模块一金属切削原理.ppt

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1、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,一、任务引入 图1-1为车加工示意图，该工序将外圆由 车削至。试分析车削加工需要哪些切削运动？加工过程中形成的表面有哪些？计算切削速度和背吃刀量，并绘制车刀工作图。,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

2、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。,二、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。,三、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

3、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

4、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,3.切削加工过程中的工件表面,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。,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。（m/min）主运动为旋转运动（车削、铣削），为最大线速度，=dwn/100

5、0主运动为往复直线运动（刨削、插削），为平均速度，=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

6、，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,切削车刀平面与角度视频,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

7、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。,车刀几何角度测量,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。,