數(shù)控加工教材課件

數(shù)控加工教材1)刀具及材料2)加工基礎(chǔ)3)夾具數(shù)控加工教材1)刀具及材料1車刀車刀角度前角後角余偏角刃傾角副偏角刀尖圓弧半徑車刀車刀角度2前角前角前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大。前角的影響

1.正前角大，切削刃鋒利。2.前角每增加1°，切削功率減少1％。3.正前角大，刀刃強度下降；負(fù)前角過大，切削力增加。4.大負(fù)前角用于5.切削硬材料6.需切削刃強度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件7.大正前角用于8.切削軟質(zhì)材料9.易切削材料10.被加工材料及機床剛性差時前角前角前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大。3切削排出與前角的關(guān)係切削排出與前角的關(guān)係4前角與壽命的關(guān)係,前角變化對切削速度、主切削力、溫度的影響

前角與壽命的關(guān)係,前角變化對切削速度、主切削力、溫度的影響5後角

后角后角使刀具后面與工件間摩擦減小，使刀尖具有自由切入工件的功能。后角的影響

1.后角大，后刀面磨損小。2.后角大，刀尖強度下降。3.小后角用于4.切削硬材料5.需切削刃強度高時6.大后角用于7.切削軟材料8.切削易加工硬化的材料後角后角6刀具後角示意圖刀具後角示意圖7刀具後角的變化與磨損量的關(guān)係刀具後角的變化與磨損量的關(guān)係8余偏角(1)余偏角等于90°減主偏角，其作用是緩和沖擊力，對進(jìn)給力，背向力，切削厚度都有影響。余偏角的影響1.進(jìn)給量相同時，余偏角大，刀片與切屑接觸的長度增加，切削厚度變薄，使切削力分散作用在長的刀刃上，刀具耐用度得以提高。2.余偏角大，分力a'也隨之增加，加工細(xì)長軸時，易發(fā)生撓曲。3.余偏角大，切屑處力性能變差。4.余偏角大，切削厚度變薄，切削寬度增加，將使切屑難以碎斷。

余偏角(1)余偏角等于90°減主偏角，其作用是緩和沖擊力，對9余偏角(2)小余偏角用于1.切深小的精加工2.切削細(xì)而長的工件3.機床剛性差時大余偏角用于1.工件硬度高，切削溫度大時2.大直徑零件的粗加工3.機床剛性高時余偏角(2)小余偏角用于10余偏角與切削厚度的關(guān)係余偏角與切削厚度的關(guān)係11余偏角與切削力的關(guān)係余偏角與切削力的關(guān)係12余偏角與刀具耐用度的關(guān)係余偏角與刀具耐用度的關(guān)係13刃傾角刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發(fā)生脆性損傷，故需有刃傾角。推薦車削時為3°～5°；銑削時10°～15°刃傾角的影響

1.刃傾角為負(fù)時，切屑流向工件；為正時，反向排出。3.刃傾角為負(fù)時，切削刃強度增大，但切削背向力也增加，易產(chǎn)生振動。刃傾角刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上14刃傾角示意圖刃傾角示意圖15刀尖圓弧半徑

刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很大，

一般適宜值選進(jìn)給量的2～3倍。刀尖圓弧半徑的影響1.刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度數(shù)值下降，表面質(zhì)量提高。2.刀尖圓弧半徑大，刀刃強度增加。3.刀尖圓弧半徑過大，切削力增加，易產(chǎn)生振動。4.刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小。5.刀尖圓弧半徑過大，切屑處理性能惡化刀尖圓弧小用于1.切深削的精加工2.細(xì)長軸加工3.機床剛性差時刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很16刀尖圓弧半徑刀尖圓弧大用于1.需要刀刃強度高的黑皮切削，斷續(xù)切削2.大直徑工件的粗加工3.機床剛性好時刀尖圓弧半徑刀尖圓弧大用于17刀尖圓弧半徑與表面粗糙度的關(guān)係刀尖圓弧半徑與表面粗糙度的關(guān)係18刀尖圓弧半徑與脆性損傷對刀具耐用度的影響刀尖圓弧半徑與脆性損傷對刀具耐用度的影響19刀尖圓弧半徑與刀具磨損刀尖圓弧半徑與刀具磨損20車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–刃口磨損刃口磨損(如下圖示)提高進(jìn)給量降低切削速度使用更耐磨的刀片材質(zhì)應(yīng)用涂層刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–刃口磨損刃口磨損(如下圖示)21車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–崩碎崩碎(如下圖示)使用更強韌的材質(zhì)考慮對刃口強化的刀片檢查工藝系統(tǒng)的剛性加大主偏角車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–崩碎崩碎(如下圖示)22車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱變形熱變形(如下圖示)降低切削速度減少進(jìn)給量減少切深(doc)使用更具熱硬性的材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱變形熱變形(如下圖示)23車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–切深處破損切深處破損改變主偏角考慮對刃口強化的刀片使用不同的刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–切深處破損切深處破損24車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱裂紋正確使用冷卻液降低切削速度減少進(jìn)給量應(yīng)用涂層刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱裂紋正確使用冷卻液25車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–積屑使用更強韌的刀片槽型和材質(zhì)減少進(jìn)給量減少切深(doc)檢查工藝系統(tǒng)的剛性車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–積屑使用更強韌的刀片槽型和材質(zhì)26車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–月牙洼磨損降低進(jìn)給率降低切削速度應(yīng)用涂層材質(zhì)或金屬陶瓷刀片使用冷卻液車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–月牙洼磨損降低進(jìn)給率27車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–斷裂提高切削速度提高進(jìn)給量使用涂層材質(zhì)或金屬陶瓷刀片使用冷卻液刃口鋒利(更小的倒圓)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–斷裂提高切削速度28平面銑刀切削刃各角度的功能名稱代號功能效果軸向前角A.R決定切屑排出方向正角時：切削性能良好徑向前角R.R決定切削刃鋒利程度負(fù)角時：切屑排出性能良好余偏角CH決定切削厚度角度大時：切削厚變薄,切削時沖擊力小,但背向力大

前角T決定實際切削刃鋒利的程度正角大時：切削性能良好,切屑難熔附負(fù)角大時：切削性能差,但切削刃強度高

刃傾角I決定切屑排出方向正角大時：排屑性能良好,但切削刃強度低

平面銑刀切削刃各角度的功能名稱代號功能效果軸向前角A.R決29平面銑刀切削刃各角度平面銑刀切削刃各角度30高速、超高速刀具材料高速鋼硬質(zhì)合金金剛石立方氮化硼高速、超高速刀具材料高速鋼31高速鋼(1)高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合性能。其強度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。高速鋼的制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。

高速鋼可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。

普通高速鋼，如W18Cr4V廣泛用于制造各種復(fù)雜刀具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時為40-60m/min。

高速鋼(1)高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素32高速鋼(2)高性能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的耐用度為普通高速鋼的1.5-3倍。

粉末冶金高速鋼是70年代投入市場的一種高速鋼，其強度與韌性分別提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3倍。目前我國尚處于試驗研究階段，生產(chǎn)和使用尚少。

高速鋼(2)高性能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速33硬質(zhì)合金按GB2075—87(參照采用190標(biāo)準(zhǔn))可分為P、M、K三類，P類硬質(zhì)合金主要用于加工長切屑的黑色金屬，用藍(lán)色作標(biāo)志；M類主要用于加工黑色金屬和有色金屬，用黃色作標(biāo)志，又稱通用硬質(zhì)合金，K類主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，用紅色作標(biāo)志。

P、M、K(后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示其性能和加工時承受載荷的情況或加工條件。數(shù)字愈小，硬度愈高，韌性愈差。

P類相當(dāng)于我國原鎢鈦鉆類，主要成分為WC+TiC+Co，代號為YT。

K類相當(dāng)于我國原鎢鉆類，主要成分為WC+Co，代號為YG。

M類相當(dāng)于我國原鎢鈦鉭鈷類通用合金，主要成分為WC+TiC+TaC(NbC)+Co，代號為YW。硬質(zhì)合金按GB2075—87(參照采用190標(biāo)準(zhǔn))可分為P、34金剛石(PCD)PCD聚晶金剛石20世紀(jì)50年代利用高溫高壓技術(shù)人工合成金剛石粉以后，70年代制造出金剛石基的切削刀具即聚晶金剛石(PCD)。PCD晶粒呈無許許序排列狀態(tài)．不具方向性，因而硬度均勻。它有很高的硬度和導(dǎo)熱性，低的熱脹系數(shù)。高的彈性模量和較低的摩擦系數(shù)，刀刃非常鋒利。它可加工各種有色金屬和極耐磨的高性能非金屬材料，如鋁、銅、鎂及其合金、硬質(zhì)合金、纖維增塑材料、金屬基復(fù)合材料、木材復(fù)合材料等。

金剛石(PCD)PCD聚晶金剛石35金剛石(PCD)PCD焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最高，抗磨損性和刃口質(zhì)量居中，抗腐蝕性最差。金剛石(PCD)PCD焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最高，抗磨36金剛石(CVD)CVD厚膜CVD金剛石膜中不含任何粘結(jié)劑，其多晶結(jié)構(gòu)又使其在各個方向具有幾乎相同的硬度，且沒有解理面，因此其綜合機械性能兼具單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)點，而在一定程度上又克服了它們的不足，而且價格低廉。它不僅可代替天然金剛石、高壓人造單晶金剛石和聚晶金剛石在機械領(lǐng)域應(yīng)用而且大大拓寬了其應(yīng)用范圍：如制造各種適合拉制軟硬絲的高性能拉絲模具；焊接型CVD金剛石工具(使用壽命超過PCD工具的1-3倍)；制作形狀較為復(fù)雜的CVD金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具(使用壽命比涂層前提高10-50倍)；其低摩擦系數(shù)還可用于摩擦部件如軸承的耐磨涂層等。據(jù)國外專家統(tǒng)計，僅應(yīng)用于超硬材料方面就可以開發(fā)、改造出二千多種新產(chǎn)品。CVD厚膜抗腐蝕性最好，機械磨削性、刃口質(zhì)量和斷裂韌性和抗磨損性居中，可焊接性差。金剛石(CVD)CVD厚膜CVD金剛石膜中不含任何粘結(jié)劑，37金剛石(單晶金剛石)單晶金剛石人工合成單晶金剛石刃口質(zhì)量、抗磨損性和抗腐蝕性最好，焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最差?？偨Y(jié)

金剛石刀具是目前高速切削(2500~5000m/min)鋁合金較理想的刀具材料，但由于碳對鐵的親和作用，特別是在高溫下，金剛石能與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它不宜于切削鐵及其合金工件金剛石(單晶金剛石)單晶金剛石38立方氮化硼(CBN)與聚晶立方氮化硼(PCBN)CBN立方氮化硼(CBN)是純?nèi)斯ず铣傻牟牧?。它?0世紀(jì)50年代末用制造金剛石相似的方法合成的第二種超硬材料——CBN微粉,CBN的燒結(jié)性能很差PCBNPCBN是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高溫高壓下燒結(jié)而成。CBN是氮化硼的致密相，有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1300、1500度)，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定件(遠(yuǎn)優(yōu)于金剛石)和導(dǎo)熱性，低的摩擦系數(shù)。PCBN與Fe族元素親和性很低，所以它是高速切削黑色金屬較理想的刀具材料。PCBN刀具在使用前有必要用油石輕輕對刃口倒角，以保護(hù)其刃口立方氮化硼(CBN)與聚晶立方氮化硼(PCBN)CBN39夾具1.機床夾具的概念

機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。

裝夾:定位+夾緊2.機床夾具的分類（1）按專門化程度分類1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。夾具1.機床夾具的概念

40夾具4）組合夾具組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。（2）按使用的機床分類由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。（3）按夾緊動力源分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。3.機床夾具的組成

(1)定位元件它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。如圖6-1中的定位銷6。

夾具4）組合夾具41夾具(2)夾緊裝置用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。如圖6-1中的螺母5和開口墊圈4。

(3)對刀、引導(dǎo)元件或裝置這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。如圖6-1中的快換鉆套1。

圖為用于鉆軸套工件上φ6H7孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母5，通過開口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。

圖6-1鉆床夾具1—快換鉆套2—導(dǎo)向套3—鉆模板4—開口墊圈5—螺母6—定位銷7—夾具體

(4)連接元件

使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系。

(5)夾具體用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。如圖6-1中的夾具體7。

夾具(2)夾緊裝置42夾具(6)其它元件及裝置有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。

4、機床夾具的功用1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。2）能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。3）能擴(kuò)大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能根據(jù)加工機床的成形運動，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。

二、工件在夾具中的定位夾具(6)其它元件及裝置43夾具(一)六點定位原理

任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六點定位原理是指用六個支撐點來分別限制工件的六個自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。

(二)完全定位與不完全定位

工件的六個自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位稱為不完全定位。圖6-2a所示，在工件上加工不通槽。槽寬由刀具直徑保證，但是要保證尺寸A，就需要限制,要保證尺寸B，需要限制，要保證尺寸C，需要限制，所以六個自由度都要限制。

圖6-3b所示，在工件上加工通槽，不需要保證尺寸C，所以也不必限制，只需要限制其它五個自由度就可以了。這種定位雖然沒有完全限制工件的六個自由度，但保證加工精度的自由度已全部限制，因此也是合理的定位，在實際夾具定位中普遍存在。

夾具(一)六點定位原理44夾具圖6-2不同加工要求的工件

(四)欠定位與過定位

按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。在確定工件定位方案時，欠定位時絕對不允許的。

工件的同一自由度背二個或二個以上的支撐點重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。

圖6-3a為某工件以孔與端面聯(lián)合定位情況，長銷與工件孔配合限制工件四個自由度，支承大端面限制工件三個自由度，可見被兩個定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)過定位。

圖6-3工件過定位情況及改善措施

消除過定位及其干涉一般有兩個途徑：①改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度；如圖6-3b中將大端面改為小端面，圖6-3c中在工件與大端面間加球形墊圈。②提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作表面之間的位置精度，以減少或消除過定位引起的干涉。

夾具451、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。12月-2212月-22Monday,December12,20222、成功源于不懈的努力，人生最大的敵人是自己怯懦。02:15:5802:15:5802:1512/12/20222:15:58AM3、每天只看目標(biāo)，別老想障礙。12月-2202:15:5802:15Dec-2212-Dec-224、寧愿辛苦一陣子，不要辛苦一輩子。02:15:5802:15:5802:15Monday,December12,20225、積極向上的心態(tài)，是成功者的最基本要素。12月-2212月-2202:15:5802:15:58December12,20226、生活總會給你另一個機會，這個機會叫明天。12十二月20222:15:58上午02:15:5812月-227、人生就像騎單車，想保持平衡就得往前走。十二月222:15上午12月-2202:15December12,20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/122:15:5802:15:5812December20229、我們必須在失敗中尋找勝利，在絕望中尋求希望。2:15:58上午2:15上午02:15:5812月-2210、一個人的夢想也許不值錢，但一個人的努力很值錢。12/12/20222:15:58AM02:15:5812-12月-2211、在真實的生命里，每樁偉業(yè)都由信心開始，并由信心跨出第一步。12/12/20222:15AM12/12/20222:15AM12月-2212月-22謝謝大家1、每一個成功者都有一個開始。勇于開始，才能找到成功的路。146數(shù)控加工教材1)刀具及材料2)加工基礎(chǔ)3)夾具數(shù)控加工教材1)刀具及材料47車刀車刀角度前角後角余偏角刃傾角副偏角刀尖圓弧半徑車刀車刀角度48前角前角前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大。前角的影響

1.正前角大，切削刃鋒利。2.前角每增加1°，切削功率減少1％。3.正前角大，刀刃強度下降；負(fù)前角過大，切削力增加。4.大負(fù)前角用于5.切削硬材料6.需切削刃強度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件7.大正前角用于8.切削軟質(zhì)材料9.易切削材料10.被加工材料及機床剛性差時前角前角前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大。49切削排出與前角的關(guān)係切削排出與前角的關(guān)係50前角與壽命的關(guān)係,前角變化對切削速度、主切削力、溫度的影響

前角與壽命的關(guān)係,前角變化對切削速度、主切削力、溫度的影響51後角

后角后角使刀具后面與工件間摩擦減小，使刀尖具有自由切入工件的功能。后角的影響

1.后角大，后刀面磨損小。2.后角大，刀尖強度下降。3.小后角用于4.切削硬材料5.需切削刃強度高時6.大后角用于7.切削軟材料8.切削易加工硬化的材料後角后角52刀具後角示意圖刀具後角示意圖53刀具後角的變化與磨損量的關(guān)係刀具後角的變化與磨損量的關(guān)係54余偏角(1)余偏角等于90°減主偏角，其作用是緩和沖擊力，對進(jìn)給力，背向力，切削厚度都有影響。余偏角的影響1.進(jìn)給量相同時，余偏角大，刀片與切屑接觸的長度增加，切削厚度變薄，使切削力分散作用在長的刀刃上，刀具耐用度得以提高。2.余偏角大，分力a'也隨之增加，加工細(xì)長軸時，易發(fā)生撓曲。3.余偏角大，切屑處力性能變差。4.余偏角大，切削厚度變薄，切削寬度增加，將使切屑難以碎斷。

余偏角(1)余偏角等于90°減主偏角，其作用是緩和沖擊力，對55余偏角(2)小余偏角用于1.切深小的精加工2.切削細(xì)而長的工件3.機床剛性差時大余偏角用于1.工件硬度高，切削溫度大時2.大直徑零件的粗加工3.機床剛性高時余偏角(2)小余偏角用于56余偏角與切削厚度的關(guān)係余偏角與切削厚度的關(guān)係57余偏角與切削力的關(guān)係余偏角與切削力的關(guān)係58余偏角與刀具耐用度的關(guān)係余偏角與刀具耐用度的關(guān)係59刃傾角刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發(fā)生脆性損傷，故需有刃傾角。推薦車削時為3°～5°；銑削時10°～15°刃傾角的影響

1.刃傾角為負(fù)時，切屑流向工件；為正時，反向排出。3.刃傾角為負(fù)時，切削刃強度增大，但切削背向力也增加，易產(chǎn)生振動。刃傾角刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上60刃傾角示意圖刃傾角示意圖61刀尖圓弧半徑

刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很大，

一般適宜值選進(jìn)給量的2～3倍。刀尖圓弧半徑的影響1.刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度數(shù)值下降，表面質(zhì)量提高。2.刀尖圓弧半徑大，刀刃強度增加。3.刀尖圓弧半徑過大，切削力增加，易產(chǎn)生振動。4.刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小。5.刀尖圓弧半徑過大，切屑處理性能惡化刀尖圓弧小用于1.切深削的精加工2.細(xì)長軸加工3.機床剛性差時刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很62刀尖圓弧半徑刀尖圓弧大用于1.需要刀刃強度高的黑皮切削，斷續(xù)切削2.大直徑工件的粗加工3.機床剛性好時刀尖圓弧半徑刀尖圓弧大用于63刀尖圓弧半徑與表面粗糙度的關(guān)係刀尖圓弧半徑與表面粗糙度的關(guān)係64刀尖圓弧半徑與脆性損傷對刀具耐用度的影響刀尖圓弧半徑與脆性損傷對刀具耐用度的影響65刀尖圓弧半徑與刀具磨損刀尖圓弧半徑與刀具磨損66車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–刃口磨損刃口磨損(如下圖示)提高進(jìn)給量降低切削速度使用更耐磨的刀片材質(zhì)應(yīng)用涂層刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–刃口磨損刃口磨損(如下圖示)67車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–崩碎崩碎(如下圖示)使用更強韌的材質(zhì)考慮對刃口強化的刀片檢查工藝系統(tǒng)的剛性加大主偏角車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–崩碎崩碎(如下圖示)68車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱變形熱變形(如下圖示)降低切削速度減少進(jìn)給量減少切深(doc)使用更具熱硬性的材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱變形熱變形(如下圖示)69車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–切深處破損切深處破損改變主偏角考慮對刃口強化的刀片使用不同的刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–切深處破損切深處破損70車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱裂紋正確使用冷卻液降低切削速度減少進(jìn)給量應(yīng)用涂層刀片材質(zhì)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–熱裂紋正確使用冷卻液71車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–積屑使用更強韌的刀片槽型和材質(zhì)減少進(jìn)給量減少切深(doc)檢查工藝系統(tǒng)的剛性車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–積屑使用更強韌的刀片槽型和材質(zhì)72車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–月牙洼磨損降低進(jìn)給率降低切削速度應(yīng)用涂層材質(zhì)或金屬陶瓷刀片使用冷卻液車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–月牙洼磨損降低進(jìn)給率73車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–斷裂提高切削速度提高進(jìn)給量使用涂層材質(zhì)或金屬陶瓷刀片使用冷卻液刃口鋒利(更小的倒圓)車刀片磨損分析和改進(jìn)辦法–斷裂提高切削速度74平面銑刀切削刃各角度的功能名稱代號功能效果軸向前角A.R決定切屑排出方向正角時：切削性能良好徑向前角R.R決定切削刃鋒利程度負(fù)角時：切屑排出性能良好余偏角CH決定切削厚度角度大時：切削厚變薄,切削時沖擊力小,但背向力大

前角T決定實際切削刃鋒利的程度正角大時：切削性能良好,切屑難熔附負(fù)角大時：切削性能差,但切削刃強度高

刃傾角I決定切屑排出方向正角大時：排屑性能良好,但切削刃強度低

平面銑刀切削刃各角度的功能名稱代號功能效果軸向前角A.R決75平面銑刀切削刃各角度平面銑刀切削刃各角度76高速、超高速刀具材料高速鋼硬質(zhì)合金金剛石立方氮化硼高速、超高速刀具材料高速鋼77高速鋼(1)高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素的高合金工具鋼，有良好的綜合性能。其強度和韌性是現(xiàn)有刀具材料中最高的。高速鋼的制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃；鍛造、熱處理變形小，目前在復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、絲錐、拉刀、齒輪刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。

高速鋼可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。

普通高速鋼，如W18Cr4V廣泛用于制造各種復(fù)雜刀具。其切削速度一般不太高，切削普通鋼料時為40-60m/min。

高速鋼(1)高速鋼是一種加人了較多的鎢、鉻、釩、相等合金元素78高速鋼(2)高性能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速鋼中再增加一些含碳量、含釩量及添加鈷、鋁等元素冶煉而成的。它的耐用度為普通高速鋼的1.5-3倍。

粉末冶金高速鋼是70年代投入市場的一種高速鋼，其強度與韌性分別提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3倍。目前我國尚處于試驗研究階段，生產(chǎn)和使用尚少。

高速鋼(2)高性能高速鋼，如W12Cr4V4Mo是在普通高速79硬質(zhì)合金按GB2075—87(參照采用190標(biāo)準(zhǔn))可分為P、M、K三類，P類硬質(zhì)合金主要用于加工長切屑的黑色金屬，用藍(lán)色作標(biāo)志；M類主要用于加工黑色金屬和有色金屬，用黃色作標(biāo)志，又稱通用硬質(zhì)合金，K類主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，用紅色作標(biāo)志。

P、M、K(后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示其性能和加工時承受載荷的情況或加工條件。數(shù)字愈小，硬度愈高，韌性愈差。

P類相當(dāng)于我國原鎢鈦鉆類，主要成分為WC+TiC+Co，代號為YT。

K類相當(dāng)于我國原鎢鉆類，主要成分為WC+Co，代號為YG。

M類相當(dāng)于我國原鎢鈦鉭鈷類通用合金，主要成分為WC+TiC+TaC(NbC)+Co，代號為YW。硬質(zhì)合金按GB2075—87(參照采用190標(biāo)準(zhǔn))可分為P、80金剛石(PCD)PCD聚晶金剛石20世紀(jì)50年代利用高溫高壓技術(shù)人工合成金剛石粉以后，70年代制造出金剛石基的切削刀具即聚晶金剛石(PCD)。PCD晶粒呈無許許序排列狀態(tài)．不具方向性，因而硬度均勻。它有很高的硬度和導(dǎo)熱性，低的熱脹系數(shù)。高的彈性模量和較低的摩擦系數(shù)，刀刃非常鋒利。它可加工各種有色金屬和極耐磨的高性能非金屬材料，如鋁、銅、鎂及其合金、硬質(zhì)合金、纖維增塑材料、金屬基復(fù)合材料、木材復(fù)合材料等。

金剛石(PCD)PCD聚晶金剛石81金剛石(PCD)PCD焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最高，抗磨損性和刃口質(zhì)量居中，抗腐蝕性最差。金剛石(PCD)PCD焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最高，抗磨82金剛石(CVD)CVD厚膜CVD金剛石膜中不含任何粘結(jié)劑，其多晶結(jié)構(gòu)又使其在各個方向具有幾乎相同的硬度，且沒有解理面，因此其綜合機械性能兼具單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)點，而在一定程度上又克服了它們的不足，而且價格低廉。它不僅可代替天然金剛石、高壓人造單晶金剛石和聚晶金剛石在機械領(lǐng)域應(yīng)用而且大大拓寬了其應(yīng)用范圍：如制造各種適合拉制軟硬絲的高性能拉絲模具；焊接型CVD金剛石工具(使用壽命超過PCD工具的1-3倍)；制作形狀較為復(fù)雜的CVD金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具(使用壽命比涂層前提高10-50倍)；其低摩擦系數(shù)還可用于摩擦部件如軸承的耐磨涂層等。據(jù)國外專家統(tǒng)計，僅應(yīng)用于超硬材料方面就可以開發(fā)、改造出二千多種新產(chǎn)品。CVD厚膜抗腐蝕性最好，機械磨削性、刃口質(zhì)量和斷裂韌性和抗磨損性居中，可焊接性差。金剛石(CVD)CVD厚膜CVD金剛石膜中不含任何粘結(jié)劑，83金剛石(單晶金剛石)單晶金剛石人工合成單晶金剛石刃口質(zhì)量、抗磨損性和抗腐蝕性最好，焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最差?？偨Y(jié)

金剛石刀具是目前高速切削(2500~5000m/min)鋁合金較理想的刀具材料，但由于碳對鐵的親和作用，特別是在高溫下，金剛石能與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它不宜于切削鐵及其合金工件金剛石(單晶金剛石)單晶金剛石84立方氮化硼(CBN)與聚晶立方氮化硼(PCBN)CBN立方氮化硼(CBN)是純?nèi)斯ず铣傻牟牧?。它?0世紀(jì)50年代末用制造金剛石相似的方法合成的第二種超硬材料——CBN微粉,CBN的燒結(jié)性能很差PCBNPCBN是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高溫高壓下燒結(jié)而成。CBN是氮化硼的致密相，有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1300、1500度)，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定件(遠(yuǎn)優(yōu)于金剛石)和導(dǎo)熱性，低的摩擦系數(shù)。PCBN與Fe族元素親和性很低，所以它是高速切削黑色金屬較理想的刀具材料。PCBN刀具在使用前有必要用油石輕輕對刃口倒角，以保護(hù)其刃口立方氮化硼(CBN)與聚晶立方氮化硼(PCBN)CBN85夾具1.機床夾具的概念

機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。

裝夾:定位+夾緊2.機床夾具的分類（1）按專門化程度分類1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。夾具1.機床夾具的概念

86夾具4）組合夾具組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。（2）按使用的機床分類由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。（3）按夾緊動力源分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。3.機床夾具的組成

(1)定位元件它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。如圖6-1中的定位銷6。

夾具4）組合夾具87夾具(2)夾緊裝置用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。如圖6-1中的螺母5和開口墊圈4。

(3)對刀、引導(dǎo)元件或裝置這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。如圖6-1中的快換鉆套1。

圖為用于鉆軸套工件上φ6H7孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷6及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母5，通過開口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。

圖6-1鉆床夾具1—快換鉆套2—導(dǎo)向套3—鉆模板4—開口墊圈5—螺母6—定位銷7—夾具體

(4)連接元件

使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系。

(5)夾具體用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。如圖6-1中的夾具體7。

夾具(2)夾緊裝置88夾具(6)其它元件及裝置有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對每種機床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。

4、機床夾具的功用1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。2）能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。3）能擴(kuò)大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能根據(jù)加工機床的成形運動，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機床原有的工藝范圍。