金属切削原理与刀具课件.ppt

《金属切削原理与刀具课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章金属切削原理与刀具第一节刀具的结构第二节刀具材料第三节金属切削过程及其物理现象第四节切削力与切削功率第五节切削热和切削温度第六节刀具的磨损与刀具寿命第七节切削用量的合理选择及提高切削用量的途径金属切削过程是刀具和工件相互作用的过程，在此过程中，为了能将工件上多余的金属材料切除掉，对刀具的结构及其材料需提出相应的要求（应具有适当的几何参数即切削角度，刀具材料对工件具有一定的切削能力）。本章主要介绍刀具的结构、材料以及切削过程的基本现象。第一节刀具的结构一、切削运动及切削要素（一）切削运动1.金属切削加工—利用刀具和工件之间的相对运动，切去工件（毛坯）上多余的金属层（加工余量）。以获得具有

2、一定的表面精度（尺寸、形状和位置精度）和表面质量的机械另件的机械加工方法。2.切削运动—刀具与工件的相对运动。分主运动和进给运动第二章金属切削原理与刀具（1）主运动—切下切屑所需要的最基本的运动，速度最高，消耗功率最多的运动，主运动只有一个。（2）进给运动—为使切削层金属连续不断的投入切削，从而完成整个表面加工的运动，进给运动可以是一个或几个。在大多数切削加工中，主运动和进给运动是同时进行的，二者的合成运动就是刀具与工件之间的切削运动。一般切削运动及其方向用切削运动的速度矢量来表示：（二）切削要素1.工件上的三表面待加工表面—工件上即将被切除的表面。已加工表面—工件上已切去切削层而形成的新表

3、面。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。2.切削用量1）切削速度—单位时间内刀具或工件沿主运动方向所移动的距离单位m/s。车外圆刨平面2）进给量—主运动的一个循环内刀具或工件沿进给运动方向所移动的距离。单刃刀多刃刀（铣刀、铰刀等）－每齿进给量－进给速度3）背吃刀量（切削深度）—待加工表面到已加工表面之间的垂直距离车外圆切削用量三要素3.切削层几何参数切削层——在切削过程中，刀具的切削刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金属层，称为切削层。车外圆时切削层就是工件转一圈，主切削刃所切除的金属层。切削层参数共有三个，它们通常都在⊥V的平面内度量。1）切

4、削厚度—在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离，反映切削刃单位长度上的切削负荷。2）切削宽度—沿主切削刃（过渡表面）测量的切削层尺寸。反映了切削刃参加切削的工作长度。3）切削层面积—切削厚度与切削宽度的乘积－切削层的几何参数。二．刀具角度（一）刀具切削部分的组成1.车刀的组成2.切削部分的组成三面两刃一尖刀尖—主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃（二）确定刀具角度的参考平面三个辅助平面1.切削平面—过主切削刃上某一点并与工件过渡表面相切的平面。2.基面—过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。3.正交平面—过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的

5、平面。切削平面、基面和正交平面共同组成标注刀具角度的正交平面参考系。常用的标注刀具角度的参考系还有法平面参考系，背平面和假定工作平面参考系。（三）刀具的标注角度1.前角γo作用：它反映了前刀面的倾斜程度。γo↑→切削刃越锋利→切削越轻快γo↑↑→会削弱刀头的强度→崩刃。选择：工件材料的σb、HRC↑→γo↓,反之取大值。刀具材料：高速钢→γo↑；硬质合金→γo↓。范围：通常γo=-5°～+25°粗加工：γo↓精加工：γo↑2.后角αo作用：αo↑→摩擦越小→切削刃越锋利；αo↑↑→会削弱刀头的强度，散热条件变差，容易崩刃。减少刀具主后刀面和工件过渡表面之间的摩擦。范围：αo=6°～12°。精

6、加工时选得大些，粗加工选小些。3.主偏角κr4.副偏角κr＇作用：选择：主副偏角应根据工件的刚度及加工要求选取合理的数值。范围：一般车刀常用的主偏角有45°、75°、90°等几种，车削细长轴时取主偏角等于75～90°的车刀；副偏角为5°～15°，粗加工时取较大值。主偏角主要影响切削层截面的形状和参数，影响切削分力的变化，并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度；副偏角还有减小副后刀面与已加工表面间摩擦的作用。κr↓→Fp↑5.刃倾角λs—在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刀尖高正，低负（图2—7）。作用：λs影响刀头强度和切屑流动方向。λs=-5°～5°粗加工时为增强刀头强度，λs常取

7、负值；精加工时为防止切屑划伤已加工表面，λs常取正值或零。说明：刀具的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。（四）刀具的工作角度1.刀具安装位置对工作角度的影响以车刀车外圆为例，若不考虑进给运动①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时，将引起工作前角和工作后角的变化。a)刀尖高于工件回转中心b)刀尖低于工件回转中心第二节刀具材料一.刀具材料应具备的性能