金属切削加工基础知识

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1、金属工艺学机械工程学院金工教研室课程介绍及要求一、课程内容和目的二、特点三、重要性四、学习要求五、参考书参考书金属切削原理与刀具互换性与测量技术（公差）金属切削机床机械制造工艺学机床夹具设计前言第一章金属切削加工基础知识第二章金属切削机床基础知识第三章常用金属切削加工方法第四章光整加工第五章典型表面加工第六章机械加工工艺过程第七章零件的结构特性第八章特种加工第一章金属切削加工基础知识§１－１工作运动及切削要素例:车削外圆柱面的成形运动一、工作运动1主运动：由机床或人力提供的主要运动，能使刀具从工件上切除

2、金属层使之变为切屑。例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。图1-1外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层1主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。主运动速度：即切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用vc表示，单位：m / min（或m / s）。1主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，用vc表示，单位：m / min（或m 

3、/ s）。外圆车削时，切削速度的计算公式为：图1-2外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层2进给运动进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用vf表示，单位常取为(mm / s)或(mm / min)图1-1外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层进给运动速度例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量f来表述，单位：mm / r刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，单位为mm /str。铣削时，进给运动速度常用每齿进给量f

4、来表述，单位：mm/z进给速度vf、进给量f、每齿进给量fz和刀具齿数Z之间的关系如下：vf=n f=n  zfz二工作表面例:车削外圆柱面的成形运动二工作表面（一）切削表面切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面。即：1待加工表面：工件上即将被切除的表面。2已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。3过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。三切削用量1、切削速度vc切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动

5、瞬时线速度。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当主运动为回转运动时：式中d—切削刃上选定点的回转直径，mm；n—主运动的转速，r/s或r/min。2、进给速度vf、进给量f进给速度vf—切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度，mm/s或mm/min。进给量f—刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述，mm/r或mm/行程。Vf=nf。3、背吃刀量ap对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap（背吃刀量）是在与主运动和进

6、给运动方向相垂直的方向上度量的已加工表面与待加工表面之间的距离，单位mm例：外圆车削四、切削运动与切削要素切削层参数１切削厚度ac：垂直于过渡表面度量的切削层尺寸,即两相邻过渡表面的间的垂直距离。外圆纵切时ac=fsinkr２切削宽度aw：沿主切削刃度量的切削层尺寸。外圆纵切时aw=ap／sinkr３切削面积Ａc：切削层在垂直于切削速度截面内的面积。Ａc＝acaw=apf§１－２切削刀具一、刀具材料(一)对刀具材料的要求(1)高的硬度和耐磨性；(2)足够的强度和韧性；(3)高的耐热性（指高温下保持硬度、

7、耐磨性、强度和韧性的性能(4)良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、锻造、铸造等）工艺性；(5)经济性。1碳素工具钢切削金属的性能较差，切削刃合金工具钢锋利，可加工木材、橡胶、塑料。2高速钢生产中用的最多、3硬质合金最广。4陶瓷强度低、脆性大，成本高，5金刚石仅用于某些有限的场合。6立方氮化硼（二）刀具材料的选用：（二）刀具材料的选用2.高速钢高速钢是一种合金工具钢，具有一定的硬度（63HRC～70HRC）和耐磨性，有较高的耐热性，在切削温度高达500℃～600℃时尚能切削。2.高速钢高速钢是强

8、度和韧性最好的刀具材料，适于加工从有色金属到高温合金的范围广泛的金属材料。高速钢的冷加工工艺性特别好，在热处理前，高速钢可以象一般中碳钢一样的进行各种加工；热处理后，高速钢刀具可以磨出锋利的切削刃。2.高速钢正是由于高速钢具有足够的强度、硬度、耐热性和耐磨性，具有特别好的冷加工工艺性、磨削加工工艺性和较好的热加工工艺性，所以，在钻头、丝锥、拉刀、齿轮刀具、成形刀具等复杂刀具制造中，高速钢仍占主导地位。2.高速钢P7表1-1（1）通用高速钢：