機(jī)械制造基礎(chǔ)ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 向流出的。一、刀具材料應(yīng)具備的性能 切削加工時(shí)，刀具要承受很大的壓力與很高的溫度，所以刀具材料應(yīng)滿足以下基本要求： 高硬度是刀具材料應(yīng)具備的最基本性能。在高溫狀態(tài)下，刀具材料還應(yīng)具有較高的物理、化學(xué)穩(wěn)定性，以避免刀具材料中的元素向工件材料中擴(kuò)散。加入合金元素后，細(xì)化了晶粒，提高了合金的硬度。鎢系高速鋼是我國(guó)應(yīng)用最多的高速鋼。主要缺點(diǎn)是熱處理時(shí)脫碳傾向大，易氧化，淬火溫度范圍較窄。粉末可以通過不同方法制成鋼材，然后再熱軋或鍛打成所需的尺寸。此類硬質(zhì)合金分為四類： 鎢鈷類 （ WCCo），國(guó)標(biāo)代號(hào) YG，相當(dāng)于 ISO中的 K類。 YG類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性都較其它硬質(zhì)合金好，導(dǎo)熱系數(shù)也比 YT類的大，切削熱能很快傳出，從而降低刃口處的溫度。而且，該類材料中含有鈦，在加工鈦合金時(shí)，在高溫下刀具材料中的鈦會(huì)向工件材料中擴(kuò)散，加劇刀具的磨損，所以它們不能用于鈦合金的加工。 YW類硬質(zhì)合金可用于高溫合金、高錳鋼、不含 Ti的不銹鋼等難加工材料的半精加工和精加工。氧化鋁基 Al2O3陶瓷材料硬度高于硬質(zhì)合金，可達(dá) HRA91～ 95。有天然與人造之分。 CBN是目前人工制造的最硬的物質(zhì)，硬度（ HV8,000～ 9,000 ）和耐磨性僅次于金剛石，但耐熱性高于金剛石（達(dá)1400℃ ），化學(xué)隋性很大，不會(huì)與鐵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，放可加工淬硬鋼和冷硬鑄鐵等，實(shí)現(xiàn)以車代磨，但加工有色金屬不如金剛石刀具。金剛石的小顆粒還是超硬磨料，用來制造磨具。 氮化硅基陶瓷材料抗彎強(qiáng)度低、韌性和高溫穩(wěn)定性均優(yōu)于氧化鋁基陶瓷材料，此種陶瓷加工鑄鐵及鎳基高溫合金很有效，切削鋼料效果則不顯著。涂層厚度對(duì)硬質(zhì)合金刀具為 4～ 5μm，表層硬度可達(dá) HV2500～ 4200，對(duì)高速鋼刀具為 2 μm，表層硬度可達(dá) HRC80。常用牌號(hào)為 YW YW2。此類合金有較高的硬度和耐磨性，抗粘結(jié)擴(kuò)散和抗氧化能力較好，適宜高速切削鋼材。主要牌號(hào)有 YG YG YG8，其中 Y表示硬質(zhì)合金， G表示鈷，其后數(shù)字表示鈷的質(zhì)量百分含量。 試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，含 WC用 Co作粘結(jié)劑的硬質(zhì)合金強(qiáng)度最高。 （ 3）粉未冶金高速鋼 熔化的高速鋼經(jīng)過噴惰性氣體 (氮或氬 ) 使之霧化成約 50一 500μm大小的粉未，這種粉未冷凝十分迅速，形成十分細(xì)小的晶粒結(jié)構(gòu)。 Mo在合金中的作用與 W相似，但其原子量比 W小 50％。 （ 1）通用型高速鋼 按其化學(xué)成分，普通高速鋼可分為鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼。 第一章 金屬切削過程 高速鋼全稱高速合金工具鋼．也稱白鋼、鋒鋼 （風(fēng)鋼） ，是 19世紀(jì)末研制成功的。 、化學(xué)穩(wěn)定性 耐熱性是刀具材料在高溫下保持其硬度、強(qiáng)度和韌度、耐磨性的一個(gè)指標(biāo)。刀具材料性能的優(yōu)劣對(duì)切削加工過程及精度、質(zhì)量、生產(chǎn)效率有著直接影響。 第一章 金屬切削過程 第一章 金屬切削過程 （ 1）切削層公稱厚度 hD（舊稱切削厚度） 切削層公稱厚度是在基面內(nèi)測(cè)量的切削刃兩瞬時(shí)位置加工表面間的距離，有如下關(guān)系： （ 2）切削層公稱寬度 bD（舊稱切削寬度） 切削層公稱寬度是在基面內(nèi)沿加工表面測(cè)量的切削層尺寸。 將上述角度轉(zhuǎn)換到主剖面時(shí)為： fe f??γ γ η fe f??α α ηta nWfη =π drks i nt a nt a n ?? ?? ? oooe ??? ?? 第一章 金屬切削過程 應(yīng)為 ηo 應(yīng)為 fo 第一章 金屬切削過程 2. 刀具安裝對(duì)工作角度的影響 （ 1）刀尖安裝對(duì)工作角度的影響 刀尖安裝高低的影響如圖所示： 第一章 金屬切削過程 第一章 金屬切削過程 如圖，當(dāng)?shù)都獍惭b高于機(jī)床中心高時(shí)，背平面內(nèi)的工作前角 γPe增大，工作后角 αPe減小，其變化值 θP為： 工作角度為： 轉(zhuǎn)換到主剖面為： 22ta n( / 2 )P Whdh??θh — 刀尖高度與機(jī)床中心高的差（ mm） dW — 工件直徑（ mm） P e P P P P? ? ? ?Peγ γ θ ； α α θ22ta n c o s( / 2 )orWoe o o o ohkdh??? ? ?oeθγ γ θ ； α α θ刀尖低于機(jī)床中心高時(shí)，取相反符號(hào)。 第一章 金屬切削過程 法向前角 γn與前角 γo的換算公式如下： 法向后角 αn與后角 αo的換算公式如下： snn ??? c o st a nt a n ??sn ??? c o sc o tc o t ?? ?第一章 金屬切削過程 2. 主剖面與任意剖面內(nèi)的角度換算 任意剖面上給出的車刀角度如圖所示。 γo、αo 則確定了前刀面 Ar、后刀面 Aa的空間位置。 。這時(shí)的坐標(biāo)平面參考系與標(biāo)注角度參考系不再相同，而稱工作角度參考系，在其內(nèi)的刀具角度稱刀具工作角度。 主剖面參考系： 由 Pr— Ps— Po組成的一個(gè)正交參考系，稱為主剖面參考系。 （ 1）確定刀具標(biāo)注角度參考系的假定工作條件 假定運(yùn)動(dòng)條件 ： 假定的進(jìn)給速度很小，即可用主運(yùn)動(dòng)向量 Vc近似代替合成運(yùn)動(dòng)向
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