金属切削原理的课件.ppt

模块一 金属切削原理,课题一 金属切削的基本定义的认识,知识点,切削运动切削形成的加工表面切削用量 刀具的几何角度 切削层参数,技能点,认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数等相关概念认识刀具的几何角度,金属切削加工就是在机床上利用切削工具从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。在切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。,一、课题分析,切削加工：使用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)，在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数(尺寸、形状、位置)和表面质量的加工方法。切削加工的重要性：切削加工能获得较高的精度和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有十分重要的地位。,二、相关知识,(一)切削运动,1.零件表面的形成,车外圆面,车成形面,车床上镗孔,磨外圆面,播放,钻孔,播放,铣平面,播放,铣成形面,播放,切削加工中刀具和工件之间的相对运动即切削运动(cutting motions)。切削运动可以是旋转运动或直线运动，也可以是连续的或间歇的,由机床或人力提供的刀具与工件之间主要的相对运动,它使刀具切削刃及其邻近的刀具表面切入工件材料，使被切削层转变为切屑,从而形成工件的新表面。在切削运动中，主运动(primary motion)速度最高、耗功最大。主运动只有一个。,刀具与工件之间附加的相对运动,它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑,从而形成具有所需几何特性的已加工表面。进给运动(feed movement)可由刀具完成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）,也可以是连续的（如车削）。进给运动可以是1个或多个,主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。,各种切削加工的切削运动,切削刃相对于工件的运动过程,就是表面形成过程。有两个要素，一是切削刃,二是切削运动。不同的切削运动的组合,即可形成各种工件表面。,3.切削加工过程中的工件表面,车削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面。,工件上待切除的表面。,工件上已加工好的表面。,(3)过渡表面,工件上切削刃正在切削的表面。,4.切削用量,切削用量三要素 切削速度 进给量 背吃刀量。,切削速度 是单位时间内刀具和工件在主运动方向上的相对位移。主运动为旋转运动（车削、铣削），VC为最大线速度，VC=dwn/1000主运动为往复直线运动（刨削、插削），VC为平均速度，VC=2Lnr/1000,进给量是指单位时间内刀具和工件在进给运动方向上相对位移。当主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r；当主运动是直线运动时，进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/str或mm/单行程；对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量 fz，单位为mm/z或mm/齿。它与进给量f的关系为f=zfz 进给速度为 vf=fn=zfzn,背吃刀量是指在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸,工件上待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，外圆车削:ap(dw-dm)/2,5.刀具的几何参数,(1)切削刀具结构,1)刀 面,刀具切削部分的基本定义,2)刀刃,3)刀尖,刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。参考系：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面。参考系：刀具静止参考系和刀具工作参考系。,(2)车刀切削部分的主要角度,1)刀具静止参考系,正交平面参考系,由以下三个在空间相互垂直的参考平面构成。,通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。通常平行于车刀的安装面（底面）。,通过切削刃上选定点，垂直于基面并与主切削刃相切的平面。,通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。,2)刀具的角度,说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。,切削层是指切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作(如车削时工件转一圈，车刀主切削刃移动一段距离)所切除的工件材料层。,垂直于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。,在给定瞬间，作用于主切削刃截形上两个极限点间的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为mm。,5.切削层参数,在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位为mm2。,上述公式中可看出 hD、bD均与主偏角有关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD或f、a p有关。,