金属切削原理与刀具PPT.ppt

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1、第一部分金属切削原理与刀具第一章基本定义1.1切削运动1.2刀具切削部分组成要素1.3刀具角度1.4切削层要素1.5刀具角度的换算1.1切削运动切削运动：金属切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层(加工余量)，以获得具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量的机械加工方法。工件上的表面成型方式切削运动在金属切削中，为了要从工件上切去一部分金属，刀具和工件间必须完成一定的切削运动。切削运动包括：主运动和进给运动。刨削加工切削运动主运动：使工件与刀具产生相对运动而进行切削的最主要的运动。主运动特点是运动速度最高，消耗功率最大。主运动一般只有一个。进给运动：保

2、证金属的切削能连续进行的运动。进给运动的特点是运动速度低，消耗功率小。进给运动可以有几个，可以是连续运动，也可以是间歇运动。切削速度的计算①主运动为旋转运动，计算公式为：dw－工件待加工表面或刀具的最大直径n－工件或刀具每分钟转数②主运动为往复直线运动，计算公式为：L－往复直线运动的行程长度nr－主运动每分钟的往复次数工件上的表面在切削加工过程中，工件上有三个不断变化着的表面。⑴待加工表面工件上有待切除的表面。⑵已加工表面工件上经刀具切削后产生的新表面。⑶过渡表面切削刃正在切削的表面。该表面的位置始终在待加工表面与已加工表面之间不断变化。切削用量切削用量切削

3、速度、进给量、背吃刀量(1)切削速度VC(m/s或m/min)(2)进给量fVf=f·n(mm/s)f—车刀每转进给量（mm/r)n—工件转速（r/s)主运动和进给运动的合成和成切削运动：是由主运动和进给运动合成的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时合成运动方向称合成切削运动方向，其速度称合成切削速度1.2刀具切削部分组成要素车刀由刀柄和刀头组成，切削部分包括以下几个部分：前 面Ar(face)：前面是刀具上切屑流过的表面。主后面Aa(flank)：刀上同前面相交形成主切削刃的后面，即与工件上过渡表面相对的表面。副后面Aa‘：与已加工表面相对的表面，刀具上

4、同前面相交形成副刃的后面。刀具组成切削刃：刀具上两个面相交形成切削刃主切削刃S：前刀面与主后刀面相交形成的切削刃，它担任主切削工作。副切削刃Sˊ：前刀面和副后刀面相交形成的切削刃。刀尖：刀尖是指主切削刃与副切削刃的交点。刀具结构其它各类刀具，如刨刀、钻头、铣刀等，都可看作是车刀的演变和组合。1.3刀具角度刀具的切削角度，是刀具和工件在切削运动的状态下确定的角度。所以刀具的切削角度的坐标应该用合成切削速度向量Ve来说明。由于实际生产中大多数加工表面都是空间曲面，不便于直接用来做为坐标平面，因此需通过切削刃上某一选定点，做工件加工表面的切削平面和法平面。刀具静止

5、参考系（标注参考系）：不考虑进给运动，并在特定的安装条件下的参考系。刀具工作参考系（动态参考系）：是确定刀具在切削运动中有效工作角度的基准。考虑了进给运动及安装情况的影响。一、刀具切削角度的坐标平面二、刀具标注角度的坐标为了便于刀具设计者在设计刀具时的标注，有一些理想状态的假定：1）装刀时，刀尖恰在工件的中心线上；2）刀杆中心线垂直工件轴线；3）没有进给运动；4）工件已加工表面的形状是圆柱表面。外圆刀具标注角度前角后角楔角主偏角副偏角刀尖角刃倾角刀具的结构刀具的标注角度(1)前角：在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角，前角表示前刀面的倾斜程度；(2)后角

6、：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角，后角表示主后刀面的倾斜程度；(3)楔角：前刀面与后刀面之间的夹角。刀具的结构在基面内(1)主偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，主偏角一般为正值；(2)副偏角：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角，副偏角一般为正值。(3)刀尖角：在基面内测量的主切削刃与副切削刃之间的夹角。三、刀具的实际切削角度1.产生原因:在实际的切削加工中，切削平面、基面和正交平面位置会发生变化。2.定义:以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角

7、度，又称实际角度。3.影响：刀具安装位置对工作角度的影响、进给运动对工作角度的影响。a)刀具安装位置对工作角度的影响①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时，刀具的工作前角和工作后角的变化情况：②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的变化情况：b)进给运动对工作角度的影响：c)非圆柱表面的工件形状的影响：刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度当刀尖高于工件轴线时：工作前角变大，工作后角减小。切断刀安装高低对刀具工作角度的影响图b，将刀尖安装高于工作中心，则工作基面Pre平面和工作切削平面Pse与静止参考系中的基面Pr和切削平面Ps

8、发生倾斜，使工作前角γoe增大，工作后角αoe减小；