哈工大版金属切削原理与刀具课件第1章.ppt

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1、金属切削原理与刀具绪论一、课程性质《金属切削原理与刀具》是机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课，是其它后续专业课的基础。通过本课程的学习要掌握金属切削基本分析方法和基本规律，合理选择切削用量和刀具几何参数，为以后从事生产、研究和进一步的学习打下基础。我国金属切削方面的发展公元前2000多年:青铜器时代青铜刀，锯锉，磨石春秋中晚期:《考工记》金工知识唐代原始的车床1668畜力铣磨机脚踏刃磨机1915第一台国产车床194720000多台碳素工具钢刀具V=10m/min或磨石直径2丈（6.7米），加工天文仪器上的铜环，二、本课程的地位和作用《金属切削原理与

2、刀具》是研究金属切削加工与生产的理论和应用的技术基础课程，应用非常广泛。作为技术基础课程，具有基础性，应用性和先进性。基础性：指基本理论、基本知识和基本技能。应用性：指本课程基本理论来源于实际生产和科学实验。同时又直接服务于生产。先进性：在科学实验和刀具设计研究中采用了许多独特的先进的研究手段。学习本课程是为后续专业课程打基础，是为毕业后从事有关机械加工和产品生产工作打基础，是研究和发展本专业的重要出发点。同时也培养了解决实际问题的能力。三、学习要求与重点、难点(一)课程基本要求1.从理论上认识金属切削过程的一般现象及基本规律,能按具体加工条件选择合理的

3、刀具材料、切削部分几何参数及切削用量、计算切削力及功率,并能运用所学知识分析及解决实际生产中的技术问题.2.初步掌握金属切削实验的基本方法和技能,学会使用有关的测量仪器、掌握实验数据的处理方法.3.初步掌握标准金属切削刀具的选用和常用非标准金属切削刀具的设计方法.4.对金属切削学科的发展成就和发展趋势有初步了解.5.掌握良好的学习方法,可运用对比或比较的学习方法,各要素和规律之间的共性和差异,以加深理解.6.学习要理论联系实际,重视科学实验和实际应用.(二)课程的重点与难点课程的重点是刀具切削部分几何参数基本定义,金属切削过程的基本规律和非标准刀具

4、设计.课程的难点是刀具切削部分几何参数基本定义及其表达.第一章基本定义1.1切削运动、工件表面与切削用量金属切削加工是机械制造工业中的一种基本加工方法。利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层（加工余量），以获得具有一定的表面精度（形状、尺寸和位置精度）和表面质量。切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动刀具具有适当的几何参数，即切削角度刀具材料具有一定的切削性能机器零件的形状虽很多，但主要由外圆面、内圆面（孔）、平面和成形面等表面组成。因此，只要能对这几种表面进行加工，就基本上能完成所有机器零件的加工。外圆面和内圆面（孔）是以某一直线为母线，以圆为轨迹

5、，作旋转运动时所形成的表面。平面是以一直线为母线，以另一直线为轨迹，作平移运动时所形成的表面。成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时所形成的表面。对上述这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动，即切削运动。1.1.1外圆车削的切削运动、工件表面与切削用量1.切削运动刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。分为主运动和进给运动。1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。有且仅有一个。运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。切削速度Vc：

6、指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。各点不同，取最大值。主运动为旋转运动时(如车、钻、铣、镗、磨等)，d：刀具或工件的最大回转直径，mm；n：主运动转速，r/s。方向即主运动的方向，切线方向。2）进给运动使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。进给运动的速度一般较低，功率也较少。其数量可以是一个，也可以是多个。可以是连续进行的，也可以是断续进行的。可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。运动主体：工件，如铣削、磨

7、削；刀具，如车削、钻削。进给量f或进给速度Vff：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。单位：mm/r。Vf：切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度。mm/s。对于多刃刀具(如铣刀等，齿数为z)，常用每齿进给量fz（mm/z）表示。则Vf、fz与f的关系为：Vf＝nf＝nzfz3）合成切削速度ve按平行四边形法则求。4）背吃刀量ap（切削深度）是工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离。单位：mm。在与主运动和进给运动方向所组成的平面的法线方向上度量。车外圆时：ap=(dw－dm)/2钻孔时：ap=dw/2金属切除率Q＝1000·Vc·f·apmm3/m

8、in即单位时间内切除金属的体积，衡量切削效率。2.工