机械制造工程学 参赛课件 金属切削原理

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1、金属切削原理讲师：****§1-1基本定义1.金属切削过程刀具从工件上切除多余的金属的过程，并使工件得到符合图纸要求的尺寸、形状和表面质量。必须具备以下三个条件：1.工件和刀具之间要有相对运动及，即切削运动；2.刀具材料必须具备一定的切削性能；3.刀具必须有合理的几何参数，即切削角度等。一、切削运动与切削用量1.工件加工表面待加工表面已加工表面过渡表面（切削表面）在切削过程中，工件上存在三个不断变化的表面：一、切削运动与切削用量2.切削运动通常，切削运动按其作用可分为主运动和进给运动，这两个运动的向量和，称为合成切削运动。工件和刀具之间的相对运动。一、切削运动

2、与切削用量2.切削运动主运动是实现切除工件或毛坯上多余金属，形成工件新表面所必须的基本运动。方向：在不考虑进给运动的条件下，切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向。特点：速度高、消耗功率最大；主运动只有且必须有一个。一、切削运动与切削用量2.切削运动进给运动是实现依次地或连续不断地切除金属,形成已加工表面的附加运动。方向：在不考虑主运动的条件下，切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向（进给方向）。特点：速度低、消耗功率小；进给运动可以是一个或多个运动的合成运动。一、切削运动与切削用量2.切削运动不同切削加工的切削运动一、切削运动与切削用量2.切削运动方向：切削

3、刃上选定点相对于工件的瞬时合成运动方向。合成切削运动是同时存在的主运动和进给运动合成的运动。Ve=Vc+Vf一、切削运动与切削用量2.切削运动进给运动角φ瞬时主运动方向与进给运动方向之间的夹角。合成切削速度角η瞬时主运动方向与合成切削运动方向之间的夹角。一、切削运动与切削用量2.切削运动一、切削运动与切削用量3.切削用量切削用量三要素：切削速度进给速度（进给量）背吃刀量一、切削运动与切削用量3.切削用量1）切削速度Vc切削刃上选定点相对于工件沿主运动方向的瞬时速度。单位：m/s或m/min（r/s或r/min)一、切削运动与切削用量3.切削用量2）进给速度Vf

4、切削切削刃上选定点相对于工件沿进给运动方向的瞬时速度。单位：mm/s或m/min一、切削运动与切削用量3.切削用量2）进给速度Vf进给量f：工件或刀具每回转一周或往返一个行程时，两者沿进给运动方向的相对位移。单位：mm/r或mm/d•str（doublestroke双行程）例如，车削时进给速度Vf=f·n每齿进给量fz：在用多刃刀具进行切削时，后一个刀齿相对前一个刀齿的进给量。f=z·fz，单位：mm/齿例如，铣削时进给速度为Vf=f·n=z•fz•n一、切削运动与切削用量3.切削用量3）背吃刀量ap（在基面上）垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸。单位：m

5、m例如，外圆车削:ap＝(dw-dm)/2二、刀具几何参数1.刀具切削部分的组成要素刀具由工作部分和非工作部分构成。以外圆车刀为例来介绍其几何参数。“三面”“两刃”“一尖”二、刀具几何参数1.刀具切削部分的组成要素刀具由工作部分和非工作部分构成。（1）前刀面Aγ切屑流过的刀面。（2）主后刀面Aα与工件正在被切削加工的表面（过渡表面）相对的刀面。（3）副后刀面Aα′与工件已切削加工的表面相对的刀面。二、刀具几何参数1.刀具切削部分的组成要素刀具由工作部分和非工作部分构成。（4）主切削刃S前面与主后面在空间的交线。（5）副切削刃S′前面与副后面在空间的交线。二、刀

6、具几何参数2.定义刀具角度的参考系用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面称为参考系。参考系可分为：刀具静止参考系：在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参考系称为刀具静止参考系或标注角度参考系。在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。刀具工作参考系：在考虑进给运动在内的合成切削运动和刀具实际安装情况下的参考系称为刀具工作参考系。在该参考系中的角度称为刀具的工作角度。二、刀具几何参数2.定义刀具角度的参考系最常用的刀具标注角度参考系正交平面参考系法平面参考系假定工作平面与背平面参考系二、刀具几何参数2.定义刀具角度的参考系1）正交平面参考系组成：基面

7、Pr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）。切削平面Ps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。正交平面Po通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。二、刀具几何参数2.定义刀具角度的参考系2）法平面参考系组成：基面Pr切削平面Ps法平面Pn通过切削刃上选定点，垂直于主切削刃或其切线的平面。2.定义刀具角度的参考系3）假定工作平面与背平面参考系组成：基面Pr假定工作平面Pf通过切削刃上选定点，垂直于该点基面且平行于假定进给运动方向的平面。背平面Pp通过切削刃上选定点，垂直于该点基面且垂直于假定进

8、给运动方向的平面。二、刀具几何参数3.