第3章金属切削基础与刀具ppt课件.ppt

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1、第3章金属切削基础与刀具3.1金属切削基础知识3.2车刀3.3铣刀3.4孔加工刀具3.5螺纹加工刀具3.6齿轮刀具3.7数控刀具结束3.1金属切削基础知识金属切削加工是指用切削工具从工件上切除多余金属材料的加工方法。常用的切削工具有车刀、铣刀、刨刀、钻头、砂轮、齿轮刀具等，常见的切削加工方法有车削、铣削、刨削、铣削、磨削、齿形加工、等。3．1．1金属切削的基本定义1．切削运动和切削用量1)切削运动指切削加工时，切削工具和工件之间的相对运动。如图3-1所示，车削时工件的旋转运动是切除多余金属的基本运动，车刀平行于工件轴线的直线运动

2、，是保证切削连续进行，由这两个运动组成的切削运动，完成工件外圆表面的加工。下一页返回图3-1车削运动和切削表面返回2)切削用量切削用量是切削过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。（1）切削速度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。若主运动为旋转运动，切削速度为其最大的线速度。计算公式为:（2）进给量进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具移动的距离,常用每转或每行程的位移量来表示。（3）背吃刀量背吃刀量是指工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识3．1．2刀具切

3、削部分的基本定义1．切削刀具组成及几何参数切削刀具种类繁多，构造各异。其中较典型、较简单的是车刀，其他刀具的切削部分可以看成是以车刀为基本形态演变而来的刀具，如图3-5所示。1)刀具切削部分的组成如图3-6所示为普通外圆车刀，由刀体和刀柄两部分。刀柄用于夹持刀具，又称夹持部分；刀体用于切削，又称切削部分。切削部分一般由三面、两个切削刃和一个刀尖组成。（1）前面刀具上切屑流过的表面称为刀具的前面，又称前刀面。（2）后面刀具上与过渡表面相对的表面称为刀具的后面，又称后刀面。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识图3-5几种刀具切削部

4、分的形状返回图3-6车刀的组成返回（3）副后面刀具上与已加工表面相对的表面称为刀具的副后面。（4）主切削刃前面和后面的交线为主切削刃。（5）副切削刃前面和副后面的交线为副切削刃。（6）刀尖主切削刃和副切削刃的交点。刀尖实际上是一段短直线或圆弧。不同类型的刀具，其刀面、切削刃的数量不完全相同。2)确定刀具几何角度的辅助平面刀具角度对切削加工影响很大，为便于度量和刃磨刀具，需要假定三个辅助平面作基准，构成刀具静止参考系，如图3-7所示。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识图3-7刀具静止参考系返回3)车刀的几何角度刀具的几何角度是

5、在刀具静止参考系内度量的，如图3-8所示。2．切削层参数切削层是指工件上正被刀具切削刃切削的一层金属。切削层参数是在与主运动方向垂直的平面内度量的切削层截面尺寸。3．1．3切削过程及其物理现象金属在切削过程中产生的积屑瘤、切削力、切削热和刀具磨损等物理现象，主要是切削过程中的变形和摩擦引起的。下面分别对这些物理现象进行分析。1．切屑的形成及切屑类型1)切屑的形成金属的切削过程也是切屑形成的过程。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识图3-8车刀的标注角度返回2)切屑的类型当工件材料的性能、切削条件不同时，会产生不同类型的切屑，并

6、对切削加工产生不同的影响。（1）带状切屑（2）节状切屑（3）单元状切屑（4）崩碎切屑同一加工件，切屑的类型可以随切削条件的不同而改变，在生产中，常根据具体情况采取不同的措施来得到需要的切屑，以保证切削加工的顺利进行。例如，增大前角、提高切削速度或减小切削厚度可将节状切屑转变成带状切屑。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识2．积屑瘤在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，在刀具前面靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这块金属就是切削过程中产生的积屑瘤，或称刀瘤。3．切削力总切削力是切削层金属的变形抗力、刀具前面与切屑之间的摩擦力

7、以及后面与过渡表面之间的摩擦力的总和。4．切削热与切削温度在切削过程中，由于切削层金属的弹性变形、塑性变形以及摩擦而产生的热，称为切削热。切削热通过切屑、工件、刀具以及周围的介质传导出去。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识切削区域(工件、切屑、刀具三者之间的接触区)的平均温度，称为切削温度。切削温度可用仪器测定，也可通过切屑的颜色大致判断。如切削碳素钢，切屑的颜色从银白色、黄色、紫色到蓝色，则表明切削温度从低到高。5．刀具的磨损一把磨好的刀具，经过一段时间切削后，刀刃由锋利逐渐变钝，如继续使用就会发现工件已加工表面粗糙度值增

8、大，切削温度升高，切屑颜色开始发生变化，甚至会产生振动或不正常的噪音。这说明刀具已严重磨损，必须重磨或换刀。上一页下一页返回3.1金属切削基础知识3．1．4刀具材料的选用1．刀具材料应具备的性能切削过程中，刀具切削部分是在很大的切削力、较高的切削温度及剧烈摩擦等