第三章车削刀具
1、车削刀具有以下几种
(1)外圆车削
(2)内孔车削
(3)螺纹车削
(4)切槽
2、外圆车刀杆的表示方法。
注：外圆车刀杆的型号表示是ISO标准，每个厂家都一样。例：
①表示压紧方式，即刀片是怎么压紧的
常用的有以下几种：
M――上压式
P――杠杆式
S――螺钉夹紧
C---压板压紧式
车刀杆最容易坏的就是这些配件，请注意使用。
②表示刀片的形状，即此刀杆装什么刀片的形状
上面已经有过，这里就不讲解了。
③表示刀杆的主偏角
主偏角是指切削刃下进给方向所成的角度叫主偏角。
根据工件及加工要求来选的偏角，常用的主偏角有以下几种：J――90o主偏L――－95o主偏V――72.5o主偏常用的刀杆主偏角选配刀片形状
T
V
J
D
C
L
W
④表示刀片的后角，即所装此刀杆刀片的后角
N――0o后角，上面已讲解过了，这里就不再讲解。
⑤表示正反手车刀
有三种表示
R――右手、正手L－左手、反手N－中间刀
⑥⑦表示刀杆的高度跟宽度，选刀杆高度跟宽度只根据机床的中心高来选取的。常用的机床中心高有以下几种：16×16、20×20、25×25、32×32。
⑧表示刀杆的长度
M T J N R 25 25 M 16
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
常用的有以下几种：1616 H-100㎜
2020 K-125㎜
2525 M－150㎜
3232 P－170㎜
⑨表示刀杆的切削刃长度
即在此刀杆上的刀片切削刃长度
上面已讲解过，这里不再讲解。
3、外圆车刀杆选取时应注意的问题
（1）必需要了解机床的中心高。
（2）客户需要的正刀还是反刀。
（3）根据工件或图纸选取不同的刀片跟主偏角。
（4）了解工件的材质，可选相应的刀片材质。
4、选好车刀杆后要要配上相应的刀片，例如MTJNR2525M16这支车刀
杆应配TN――1604-刀片。车刀杆的第二、四个字母就是要配刀片的
形状跟刀片的后角，最后一个字母要配刀片的切削刃长度。
5。目前我公司所做的车刀品牌有山特维克、台湾三禄两个品牌，以后选型号时，可针对这两种品牌选取。
6、内径车刀杆的表示方法
S 25 R －S C L C R 09
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
①表示刀杆的杆质，一般有三种：
S－工具钢
H－高速钢
C－硬质合金（防震）
选内孔刀杆时，刀杆直径D跟孔深L的比要知道。
如L/D＜3时，应选用S工具钢材料的内孔刀杆。
3＜L/D＜5时，应选用H高速钢材料的内孔刀杆。
5＜L/D＜7时，应选用C硬质合金材料的内孔刀杆。
②表示内孔刀杆的直径
根据内孔刀杆直径，确定被加工的工件的直径，一般为
刀杆直径D 被加工工件的最小孔径
810
10 12
12 16
16 20
20 25
25 32
32 40
即要加工一件孔径为￠20的工件要选用16以下的刀杆。
③刀杆的长度，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
④刀片的压紧方式，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
⑤刀片的形状，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
⑥主偏角，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。 ⑦刀片的后角，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。 ⑧刀杆的正反手，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
⑨所装刀片的切削刃长度，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
7、内孔车刀在选取时应注意的几点：
（1）、需了解工件的材料。 （2）、需了解加工工件的内孔直径。 （3）、需了解工件内孔的深度。 （4）、客户所使用的正手刀还是反手刀。
8、选好内孔车刀杆后要配上相应的刀片。例如：
S25R-SCLCR09这支刀杆应配CC —09T3 刀片，内孔刀杆的第5、7字母是配的形状跟刀片的后角。
9、外圆车刀杆、内孔车刀杆都是ISO 标准型号表示方法，每一个品牌都一样，但螺纹刀、切槽刀表示方法却不一们，下面主要讲解台湾的螺纹刀表示方法（同山特维克可对照样本看）。 10、外螺纹及内螺纹的表示方法：
①表示螺钉夹紧 ②E 表示外螺纹
③表示正反手刀杆，R 为正手，L 为反手 ④⑤表示机床中心高 ⑥表示刀杆的长度。 ⑦表示刀片的边长
注：此刀杆配的刀片为16ER ―― ――。 螺距 材质
①表示螺钉夹紧 ②N 表示内螺纹
③表示正反手刀杆，R 为正手，L
为反手
④⑤表示螺纹刀杆的直径。 ⑥表示刀杆的长度。 ⑦表示刀片的边长
注：配此刀杆的刀片为16IR ―― ――。
螺距 材质
S E R 25 25 M 16 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
S N R 00 16 M 16 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
11、选螺纹刀时要注意的几个问题：
（1）、确定内螺纹还是外螺纹。
（2）、确定螺纹类型螺距。
（3）、外螺纹要确定机床中心高。
（4）、内螺纹要确定螺纹底孔直径。
（5）、确定被加工工件的材质。
12、螺纹类型有好多，下面将讲解常用的螺纹种类。
（1）通用型
①60o
A60o＿＿表示60o螺纹、螺距0.5～1.5㎜
G60o＿＿表示60o螺纹、螺距1.75～3㎜
AG60o＿＿表示60o螺纹、螺距0.5～3㎜
②55 o
A55o＿＿表示55o螺纹、螺距0.5～1.5㎜
G55o＿＿表示55o螺纹、螺距1.75～3㎜
AG55o＿＿表示55o螺纹、螺距0.5～3㎜
例：刀片型号：16ERA60，即表示此刀片可做60o螺纹，螺距在0.5-1.5之间都可以用。注：通用螺纹刀片加工出来的螺纹有毛边，不好看，一般我们都选全牙型的。
（2）全牙型的
①公制（标准ISO螺纹刀片60o）即客户要做的大螺距的工件就选用多大的螺距的刀片。例:
16ERM1.5就是ISO螺距为1.5的刀片。
②美制（美制统一标准UN，螺纹刀片60o）。
美制是以UN表示，叫做几牙，例客户要一种14牙的60o螺纹刀片，即16ER14UN。
③英制（英制惠氏W螺纹刀片55o）
英制只以W表示，也叫做几牙，例客户要一种14牙的55o螺纹刀片即16ER14W。
④管螺纹（NPT斜管螺纹刀片60o）
以NPT表示管螺纹，例16ER14NPT表示为14NPT的管螺纹。
⑤梯形螺纹（TR、30o梯形螺纹）
例：16ER3TR表示螺距3TR的梯形螺纹刀片。
⑥圆头螺纹（RD、30o圆头螺纹）
例：16ER3RD表示螺距3RD的圆头螺纹刀片。
13、切槽加工
切槽刀杆的表示方法每个品牌都不一样，这里就不讲解了。这里主要讲一下怎么样去选取切槽刀及注意的地方。
（1）、外圆切槽：它分为切断、切槽、车削。
外圆切槽
切槽刀的分类内孔切槽
端面切槽
选取时要注意：
（1）机床中心高
（2）槽宽
（3）槽深
（4）工件材料
（5）正反手刀杆
（2）、内槽加工
选取时应注意：
（1）槽宽
（2）槽深
（3）孔径多大
（4）工件材料
（5）槽离孔口距离
（3）端面槽加工
它分为：外圆端面、内孔端面
选取时应注意：
（1）槽宽
（2）槽深
（3）机床中心高
（4）加工工件材料
（5）端面槽的直径
14、车削刀具最基础就到这里，车刀的材质选取到后面讲解。
练习题：
1、写出以下刀杆所配的刀片
MWLNR2525M08
MVJNR2020K16
SCLCR2525M12
STACL1212K11
SDNCN2525M11
S20Q－STVCR16
S25R－MVUNR16
2、选一支内孔车刀杆
（1）客户要一把能加工孔径￠22、孔深为85、装80o菱形刀片的刀杆，配上相应的刀片。
3、写出常用的螺纹有哪几种类型
4、客户有车一个外螺纹、螺距为55o、11牙的机床中心高为2020，选一把反手刀杆配上相
应的刀片。
5、客户要一把外槽刀，你应该要了解哪些东西后才能帮客户选刀？
第三章车削刀具 1、车削刀具有以下几种 (1)外圆车削 (2)内孔车削 (3)螺纹车削 (4)切槽 2、外圆车刀杆的表示方法。 注：外圆车刀杆的型号表示是ISO标准，每个厂家都一样。例： ①表示压紧方式，即刀片是怎么压紧的 常用的有以下几种： M――上压式 P――杠杆式 S――螺钉夹紧 C---压板压紧式 车刀杆最容易坏的就是这些配件，请注意使用。 ②表示刀片的形状，即此刀杆装什么刀片的形状 上面已经有过，这里就不讲解了。 ③表示刀杆的主偏角 主偏角是指切削刃下进给方向所成的角度叫主偏角。 根据工件及加工要求来选的偏角，常用的主偏角有以下几种：J――90o主偏L――－95o主偏V――72.5o主偏常用的刀杆主偏角选配刀片形状 T V J D C L W ④表示刀片的后角，即所装此刀杆刀片的后角 N――0o后角，上面已讲解过了，这里就不再讲解。 ⑤表示正反手车刀 有三种表示 R――右手、正手L－左手、反手N－中间刀 ⑥⑦表示刀杆的高度跟宽度，选刀杆高度跟宽度只根据机床的中心高来选取的。常用的机床中心高有以下几种：16×16、20×20、25×25、32×32。 ⑧表示刀杆的长度 M T J N R 25 25 M 16 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
常用的有以下几种：1616 H-100㎜ 2020 K-125㎜ 2525 M－150㎜ 3232 P－170㎜ ⑨表示刀杆的切削刃长度 即在此刀杆上的刀片切削刃长度 上面已讲解过，这里不再讲解。 3、外圆车刀杆选取时应注意的问题 （1）必需要了解机床的中心高。 （2）客户需要的正刀还是反刀。 （3）根据工件或图纸选取不同的刀片跟主偏角。 （4）了解工件的材质，可选相应的刀片材质。 4、选好车刀杆后要要配上相应的刀片，例如MTJNR2525M16这支车刀 杆应配TN――1604-刀片。车刀杆的第二、四个字母就是要配刀片的 形状跟刀片的后角，最后一个字母要配刀片的切削刃长度。 5。目前我公司所做的车刀品牌有山特维克、台湾三禄两个品牌，以后选型号时，可针对这两种品牌选取。 6、内径车刀杆的表示方法 S 25 R －S C L C R 09 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ ①表示刀杆的杆质，一般有三种： S－工具钢 H－高速钢 C－硬质合金（防震） 选内孔刀杆时，刀杆直径D跟孔深L的比要知道。 如L/D＜3时，应选用S工具钢材料的内孔刀杆。 3＜L/D＜5时，应选用H高速钢材料的内孔刀杆。 5＜L/D＜7时，应选用C硬质合金材料的内孔刀杆。 ②表示内孔刀杆的直径 根据内孔刀杆直径，确定被加工的工件的直径，一般为 刀杆直径D 被加工工件的最小孔径 810 10 12 12 16 16 20 20 25 25 32 32 40 即要加工一件孔径为￠20的工件要选用16以下的刀杆。 ③刀杆的长度，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。 ④刀片的压紧方式，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。 ⑤刀片的形状，跟外圆刀杆一样，这里不做讲解了。
车削刀具的选择 材料一般分为7种类型，为简化问题，这里分为三类。 l 第一类为要求使用锋利的正前角切削刃进行切削的材料。它包括高温合金、钛合金、铝材、塑料和其他非铁金属以及奥氏体不锈钢。锋利的切削刃能防止这些材料的工作硬化。例如，锋利的切削刃允许使用高的切削速度和进给量，并能整齐地切断硅铝合金而不会留下卷边。同样它也适合于大多数非金属材料(如塑料、尼龙和其他软的免于加工的材料)。 第二类为要求使用零前角或负前角切削刃进行切削的材料。它包括标准的碳钢、合金钢和铸铁。零前角或负前角可以增加切削刃的强度，并允许采用更大的进给速度以及防止断续切削时切削刃的破坏。对于大多数产生连续长切屑的材料，应采用这种零前角或负前角的刀具，它也是工业生产中最经常使用的类型。 第三类包括那些要求使用带断屑器的刀具进行加工的材料，断屑器的类型将在后面讨论。这些材料在正常的切削速度和进给率条件下，将产生丝状的长切屑，如轴承工业中使用的52100#钢和其他高等级钢 我们在选择刀具的时候首先要了解加工材料的 机床在加工时通常要求使用断屑器。当用低的额定进给速度加工软的低碳钢和合金钢时，通常会产生不希望出现的长切屑，因此要求操作者经常停机来清除切屑。这样将降低生产率并危及操作者，因为这些切屑是非常锋利的。采用非常低的切削速度加工一些种类的高温合金时，也会产生同样的问题。 螺纹加工车刀 螺纹车削的要求要高于普通车削操作。切削力一般较高，螺纹刀片的切削端部半径较小，比较薄弱。 在螺纹加工中，进给速度必须与螺纹的节距精确对应。对于节距为8螺纹/英寸（tpi）的情况，刀具必须以8转/英寸或者0.125英寸/转的进给速度前进。与普通车削应用（其中典型的进给速度大约为0.012ipr）相比，螺纹车削的进给速度要高出10倍。螺纹加工刀片刀尖处的作用力可能要高100～1,000倍。 选螺纹刀的关键：最主要是螺距，一般现在的供应商都有现种螺距的：一是标准牙和宽牙（如：P=0.5~1.75）两种。在枇量生产时选用标准牙，小枇量时用宽牙.有些还有带修光刃的,比较适合于精加要的,内螺纹刀还要考虑其钢性,原理与内孔刀一样. 我们很多时候以为刀尖的角越小就合适精加工的,相之,就是粗加工.其实不是的 R角的也是可以作精加工的 我们很多时候以为刀尖的角越小就合适精加工的,相之,就是粗加工.其实不是的 R角的也是可以作精加工的 很多时候,刀尖角与进给量,切深配合的时候,可以选择不同的加工精度的 我再给一个表是关于刀尖角与切速度的相应表格给大家参考一下 上 切槽刀和切断刀有什么根本区别？能不能代替使用？这个是没有界线的,一般来说槽刀是要求加工精度高是有修磨过的,如果精度不高,切断刀可以用在切槽刀上,同理,如果切槽刀要是能满足加工的圆直径时,也可以作为切断用的
常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料的切削性能直接影响着生产效率、工件的加工精度、已加工表面质量和加工成本等，所以正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要容之一。 1.刀具材料应具备的性能 金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件及切屑的剧烈摩擦，产生很高的切削温度，即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。 1.1 高的硬度和耐磨性 硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。 耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。组织中硬质点（碳化物、氮化物等）的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越高。但刀具材料的耐磨性实际上不仅取决于它的硬度，而且也和它的化学成分、强度、纤维组织及摩擦区的温度有关。 1.2 足够的强度和韧性 要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程常要出现的冲击和振动的条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 1.3 高的耐热性 耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。 1.4 导热性好 刀具材料的导热性越好，切削热越容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具材料的导热性用热导率表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。
1.5 具有良好的工艺性和经济性 既要求刀具材料本身的可切削性能、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且又要资源丰富，价格低廉。 2.常用刀具材料分类、特点及应用 刀具材料可分为工具钢、高速钢、硬质合金、瓷和超硬材料等五大类。常用刀具材料的主要性能及用途见表2-1。
一、刀具分类 刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料四大类。 1、碳素工具钢 碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。常温硬度60～64HRC。当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。 2、合金工具钢 为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。 3、高速钢 高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。拉刀、齿轮刀具等。 高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。 1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。 ① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。 ② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。 2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。其切削速度可达50～lOOm／min。主要用于不锈钢、耐热钢、高强度钢等难加工材料的切削加工。有高钒高速钢和超硬高速钢等。 ①高矾高速钢(W12Cr4V4Mo)由于钒、碳含量的增加提高了耐磨性，刀具寿命比普通高速钢提高2～4倍，但是随着钒含量的提高使其磨削性能变差。故使用较少。 ②超硬高速钢是为了加工一些难以加工的材料而发展起来的。其常温硬度。高温硬度、耐热性和耐磨性都比普通高速钢高，具有良好的综合性能，可以加工
第二章刀具材料 2．1 必备知识和考试要点 2．1．1 刀具材料应具备的性能 1。了解刀具切削过程的工作环境。 2．熟悉刀具材料应具备的性能。 2．1．2 高速钢 1．熟悉高速钢的基本性能和应用范围。 2．了解通用型高速钢、高性能高速钢主要牌号和数字的含义。 2．1．3 硬质合金 1．熟悉硬质合金的特点，能区别硬质合金与高速钢的不同性质和应用特点。 2．熟悉各类硬质合金牌号的含义。 3．根据已知的工件材料、加工条件，正确地选用硬质合金牌号。 2．1．4 其他 1．了解涂层刀具材料的性能及应用范围。 2．熟悉陶瓷、金刚石、立方氮化硼刀具材料的性能及应用范围。 2．2 典型范例和答题技巧 [例2．1] 根据刀具工作的条件说明刀具材料应具备的性能。 [答案] 刀具在切削时，要承受很大的压力和很高的切削温度，有时还要承受冲击、振动。所以刀具材料应满足以下要求： (1)高的硬度和耐磨性。硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度高。切削金属所用刀具的切削刃的硬度，一般都在 60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。要保证刀具有足够的使用寿命，刀具材料应具有很好的耐磨性。 (2)足够的抗弯强度和韧性。要使刀具在承受很大压力和在切削过程中通常出现的冲 击和振动的条件下正常工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。 (3)高的耐热性(热稳定性)。耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀 具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。刀具材料的高温硬度愈高，则刀具的切削性能愈好，允许的切削速度也愈高。 除高温硬度外，刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力，即刀具材料应具有良好的化学稳定性。 (4)良好的热物理性能和耐热冲击性能。刀具材料的导热性愈好，切削热愈容易从切 削区散走，有利于降低切削温度。 刀具在断续切削(如铣削)或使用切削液切削时，常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈)，使刀具内部产生裂纹而导致断裂。因而刀具材料应具备耐热冲击性。 导热系数大，使热量容易散走，降低刀具表面的温度；热膨胀系数小，可减少热变形；而弹性模量大，可以降低因热变形而产生的交变应力幅度。这些均有利于材料耐热冲击性能的提高。 (5)良好的工艺性能。为便于刀具制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如锻造 性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削加工性能等等。 (6)经济性。经济性是刀具材料的重要指标之一，刀具材料的发展应结合本国资源。 有的刀具(如超硬材料刀具)虽然单件成本很高，但因其使用寿命很长，分摊到每个零件的成本不一定很高。因此在选用时要考虑经济效果。此外，在切削加工自动化和柔性制造系统中，也要求刀具的切削性能比较稳定和可靠，有一定的可预测性和高度的可靠性。
金属切削加工刀具材料的选择 金属切削加工刀具分为：车刀、铣刀、刨刀、钻头等。下面我们就针对这些做出说明。 （一）车刀 车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。 车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间短，因此取得了迅速发展。车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前面、后面和副后面等组成。它的几何形状由前角γo、后角αo、主偏角κr、刃倾角γ S、副偏角κ惤和刀尖圆弧半径rε所决定。车刀几何参数的选择受多种因素影响，必须根据具体情况选取。前角γo根据工件材料的成分和强度来选取，切削强度较高的材料时，应取较小的值。例如，硬质合金车刀在切削普通碳素钢时前角取10°～15°；在切削铬锰钢或淬火钢时取-2°～-10°。一般情况下后角取6°～10°。主偏角κr根据工艺系统的刚性条件而定,
一般取30°～75°,刚性差时取较大的值，在车阶梯轴时，由于切削方式的需要取大于或等于90°。刀尖圆弧半径rε和副偏角κ惤一般按加工表面粗糙度的要求而选取。刃倾角γ S则根据所要求的排屑方向和刀刃强度确定。车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度，适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑台。 车刀分类：按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。车刀按材质可分为.高碳钢、高速钢、非铸铁合金刀具、烧结碳化刀具、陶瓷车刀、钻石刀具、氮化硼刀具等。 高碳钢车刀是由含碳量0.8%~1.5%之间的一种碳钢，经过淬火硬化后使用，因切削中的摩擦四很容易回火软化。 高速钢为一种钢基合金俗名白车刀，含碳量0.7~0.85%之碳钢中加入W、Cr、V及Co等合金元素而成。例如18-4-4高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒的高速钢。高速钢车刀切削中产生的摩擦热可高达至600℃，适合转速1000rpm以下及螺纹之车削。
第一章：刀具几何角度及切削要素 1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少 答：切削速度 机动时间 材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义 答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面 切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面 正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面 前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角 后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。 刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。 1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同在什么情况下， γo= γn 答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。 刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。不同点是：法平面参考系中min /32.601000240801000m dn v c =??== ππmin /12064032.605.0410*******mm fv a Q c p =???==
定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。 只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn 1-4假定进给工作平面pf，背平面pp，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的在什么情况下γf= γo，γp= γo 答：假定工作平面Pf：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面 背平面Pp：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。 假定工作平面参考系刀具角度定义了在基面中测量的主偏角和副偏角，在假定工作平面Pf中测量的侧前角和侧后角，背平面Pp中测量的背前角和背后角。 当刀具的主偏角为90度时，γf= γo，当刀具的主偏角为0度时γp= γo 1-6 poe系平面poe，pse，pre及工作角度γoe，αoe，κre，λse如何定义答：工作基面pre：过切削刃上选定点，垂直于合成切削速度的平面。 工作切削表面pse：过切削刃上选定点，和切削刃相切并垂直于工作基面的平面。 工作正交表面poe：过切削刃上选定点，同时垂直于工作基面和工作切削表面的平面。 γoe，αoe：在工作正交表面中测量的前刀面和工作基面的夹角为γoe，后刀面和工作切削表面的夹角为αoe。 κre：在工作基面中测量的切削刃和进给运动方向的夹角。λse：在工作 切削表面中测量的切削刃和工作基面的夹角。
数控刀具之—车削刀具 编著：吴光辉
车削刀具 车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机夹可转位刀片车刀。机夹可转位刀片车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。 2.1 车削刀具基础 1.可转位车刀的结构 目前，数控车床上大多使用系列化、标准化刀具。可转位 车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。其由刀杆、刀片、刀垫和 夹紧元件等部分组成（如图2.1a）。车刀的前、后角是靠刀片在 刀杆槽中安装后得到的。当一条切削刃用钝后可迅速转换成另 一条切削刃使用，即可继续工作，直到刀片上的所有的切削刃 都用钝，刀片才报废回收，更换新刀片后，车刀又可继续工作。 2.可转位车刀的优点 与焊接、整体是刀具相比，可转位刀具具有以下优点： a.刀具寿命高。由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的的缺陷，刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具的寿命。 b.生产效率高。由于机床操作工人不需要在磨刀，可大大的减少停机换刀等辅助时间。 c.有利于推广新技术、新工艺。可转位车刀由利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。 d.有利于降低刀具成本。刀杆使用寿命长，且大大减少了刀杆的消耗＆库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。 3.可转位刀片 可转位刀片的形状、尺寸、精度、结构特点等，均用不同的代码表示。如下图所示。 编码1表示刀片的形状。如C表示80°的菱形刀片，T表示三角型刀片； 编码2表示刀片的后角。通常刀具的后角靠刀片安装倾斜形成。若可转位车刀使用平装结构，则需按后角要求选择相应带后角的刀片。目前使用比较多的是C、N、P等三种后角； 编码3表示刀片的尺寸公差等级，精度较高的公差等级代号位A、F、C、H、E、G；精度较低的公差等级代号有J、K、L、M、N、U。最常用的刀片公差等级M、G、K等； 编码4表示刀片的结构类型（断屑槽及夹固形式）。如用M表示刀片中间有锁紧孔，并单边带有断屑槽。用N表示无孔无断屑槽平面型； 编码5两位数字表示刀片的切削刃长度。数字只取尺寸的整数部分； 编码6两为数字表示刀片的厚道。数字也只取厚度的整数部分。刀片的厚度是指切削刃刀尖处至刀片底面的尺寸。不同大小的刀片采用不同的厚度。 编码7两位数字表示刀尖圆角半径，用放大10倍的两位数字来表示刀尖圆角半径的大小，如刀尖圆角半径为0.4mm的刀片，编码就用04表示； 编码8表示刀片的槽型，每个厂家的刀片槽型代码不同； 编码9表示刀片的材质，每个厂家的刀片材质代号也是不同的； （1）刀片的基本形状和刀尖半径 刀片具有基本形状和尖角处的圆弧。刀片的基本形状有很多种，刀尖角从小至35°到大至100°，甚至圆刀片，在此间有方刀片、三角形刀片、以及刀尖角分别为55°、80°的菱形刀片。不同的刀尖角决定了刀片的应用特性，大的刀尖角适合于重载粗加工，而最尖的刀尖角具有最好的仿形加工能力。 使用大刀尖角、高强度切削刃进行长接触切削，将导致加工过程中的振动趋势以及高功率要求。在切削中使用可达性高的刀片，则意味着刀片的强度很弱。刀尖角越大，强度越大，切削热会被分散，除会增加切削法向外力，一般是有利的（见图2.1b）。因此，必须综合考虑加工的平衡性。做为数控车
金属切削原理读书报告 常用刀具材料分类特点及应用 姓名： 班级： 学号： 2014年5月7日
摘要 本文在阅读有关论文和专著的基础上对现阶段常用的刀具材料进行了总结和分析，总结出了碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方碳化硼等刀具材料的特点及应用范围，同时针对几种常见的切削工序中刀具材料的应用做了简单的分析。
目录 摘要 (1) 1刀具材料的发展历史 (2) 2 常用刀具材料及特点 (2) 2.1 碳素工具钢 (2) 2.2 合金工具钢 (3) 2.3 高速钢 (4) 2.4 硬质合金 (5) 2.5 陶瓷 (7) 2.6 超硬材料 (9) 3 刀具材料的典型应用 (10) 3.1 工件材料与刀具材料 (10) 3.2 加工条件与刀具材料 (11) 4 总结 (11) 5 参考文献 (12)
1刀具材料的发展历史[1] 刀具材料的发展在人类的生活、生产中有着很大的重要性。 18世纪中叶, 在欧洲出现了工业革命以后, 切削刀具一直是用碳素工具钢制造, 其成分与现代的T10、T12相近。1865年，英国罗伯特?墨希特发明了合金工具钢，其牌号有9CrSi、CrWMn等。随着对加工效率要求的提高，新的刀具材料在不断更新。1898年，美国机械工程师泰勒和冶金工程师怀特发明了高速钢。进入20世纪，人们不断寻求新型刀具材料。20世纪20年代中期到30年代初，出现了钨钴类和钨钛类硬质合金。然而硬质合金刀具仍不能满足现代高硬度工件材料的超精密加工的要求，于是更新的刀具材料相继出现。20世纪30年代出现了氧化铝陶瓷，后来又有氦化硅陶瓷到50年代和60年代又制造出人造立方氮化硼和人造聚晶金刚石。 总而言之，20世纪中，刀具材料发展的速度比过去快得多，其种类、类型、数量和性能均有大幅度的发展。 2 常用刀具材料及特点 对于金属切削刀具来说，切削过程中要承受很大的压力，同时会与工件、切屑相互接触的表面产生摩擦力，切削产生的热量使得刀具温度上升，产生一定的热应力。因此刀具材料应能满足这样几个要求：高的硬度和耐磨性、足够的强度和韧性、良好的热物理性能和耐热冲击性能、良好的工艺性以及经济性。目前在机械加工中常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。[2]不同刀具材料的性能有所不同，因此在应根据具体的切削条件选择合适的刀具材料。下面将分别介绍每种刀具材料。 2.1 碳素工具钢 按照GB/T13304《钢分类》第1部分“钢按化学成分分类”，碳素工具钢属于非合金钢。按照标准第2部分“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢。碳素工具钢牌号及化学成分见表1
数控刀具种类_数控刀片型号 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄:刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分 按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金 刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。
(2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。 模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 （1）从结构上可分为 ② 体式 ②镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为 可转位和不转位； ③减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振
机械制造工程学作业金属切削原理答案 班级：_________________________ 姓名：_________________________ 学号：_________________________
一、判断题 1、主切削平面(刃)与副切削平面(刃)在基面上投影之间的夹角称为刀尖角εг。（×） 2、在正交平面内,前刀面与切削平面(基面)之间的夹角称为前角γο（×） 3、主偏角和副偏角越小，则刀尖角越大，切削部分的强度越大。（√） 4、安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。（√） 二、填空题 1、常用的外圆车刀是由一个-刀刃-，两个切削刃三个-刀面成切削部分的。 2、在切削过程中，不断地把工件切削层投入切削的运动称为-进给运动. 3、车刀前刀面与主后刀面的交线称为-主切削刃 4、刀具的几何角度中，常用的有-前角r o、-后角αo、主偏角Kr、-副偏角Kr、刃倾角λs、副后角αo。 5、切削用量三要素包括--切削速度、进给量和背吃刀量-。 6、正在切削的切削层称为-切削表面。 7、主切削刃在基面上的投影与假定进给平面之间的夹角称为-主偏角Kr -。 8、在正交平面内，后刀面与切削平面之间夹角称为--后角αo ------。 9、从刀具的合理前角考虑,工件材料的强度与硬度低时,采用较大的前角来减小切削变形; 工件材料的强度与硬度高时,采用-较小的前角来保证刀尖强度。 10、刀具的后角在粗加工、强力切削及承受冲击载荷情况下应取—小些-----，在精加工时，为了提高加工表面质量，应取---大些---。 11、加工脆性材料时，宜取-较小-前角和-较小后角。 12、在采用负前角切削加工时，要使切削刃锋利，刀具的后角应取得-小些。 13、在背吃刀量和进给量一定的情况下，主偏角增大，使切削厚度--变厚--，切削宽度-变
第二章：刀具材料 一、填空 35、硬质合金的类型可分为 A 普通合金、超细合金、添加碳化钽（铌）三类 B YG，YT，YN，YW四类 C 普通合金、涂层合金、新牌号合金三类 D YG，YT，YN，YW，涂层合金五类 36、下列刀具材料中高温硬度最好的是 A W18Cr4V B W6Mo5Cr4V2 C W6Mo5Cr4V3 D W6Mo5Cr4V2Al 37、含Co较多的硬质合金的特点是 A强度高B韧性好 C 耐热性好 D 耐磨性好 38、YT5牌号硬质合金最不适用于 A 精车铸铁 B 粗车锻钢 C 车合金钢D车钛合金 39、YG3牌号硬质合金适用于 A精车铸铁 B 粗车铸铁 C 车合金钢D车铜合金 40、YG8牌号硬质合金适用于 A 精车铸铁B粗车铸铁 C 车合金钢D车钛合金 41、YG类硬质合金适合切削铸铁的主要原因是 A YG类硬质合金耐磨性好 B YG类硬质合金强度高 C YG类硬质合金抗冲击性好 D 铸铁的切屑是崩碎状 42、含TiC较多的硬质合金的特点是 A 强度高 B 韧性好C耐热性好D耐磨性好 43、YG6X硬质合金属于 A细颗粒硬质合金 B 粗颗粒硬质合金 C 添加稀有金属类硬质合金D钨钴类硬质合金 44、高速精车有色金属最宜选用的刀具材料是： A YN10 B YG3 C PC D D CBN 45、高速精车铸铁常选用的刀具材料是： A YN10 B YG3 C PC D D CBN 46、粗加工铸钢宜选用的刀片牌号是 A W18Cr4V B W6Mo5Cr4V2 C YT5 D YG6 47、车HRC58-60的钢料最宜选用的刀具材料是： A YN10 B YT30 C PC D D CBN 48、低速精车梯形螺纹最宜选用的刀具材料是： A YG3 B YT30 C W18Cr4V D YG6X 49、加工有色金属最宜选用的硬质合金是 A YT类 B YG类 C YN类 D YW类 50、最常用于涂层硬质合金的涂复材料有 A TiC、TiN B TiC、TiN、NiMo、TiCN C TiC、TiN、NiMo、TiCN、TiAlN D TiC、TiN、Al2O3 51、陶瓷刀具的类型有： A 氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷 B 氧化铝陶瓷、金属陶瓷 C 氧化铝陶瓷、混合陶瓷 D 冷压烧结陶瓷、热压烧结陶瓷 52、金刚石刀具可适用的场合是： A 切削淬火钢B超精加工铜、铝合金 C 精加工超硬材料 D 切削超硬材料、石材、玻璃等非金属 53、必须用金刚石磨轮刃磨的刀具材料有：
《金属切削原理与刀具》试题（后附答案） 一、选择题 1．在车外圆时，工件的回转运动属于________，刀具沿工件轴线的纵向移动属于_________。 A 切削运动 B 进给运动 C 主运动 D 加工运动 2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将________，工作副偏角κr’将________。 A 增大减小 B 减小增大 C 增大不变 D 不变不变 3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第________变形区。 A ⅠⅡ B ⅠⅢ C ⅡⅢ D ⅢⅡ 4．在加工条件相同时，用________刀具产生的切削力最小。 A 陶瓷刀具 B 硬质合金刀具 C 高速钢 D 产生的切削力都一样 5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形_______。 A 带状切削 B 短环形螺旋切削 C 单元切削 D 平盘旋状切屑 6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以________为主。 A 润滑冷却 B 润滑润滑 C 冷却润滑 D 以上答案都不正确 7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角________。 A 大些小些 B 小些大些 C 大些大些 D 小些小些 8 ．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为_______磨损。 A 相变磨损 B 磨粒磨损 C 粘结磨损 D 氧化磨损 9．不能用于加工碳钢的是__________。 A 高速钢刀具 B 陶瓷刀具 C PCD刀具 D CBN刀具 10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于__________。 A 90° B 180° C 360° D 270° 二、填空题 1.1．切削用量三要素。 2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：。一般机加工使用最多的是和。
第三章 一、选择题 1．31210111下面是关于常用刀具材料硬度的比较，那个选项的论述是正确的（A）A金刚石>CBN>硬质合金>高速钢B金刚石>CBN>高速钢>硬质合金 C金刚石>硬质合金>高速钢>CBN D金刚石>高速钢>硬质合金>CBN 2. 31210122下面属于性质脆、工艺性差的刀具材料是（C） A碳素工具钢 B 合金工具钢 C 金刚石D 硬质合金钢 3. 31210113 目前使用最为广泛的刀具材料是（B） A陶瓷B高速钢和硬质合金 C 碳素工具钢 D CBN 4．31210114 W18Cr4V是：（C） A碳素钢 B 硬质合金钢 C 普通高速钢D 高性能高速钢 5．31210125 W18Cr4V比W6Mo5Cr4V2 好的性能是：（D） A硬度 B 韧性 C 切削性能D可磨性 6．31210116 WC—Co类属于哪一类硬质合金：（A） A YG类 B YT类 C YW类 D YM类 7．31210127 应用于切削一般钢料的硬质合金刀具是（B） A YG类 B YT类 C YW类 D YM类 8．31210128 在加工高温合金（如镍基合金）等难加工材料时，刀具材料可首选：（A） A CBN B 硬质合金 C 金刚石 D 陶瓷 9．31210129 在粗车铸铁时，选用：（B） A YG3 B YG8 C YT5 D YT30 10．3121012A碳素钢、合金钢的连续精加工，应选用：（D） A YG3 B YG8 C YT15 D YT30 11. 3121012B 在连续粗加工、不连续精加工碳素钢时，应选用：(B) A YT5 B YT15 C YT30 D YW2 12．31310121 在数控机床和自动线上，一般采用：（C） A整体式刀具 B 装配式刀具 C 复合式刀具D焊接装配式刀具 13. 32210111 增大前角，下面正确的是：（D） A增大粗糙度 B 增大切削效率 C 切削刃与刀头的强度增大 D 减小切削的变形 14．32210122 对于不同的刀具材料，合理前角（γopt）也不同，硬质合金刀具的γopt （B） 要____ 高速钢刀具的γ opt A大于 B 小于 C 等于 D 都有可能 15 32210113 增大前角可以（B） A减小切削力，导热面积增大B减小切削力，导热面积减小 C增大切削力，导热面积增大D增大切削力，导热面积减小1632210114 下面有关刀具前面的卷屑槽宽度的说法，正确的是：（D） A愈小愈好 B 愈大愈好 C 无所谓 D 根据工件材料和切削用量决定 17 32310111 增大后角（A） A减小摩擦 B 增大摩擦 C 切削刃钝园半径越大 D 刀头强度增强1832310121 加工下面哪种材料时，应该采用较小的后角（C） A工件材料塑性较大B工件材料容易产生加工硬化 C 脆性材料 D 硬而脆的材料
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金钢；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角 和副后角六个。 3．切削用量要素包括切削深度、进给量、进给速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种。 5．刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前面磨损、后面磨损 和前面和后面同时磨损三种。 6．工具钢刀具切削温度超过200度时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为相变磨损。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用低速或高速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A 、T10A 、T12A ；合金工具钢9SiCr 、CrWMn ；高速工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）
1．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 （√） 2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关 ( √ ）3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 （√） 4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具是耐磨损的。 （×） 5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内 容 。 （ √ ）6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 （√） 7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成
车削内孔时刀具振动的分析与解决方法 尹霞（邮政编码412000） 摘要：通过对车削内孔时刀具振动原因的深刻分析，提出了在保持高生产效率下的解决办法，并在生产中得到应用。 关键词：刀具振动长径比振动频率减轻振动高效率 车削内孔的加工中，刀具的振动将会影响到加工精度。在传统机械加工车间中刀具振动的解决还是采用老式的加工理论，往往是以牺牲生产效率为代价，并且其中许多加工理念已经不再适合现代加工技术。但随着国外越来越多先进的机夹刀具进入到传统机械加工车间后，给我们带来了新的加工理念。现在向大家介绍这种高效率的解决方法。 1.刀具振动的原因 刀具振动实际应该切削振动，通常发生在长悬臂刀杆的镗削和铣削，薄壁件的切削加工等。切削振动顾名思义只有在刀具进行切削时才产生。而切削振动最明显的是工件被加工表面有振纹。我们将振动分为三种。它们是高频振动、中频振动和低频振动。 我们以内孔车刀杆的振动分析来看：刀尖切削工件时会产生切削力，这个力使镗刀杆产生弹性变形，当刀尖上的铁屑断掉后，刀杆的弹性变形就恢复。随着铁屑不断产生在断掉，那么径向切削力随着铁屑的生成和断裂由大到小不断变化，形成正玄波动镗削力F。此力的大小和方向是一直有规律的变化，如果切削力的变化频率等于或在刀具固有的弹变频率范围之内，镗削振动就产生了。其实任何强壮的刀杆都不能确保切削时刀杆不会产生弹变，实际上刀片在切削时都是颤动的，但是只有弹变足够大时颤动才变为震动。 因此我们得到这样的结论：刀具在切削工件时发生振动需要有以下三个条件同时存在：第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低，第二是切削时产生了一个足够大的外激力，第三是这个外激力的频率与工艺系统固有频率相同随即 一是减小切削力至最小；二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的刚性；三是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频，从而消除刀具振动。 2.采用阻尼避振刀杆从而减轻振动 我们虽然可通过改变刀杆的材质来达到消振的目的。即把钢质刀杆改成整体硬质合金刀杆或重金属刀杆，它的刀杆夹持悬伸与刀杆直径避振极限比值（简称长径比）
第二章刀具材料 第一节刀具材料应具备的性能 刀具的工作条件：高压、高温、强烈摩擦、振动、冲击、热冲击 一、刀具材料应具备的性能 1、高硬度和耐磨性 硬度≥62HRC 耐磨性与硬度、化学成分、强度、显微组织、摩擦区温度有关 2、足够的强度和韧性 动静载荷下变形小、不崩刃折断 3、高耐热性 高温下保持耐磨性、硬度、化学成分、强度、韧性的能力（高温硬度表示） 一般以高温硬度表示 4、良好的热物理性能和耐热冲击性能 导热系数热膨胀系数 5、良好的工艺性 6、经济性 二、刀具材料的分类 工具钢碳素工具钢 合金工具钢 高速钢 硬质合金 陶瓷 超硬材料人造金刚石 立方氮化硼 第二节工具钢 一、碳素工具钢 含碳量0.65～1.35％的优质高碳钢 T7A T8A T10A T12A 工艺性好可热处理 耐磨性好淬火硬度可达HRC58～64 价格低 耐热性差250～300℃硬度下降（马氏体分解）碳化物分布不均匀淬火变形大淬透性差 v 5～10m/min 锉刀、丝锥、锯条、板牙等低速手动工具 二、合金工具钢 高碳钢中加入合金元素（Si、Cr、W、Mn、V）总量不超过3～5％ 9SiCr CrWMn CrMn CrW5 9Mn2V 提高韧性、耐磨性、耐热性
耐热性325～400℃ v 10～15m/min 丝锥、板牙、铰刀、搓丝板等低速机用工具 三、高速钢（白钢、锋钢、风钢） 含有较多合金元素（W、Cr、Mo、V等）的高合金工具钢 HRC63～67 500～650℃ 强度高 工艺性好 高性能HSS 高耐热性HSS 高碳HSS 9W6Mo5Cr4V2 （提高耐热、耐磨）高钒HSS W6Mo5Cr4V3 钴HSS W2Mo9Cr4VCo8 超硬HSS 铝HSS W6Mo5Cr4V2Al 粉末冶金HSS（可加大含碳量、细小均匀结晶组织、磨加工性好、物理力学性能高度各向同性、减小淬火变形、碳化物不易剥落） 四、合金元素的作用 W、Fe、Cr、V与C形成化合物提高耐磨性 W溶于基体，增加高温硬度 Mo作用同W（1％Mo＝2％W）并可细化碳化物，提高韧性 Co、Al、Si、Nb（铌）提高高温硬度 V提高耐磨性（不宜超过3％） 第三节硬质合金 一、组成及特点 1、组成 高硬度、高熔点的重金属碳化物（WC、TiC、TaC钽、NbC铌）粉末和金属结合剂（Co、Ni）粉末冶金而成 2、特点 高硬度HRA89～91 强度韧性低 高耐热性800～1000℃ 热稳定性好 v是HSS的4～10倍 二、影响硬质合金性能的因素 金属碳化物的种类、性能、数量、粒度、结合剂数量 1、种类和性能 硬度TiC＞WC＞TaC 熔点TaC＞TiC＞WC 强度WC＞TiC＞TaC 导热WC＞TiC＞TaC 2、数量、粒度、结合剂数量 碳化物↑→硬度↑强度↓