shù)。701FFFccccccFcxyxFpFFpcyDppCafKCaFpAafaf（3-7） 切除單位切削層面積的主切削力（令修正系數(shù)KFc =1）式中 Fc 主切削力（N）； v 主運動速度（m/s）。 （3

44、-8）310()ccPFvKW71式中 機床傳動效率，通常= 0.750.85 （3-10）63010(/)ccPppKWsmmV()cEPPKW（3-9）指單位時間切除單位體積 V0 材料所消耗的功率72切削深度與切削力近似成正比；進給量增加，切削力增加，但不成正比；切削速度對切削力影響復雜（圖3-16） 強度高加工硬化傾向大切削力大5 19 28 35 55 100 130 切削速度 v（m/min） 981784588主切削力Fc（N）圖3-16 切削速度對切削力的影響73 前角0 增大，切削力減?。▓D3-17） 主偏角r 對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（ r Fp，F(xiàn)

45、f，圖3-18）圖3-17 前角對0切削力的影響前角0切削力F0 - Fc0 Fp0 Ff圖3-18 主偏角r對切削力的影響主偏角r / 切削力/ N3045607590r - Fcr Ffr Fp200600100014001800220074 與主偏角相似，刃傾角s對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（ s Fp，F(xiàn)f） 刀尖圓弧半徑 r 對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（ r Fp，F(xiàn)f） ； 刀具材料：與工件材料之間的親和性影響其間的摩擦，而影響切削力 ； 切削液：有潤滑作用，使切削力降低 ； 后刀面磨損：使切削力增大，對吃刀抗力Fp的影響最為顯著 ；75

46、切削過程變形和摩擦所消耗功，絕大部分轉變?yōu)榍邢鳠崆邢鳠嵊汕行肌⒐ぜ⒌毒吆椭車橘|（切削液、空氣)等傳散出去工件切屑刀具圖3-19 切削熱的來源與傳出 主要來源 QA=QD+QFF+QFR （3-12）cccvFPq（3-11）式中，QD , QFF , QFR分別為切削層變形、前刀面摩擦、后刀面摩擦產(chǎn)生的熱量76TJ University 切削塑性材料 前刀面靠近刀尖處溫度最高。 切削脆性材料 后刀面靠近刀尖處溫度最高。750刀具圖3-20 二維切削中的溫度分布 工件材料：低碳易切鋼； 刀具：o=30，o=7； 切削用量：ap=0.6mm， vc =0.38m/s； 切削條件：干切削， 預熱

47、611C77q 切削用量的影響 式中 用自然熱電偶法測出的前刀面接觸區(qū)的平均溫度(C)； C 與工件、刀具材料和其它切削參數(shù)有關的切削溫度系數(shù)； Z、Y、X vc、f、ap 的指數(shù)。 經(jīng)驗公式ZyxcpC vfa （3-12）刀具材料加工方法高速鋼車削1401700.350.450.20.30.080.10銑削80鉆削150硬質合金車削320f (mm/r)0.10.410.150.050.20.310.30.26表3-2 切削溫度的系數(shù)及指數(shù)78q 刀具幾何參數(shù)的影響 q 工件材料的影響 vc（m/min）圖3-21 切削速度、工件材料對切削溫度的影響1GH131 21Cr18Ni9Ti 3

48、45鋼(正火) 4HT200刀具材料：YT15；YG8刀具幾何參數(shù)：o=15，o=68，r=75，1= -10，s=0，b=0.1mm，r=0.2mm切削用量：ap=3mm，f=0.1mm/r（）103050709011013040060080010001243q 刀具磨損的影響 q 冷卻液的影響 79工件和刀具材料不同，組成熱電偶兩極，切削時刀具與工件接觸處的高溫產(chǎn)生溫差電勢，通過電位差計測得切削區(qū)的平均溫度。利用紅外輻射原理，借助熱敏感元件，測量切削區(qū)溫度?？蓽y量切削區(qū)側面溫度場。 用不同材料、相互絕緣金屬絲作熱電偶兩極（圖3-22）。mV圖3-22 人工熱電偶工件刀具金屬絲小孔 可測量刀

49、具或工件指定點溫度，可測最高溫度及溫度分布場。80 一定溫度、壓力作用下，切屑底層與前刀面發(fā)生粘接粘接金屬嚴重塑性變形，產(chǎn)生加工硬化 增大前角，保護刀刃 影響加工精度和表面粗糙度滯留粘接長大切屑刀具圖3-23 積屑瘤積屑瘤RealReal金屬切削過程控制金屬切削過程控制813. 3.積屑瘤對切削過程的影響積屑瘤對切削過程的影響 （1 1）增大了實際前角）增大了實際前角 它增大了刀具的實際前角，可以減小切削力，對切削過程起它增大了刀具的實際前角，可以減小切削力，對切削過程起著積極作用。積屑瘤高度愈大，實際前角愈大。著積極作用。積屑瘤高度愈大，實際前角愈大。（2 2）增大了切削厚度）增大了切削厚度

50、 積屑瘤使切削厚度增大了。因為切削過程中除積屑瘤底部較積屑瘤使切削厚度增大了。因為切削過程中除積屑瘤底部較穩(wěn)定外，頂部不斷形成和脫落，呈周期性變化，所以值也是變穩(wěn)定外，頂部不斷形成和脫落，呈周期性變化，所以值也是變化的，這就會引起切削力波動，從而有可能引起振動。化的，這就會引起切削力波動，從而有可能引起振動。（3 3）使加工表面粗糙度增大）使加工表面粗糙度增大 積屑瘤頂部很不穩(wěn)定，其形狀不規(guī)則，在加工表面產(chǎn)生寬度積屑瘤頂部很不穩(wěn)定，其形狀不規(guī)則，在加工表面產(chǎn)生寬度和深度不同的溝紋，使加工表面的粗糙度增大，脫落時一部分和深度不同的溝紋，使加工表面的粗糙度增大，脫落時一部分附在切屑底部被切屑帶走，

51、另一部分也可能嵌在加工表面上形附在切屑底部被切屑帶走，另一部分也可能嵌在加工表面上形成硬質點。成硬質點。（4 4）對刀具耐用度的影響）對刀具耐用度的影響 積屑瘤粘附在前面上，相對穩(wěn)定時，可以代替刀刃切削，有積屑瘤粘附在前面上，相對穩(wěn)定時，可以代替刀刃切削，有減小刀具磨損，起提高刀具耐用度的作用。不穩(wěn)定時，積屑瘤減小刀具磨損，起提高刀具耐用度的作用。不穩(wěn)定時，積屑瘤的脫落，可使刀具產(chǎn)生粘結磨損。的脫落，可使刀具產(chǎn)生粘結磨損。824. 4.防止積屑瘤的措施防止積屑瘤的措施（1 1）降低切削速度）降低切削速度，使切削溫度較低，可避免使切屑底層不與，使切削溫度較低，可避免使切屑底層不與前面粘結。前面粘

52、結。（2 2）高速切削）高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消失的溫度。，使切削溫度高于積屑瘤消失的溫度。 例如，高速精車塑性金屬既可避免積屑瘤產(chǎn)生，又可提高生產(chǎn)例如，高速精車塑性金屬既可避免積屑瘤產(chǎn)生，又可提高生產(chǎn)效率。效率。（3 3）采用潤滑性能良好的切削液）采用潤滑性能良好的切削液，減小前面與切屑底層的摩擦，減小前面與切屑底層的摩擦，降低切削溫度，可防止積屑瘤產(chǎn)生。降低切削溫度，可防止積屑瘤產(chǎn)生。（4 4）增大刀具前角）增大刀具前角，可減小刀屑接觸區(qū)的壓力，可防止積屑，可減小刀屑接觸區(qū)的壓力，可防止積屑瘤的生成。瘤的生成。（5 5）提高工件材料的硬度）提高工件材料的硬度，減小加工硬化，可避免積

53、屑瘤的產(chǎn)，減小加工硬化，可避免積屑瘤的產(chǎn)生，這可以通過對工件材料正火或調質來實現(xiàn)。生，這可以通過對工件材料正火或調質來實現(xiàn)。 83未施加任何外力作用情況下，材料內部保持平衡而存在的應力。 殘余張應力： 易使加工表面產(chǎn)生裂紋，降低零件疲勞強度殘余壓應力： 有利于提高零件疲勞強度殘余應力分布不均： 會使工件發(fā)生變形，影響形狀和尺寸精度84熱塑變形效應：表層張應力，里層壓應力里層金屬彈性恢復：若里層金屬產(chǎn)生壓縮變形，則彈性恢復后表層得到壓應力，里層為張應力表層金屬相變：影響復雜，若切削區(qū)溫度超過相變溫度，則珠光體受熱轉變成奧氏體，冷卻后又轉變成馬氏體，體積膨脹，表層產(chǎn)生壓應力實際應力狀態(tài)是上述各因素

54、影響的綜合結果控制切削過程：盡可能減小殘余應力時效處理：最大限度減小殘余應力殘余壓應力的利用：采用滾壓、噴丸等方法85已加工表面表層金屬硬度高于里層金屬硬度的現(xiàn)象加工表面嚴重變形層內金屬晶格拉長、擠緊、扭曲、碎裂，使表層組織硬化硬化程度00100%HHNH（3-13）式中 H 硬化層顯微硬度（HV）； H0 基體層顯微硬度（HV）。硬化層深度指硬化層深入基體的距離hd（m）86減小切削變形：提高切速，加大前角，減小刃口半徑等減小摩擦：如加大后角，提高刀具刃磨質量等進行適當?shù)臒崽幚砭啾砻嫔疃菻VH0hiH0圖3-24 加工硬化與表面深度的關系87正常磨損形式：月牙洼形成條件：加工塑性材料，v大，

55、hD大影響：削弱刀刃強度，降低加工質量形式：后角=0的磨損面（參數(shù)VB，VBmax）形成條件：加工塑性材料, v 較小, hD 較??；加工脆性材料影響：切削力, 切削溫度, 產(chǎn)生振動，降低加工質量VBVBmaxa) KTKBb)圖3-25 刀具磨損形態(tài)88非正常磨損破損（裂紋、崩刃、破碎等），卷刃（刀刃塑性變形）圖3-26 刀具磨損過程初期磨損后刀面磨損量VB正常磨損急劇磨損切削時間刀具磨損過程3個階段（圖3-26）常取后刀面最大允許磨損量VB磨鈍標準89 磨粒磨損 各種切速下均存在 低速情況下刀具磨損的主要原因 粘結磨損（冷焊） 刀具材料與工件材料親和力大 刀具材料與工件材料硬度比小 中等偏

56、低切速粘結磨損加劇 擴散磨損 高溫下發(fā)生 氧化磨損 高溫情況下，在切削刃工作邊界發(fā)生90刀具從切削開始至磨鈍標準的切削時間，用T 表示。刀具總壽命 一把新刀從投入切削開始至報廢為止的總切削時間，其間包括多次重磨。111TpmnpCTvfa（3-14）式中CT 、m、n、p 為與工件、刀具材料等有關的常數(shù) 。52.250.75TpCTvfa（3-15）可見v 的影響最顯著；f 次之；ap 影響最小 。用硬質合金刀具切削碳鋼（b= 0.763GP a）時，有：91圖3-27 不同刀具材料的耐用度比較硬質合金（VB=0.4mm）陶瓷刀具（VB=0.4mm）高速鋼刀具耐用度T（min）1 2 3 5

57、6 8 10 20 30 40 60800600500400300200100806050切削速度v（m/min）92規(guī)定刀具切削時間，離線檢測切削加工時，切屑剝離，工件塑性變形，刀具與工件之間摩擦以及刀具破損等，都會產(chǎn)生聲發(fā)射。正常切削時，聲發(fā)射信號小而連續(xù)，刀具嚴重磨損后聲發(fā)射信號會增大，而當?shù)毒咂茡p時聲發(fā)射信號會突然增大許多，達到正常切削時的幾倍 93刀具幾何參數(shù)的合理選擇刀具幾何參數(shù)的合理選擇1 1. .前角、前刀面的功用和選擇前角、前刀面的功用和選擇 前角選擇原則：前角選擇原則：在刀具強度許可條件下，盡量選用大的前在刀具強度許可條件下，盡量選用大的前角。對于成形刀具來說角。對于成形刀

58、具來說( (車刀、銑刀和齒輪刀等車刀、銑刀和齒輪刀等) )，減小前，減小前角；可減少刀具截形誤差，提高零件的加工精度。前角的角；可減少刀具截形誤差，提高零件的加工精度。前角的數(shù)值應由工件材料、刀具材料和加工工藝要求決定。數(shù)值應由工件材料、刀具材料和加工工藝要求決定。2. 2.后角和后刀面的功用和選擇后角和后刀面的功用和選擇 后角的選擇原則后角的選擇原則：在粗加工以確保刀具強度為主，可在：在粗加工以確保刀具強度為主，可在4 6 范圍內選?。辉诰庸r以保證加工表面質量范圍內選??；在精加工時以保證加工表面質量為主，一般為主，一般08 12 。943. 3.主偏角、副偏角的功用與選擇主偏角、副偏角的

59、功用與選擇 主偏角主偏角k kr r主要影響切削寬度主要影響切削寬度b bD D和切削厚度和切削厚度h hD D的比例并影響刀具的比例并影響刀具強度。此外，增大主偏角強度。此外，增大主偏角k kr r是控制斷屑的一個重要措施。是控制斷屑的一個重要措施。 主偏角主偏角k kr r選擇原則主要是：選擇原則主要是： 在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，為減小切削力，選取較大的主偏角。在工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下，為減小切削力，選取較大的主偏角。 在加工強度高、硬度高的材料時，為提高刀具耐用度，選取較小主偏在加工強度高、硬度高的材料時，為提高刀具耐用度，選取較小主偏角；角； 根據(jù)加工表面形狀要求選取，如車削臺階

60、軸取根據(jù)加工表面形狀要求選取，如車削臺階軸取k kr r 90 90 ，車外圓又車，車外圓又車端面取端面取k kr r45 45 、鏜盲孔取、鏜盲孔取k kr r90 90 。 副偏角副偏角k kr r影響加工表面粗糙度和刀具強度。通常在不產(chǎn)生摩擦和振動影響加工表面粗糙度和刀具強度。通常在不產(chǎn)生摩擦和振動條件下應選取較小的副偏角。下表為不同加工條件時的主、副偏角值，條件下應選取較小的副偏角。下表為不同加工條件時的主、副偏角值，供選擇參考。供選擇參考。刀具幾何參數(shù)的合理選擇刀具幾何參數(shù)的合理選擇95適用范圍適用范圍 加工條件加工條件加工系統(tǒng)剛加工系統(tǒng)剛性足夠、淬性足夠、淬硬鋼、冷硬硬鋼、冷硬鑄鐵