钳工工艺学教案-第一章.ppt

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1、第一章金属切削基础知识§1－1金属切削的基本概念§1－2金属切削刀具§1－3金属切削过程与控制§1－1金属切削的基本概念常见的金属切削方法a）车削b）铣削c）钻削d）刨削e）外圆磨削f）平面磨削一、切削运动1．主运动由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。主运动的速度最高，所消耗的功率最大。2．进给运动由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切除切屑，并得出具有所需几何特性的已加工表面。3．切削时的工件表面切削时工件上形成的表面a）车削外圆b）扩孔钻扩孔（

2、1）待加工表面工件上有待切除之表面。（2）已加工表面工件上经刀具切削后形成的表面。（3）过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一切削刃切除。二、切削用量切削用量是指切削过程中切削速度、进给量和切削深度的总称，也称为切削用量三要素。它是衡量切削运动大小的参数。车削外圆时的切削用量1．切削速度（vc）切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度（即主运动的线速度），单位为m/min。车削时切削速度的计算式为：vc=式中dω——工件待加工表面直径，mm；n——工件转速，r/

3、min。2．进给量（f）进给量是指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。如车削时的进给量为工件每转一转，车刀沿进给运动方向移动的距离，单位为mm/r。3．切削深度（αp）切削深度一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。车削外圆时切削深度的计算式为：ap=(dω－dm)/2式中dω——工件待加工表面直径，mm；dm——工件已加工表面直径，mm。三、切削用量的选择1．切削深度的选择粗加工时，除留出的精加工余量外，剩余加工余量尽可能一次切完。如果余量太大，可分几次切去，但第一次走刀应尽量将a

4、p取大些。精加工时，切削深度要根据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。2．进给量的选择在切削用量三要素中进给量的大小对表面粗糙度的影响最大，因此，粗加工时，f可取大些；精加工时，f可取小些。各种切削加工的进给量可根据进给量表选择确定。3．切削速度的选择切削速度应根据工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具寿命的不同来选择，具体可通过计算、查表或根据经验加以确定。§1-2金属切削刀具金属切削刀具的种类很多，其中外圆车刀最为典型，其他刀具的切削部分就其单个刀齿而言，都可看作是以外圆车刀的切削部分为基本形态演变而成刀具切削部分形态a）镗刀b）钻头c）铣刀一、刀具的构成刀

5、具一般由切削部分(刀头)和夹持部分（刀体）组成。车刀的切削部分由“三面、两刃、一尖”构成。刀面前面(前刀面)刀具上切屑流过的表面主后面(主后刀面)刀具上同前面相交形成主切削刃的后面（即与过渡表面相对的表面）副后面(副后刀面)刀具上与前面相交形成副切削刃的后面（即与已加工表面相对的表面）切削刃主切削刃前刀面与主后刀面的交线,它担负着主要的切削工作副切削刃前刀面与副后刀面的交线,副切削刃配合主切削刃完成少量的切削工作刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。即主切削刃与副切削刃的交点,为提高刀尖强度,刀尖处一般磨出直线或圆弧形的过渡刃车刀的切削

6、部分的“三面、两刃、一尖”车刀切削部分的构成车刀刀尖的形状a）切削刃实际交点b）直线形过渡刃c）圆弧形过渡刃二、刀具的切削角度1．确定刀具切削角度的辅助平面三个辅助平面（1）基面Pr通过主切削刃上某选定点与该点切削速度方向垂直的平面。车刀的基面平行于水平面。（2）切削平面Ps通过主切削刃上某选定点与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面。车刀的切削平面是铅垂面。（3）正交平面Po通过主切削刃上某选定点，且同时垂直于基面和切削平面的平面。2．车刀的主要角度及作用外圆车刀的主要角度辅助平面切削角度及作用角度间的关系及大小选择在正交平面内测量前角γo前刀面与基面

7、间的夹角。它主要影响切削刃的锋利及切屑变形程度一般选取范围是-5°～25°，粗加工时前角宜小，精加工时前角宜大主后角αo主后刀面与切削平面间的夹角。主后角可改变车刀主后刀面与工件间的摩擦状况。后角的选取只能是正值，一般选取范围是3°～12°，粗加工时选较小值，精加工时选较大值楔角βo前刀面与主后刀面间的夹角。它影响刀头的强度及散热情况前角、主后角与楔角之间的关系为：γo+αo+βo=90°在基面内测量主偏角κr主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。它能改变主切削刃与刀头的受力及散热情况主偏角的大小通常根据工件的形状在45°～90°之间选取副偏角

8、κ′r副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向间的夹角。它可改变副切削刃与工件已加工面间的摩擦状