金属切削原理课件.ppt

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1、第一章金属切削原理教学目标：本章研究的主要内容是金属切削加工过程中的主要物理现象的变化规律，以及对规律的控制及应用。通过本章的教学，使学生基本掌握：刀具材料的性能与选用；刀具切削部分的几何参数；切削过程现象与变化规律；被切削材料的加工性；提高加工表面质量与经济效益的方法等相关机械制造技术的基本知识，并能在实践中对刀具的类型、角度、切削用量等参数进行合理的选择，初步具有解决实际生产问题的能力。概述切削加工的基本条件(3)刀具必须具有一定的空间几何结构。零件多余材料被刀具从工件上切除的本质，仍然是材料受力变形直至断裂破坏，只是完成这个过程的时间

2、很短，材料变形破坏的速度很快。为了完成这一过程时能够确保加工质量、尽量减少动力消耗和延长刀具寿命，刀具切削部分的几何结构和表面状态必须能适应切削过程的综合要求。(1)刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动。这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。(2)刀具材料的性能能够满足切削加工的需要。刀具在切除工件上多余材料时，工作部分将受到切削力、切削热、切削摩擦等的共同作用，且切削负荷很重，工作条件恶劣。因此，刀具材料必须具有适应强迫切除多余材料这一特定过程的性能，例如足够的强度和刚度、高温下的耐磨性等。切削加工中的运动及构成表面成形运动

3、和辅助运动一、表面成形运动:形成发生线的运动.按组成情况不同,可分为:简单成形运动和复合成形运动。按作用情况不同,可分为:主运动和进给运动。1、主运动：是刀具与工件之间的相对运动。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动。2、进给运动：是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是步进的。二、辅助运动:实现机床的各种辅助动作,为表面成形创造条件。切入运动、切出运动、调整运动、分度运动以及其他各种空行程运动。切削运动示意图切削过程中工件

4、上的加工表面待加工表面：即将被切去金属层的表面过渡表面：切削刃正在切削着的表面已加工表面：已经切去一部分金属形成的新表面（1）切削速度切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度称为切削速度，计算公式如下：vc=∏dn/1000m/s或m/mind－工件或刀具上某一点的回转直径（mm)n－工件或刀具的转速（r/s或r/min)切削用量三要素在生产中将切削速度、进给量和背吃刀量统称为切削用量进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。每齿进给量对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规

5、定每一个刀齿的进给量fz，即后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿)。vz=f·n=fz·z·nmm/s或mm/min背吃刀量：对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。外圆柱表面车削ap=（dw-dm）/2mm钻孔ap=dm/2mm主运动为直线运动时ap=Hw–Hmdm——已加工表面直径dw——待加工表面直径为了简化计算工作，切削层的表面形状和尺寸，通常都在垂直于切削速度vc的基面Pr内观察和量度。切削层参数为：（1）切削厚度垂直于加工表面来度量的切削层尺寸，称为切削

6、厚度，以hD表示。在外圆纵车（λs＝0）时：hD＝fsinkr（2）切削宽度沿加工表面度量的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。外圆纵车（当λs＝0时）bD=ap/sinkr可见，在f与ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大，但切削宽度bD越小；kr越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。曲线形主切削刃、切削层各点的切削厚度互不相等。切削面积切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。其计算公式为：AD=hD.bD对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为：AD＝hD.bD=f.ap上面所计算的均为

7、名义切削面积。实际切削面积等于名义切削面积减去残留面积。刀具几何结构车刀结构(1)前刀面(前面)：切屑流过的表面。(2)主后刀面(主后面)：刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面(3)副后刀面(副后面)：刀具上与工件已加工表面相对并相互作用的表面(4)主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。承担主要切削工作，它在工件上切出过渡表面。(5)副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。(6)刀尖：主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的线段或圆弧。刀尖按其连接过渡部分形状不同，分为点状刀尖、修圆刀尖、

8、倒角刀尖，如图1-5所示。刀尖是刀具切削部分工作条件最恶劣的部位之一。刀尖的结构刀具静止参考系和刀具的几何角度静态参考系(或称标注参考系)，它是刀具设计计算、绘图标注、制造刃磨及