机械制造基础-切削加工ppt课件.ppt

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1、第五篇切削加工7/28/20211金属切削加工钳工机械加工手持工具加工，加工方法有划线、錾、锯、刮、研、攻螺丝、套螺丝等通过操作机床来完成切削加工的，如车、钻、刨、磨、齿轮加工等切削加工是使用切削工具(刀具、磨具和磨料)在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，获得工件设计的几何参数(形状、尺寸、位置)和表面质量的加工方法。7/28/20212第一章金属切削的基础知识一、零件表面的形成第一节切削运动及切削要素以直线或曲线为母线、以圆或直线为轨迹作运动所形成的表面7/28/20213二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动1.主运动：切下切屑最主要的运动特点：在整个

2、运动系统中—速度最高、消耗的功率最大。主运动只有一个。2.进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动特点：速度低、消耗的功率小。有一个或多个。7/28/202143.零件上的三个表面已加工表面加工表面待加工表面nf已加工表面加工表面待加工表面dwdm7/28/20215三、切削要素1.切削用量三要素1）切削速度（v）在单位时间内，工件或刀具沿主运动方向的相对位移m/s旋转运动：（m/s）往复直线运动：（m/s）dmdwfn12fapKr7/28/202162）进给量(f)(mm)在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。单位时间的进给量—进给速度(

3、vf)(mm/s)3）切削深度(ap)(mm)(mm)dmdwfn12fapKr7/28/202172.切削层几何参数切削层—指工件上正在被切削刃切削的那一层金属即两个相邻加工表面之间的那一层金属1)切削厚度(ac)(mm)两相邻加工表面之间的垂直距离(mm)2)切削宽度(aw)(mm)沿主刀刃度量的切削层的长度acfapKraw(mm)3)切削面积(AC)(mm2)(mm2)7/28/20218第二节刀具材料及刀具构造刀具的组成切削部分（刀头）夹持部分(刀体)前刀面：主后刀面：副后刀面：主刀刃副刀刃刀尖切屑流出所经过的表面刀具上与工件的加工表面相对的表面刀具上与工件的已加工表面相对的表面夹

4、持部分(刀体)切削部分(刀头)前刀面主后刀面副后刀面主刀刃副刀刃刀尖7/28/20219一、刀具材料1.对刀具材料的基本要求⑴较高的硬度。一般要求在HRC60以上。⑵有足够的强度和韧性。⑶有较好的耐磨性。⑷较高的耐热性。⑸有较好的工艺性。7/28/2021102.常用刀具材料⑴碳素工具钢C=0.7~1.4%；T8、T10、T10A、T12等特点a.淬火后硬度高；HRC≈61~65b.价格低；ｃ.耐热温度低；ｄ.淬火后应力、变形大。250~300℃应用：速度低、形状简单的手动工具。如锉刀、锯条等7/28/202111⑵合金工具钢Me<5%；9SiCr、CrWMn等HRC≈61~68耐热温度—3

5、50~400℃应用：速度低、形状复杂的工具。如绞刀、板牙、丝锥等⑶高速钢高合金钢W=6~20%；Cr=3.8~4.4%；V=1.0~4%HRC≈62~69耐热温度—600℃应用：各种形状复杂的刀具如钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具7/28/202112⑷硬质合金碳化物+粘结剂——粉末冶金碳化物：WC、TiC、TaC、NbC粘结剂：CoHRC≈76~84耐热温度—1000℃允许的切削速度是高速钢的4~10倍①钨钴类(YG)：WC+Co韧性好、硬度低，切削韧性材料时耐磨性较差适于加工铸铁、青铜等脆性材料和粗加工②钨钴钛类(YT)：WC+TiC+Co硬度高、耐磨性好、耐热性好，但韧性较差适

6、于加工韧性材料和精加工7/28/202113⑸陶瓷材料主要成分是Al2O3HRC≈93~94耐热温度—1200~1450℃主要用于加工半精加工和精加工高硬度、高强度钢及冷硬铸铁等材料人造金刚石、立方氮化硼等刀具材料7/28/202114二、刀具角度1.刀具静止参考系①基面dwdmnf过主刀刃上一点，与该点切削速度方向相垂直的平面②切削平面过主刀刃上一点，与该点加工表面相切的平面切削平面③正交平面正交平面过主刀刃上一点，与主刀刃在基面上的投影相垂直的平面7/28/2021157/28/2021162.刀具切削部分的主要角度dwdmnf切削平面正交平面1)前角(0)前刀面和基面之间的夹角在正交

7、平面内度量02）后角(0)主后刀面和切削平面之间的夹角在正交平面内度量03）主偏角(kr)4）副偏角(kr′)krKr’在基面内度量7/28/2021175）刃倾角（S）主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量影响刀头的强度、切削分力和排屑方向选择：粗加工：可取零或负（S=0、-S）精加工：取正（+S）7/28/202118刀具角度对切削的影响1)前角0影响刃口的锋利程度及切屑的变形选择：加