数控加工工艺课程辅导1.doc

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1、数控加工工艺课程辅导1第1章数控加工的切削基础1.1数控加工工艺系统概述　　本节一般了解即可。1.2 刀具几何角度及切削要素的基本定义　　本节是本章学习的难点，要求空间想象能力及工程制图基础较高。1.2.1 切削运动和切削用量　　主运动（vc）：车削时工件的旋转运动，铣削时刀具的旋转运动等。一般来说，主运动的切削速度最高，消耗的机床功率也最大。单位：m/min　　进给运动（vf）：刀具与工件间附加的相对运动，可以是连续的运动，也可以是间断运动。单位：mm/min　　合成切削运动（ve）：主运动和进给运动合

2、成，ve=vc+vf。　　切削用量三要素：切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）　　回转主运动线速度vC（m/min）的计算公式：vC=πdn/1000　　车削时的进给速度vf：vf=nf　　铣削时的进给速度vf：vf=nZfZ　　注意：　　①编程时S指令后数字为主运动转速（n）、F指令后数字为vf的大小。　　②切削用量手册通常给出vC、f、fZ值，编程时需要换算成n（S指令值）和vf（F指令值）。1.2.2 刀具切削部分的几何形状和角度　　1、度量刀具角度的参考系（由三个互相垂直的坐标平面组成）　　①静

3、止参考系：用于定义刀具在设计、制造、刃磨和测量时刀具几何参数（标注角度）的参考系。坐标平面（基面pr、切削平面ps、正交平面po、假定工作平面pf、背平面pp等）的概念及其位置要清楚。pr⊥vC，车刀基面平行于安装底面、回转刀具基面过轴线。　　②工作参考系：考虑切削运动和实际安装情况对刀具几何参数（工作角度）的影响。与静止参考系的区别在于假定主运动方向vc换成实际工作主运动方向ve，相应的坐标平面为工作基面pre、工作切削平面pse、工作正交平面poe…　　2、正交平面参考系标注角度（考核点）　　正交平面

4、中测量的角度（剖视图）：前角（gＯ）、后角（aＯ）　　基面中测量的角度（俯视图）：主偏角（kr）、副偏角（kr¢）　　切削平面中测量的角度（向视图）：刃倾角lＳ　　副正交平面中测量的角度（剖视图）：副后角（aＯ）　　3、刀具工作角度（考核点）　　①横车外圆（切断）工作角度变化　　从外圆刀中心，前角增大、后角减小，最后由后刀面挤断工件。　　②刀尖安装高低工作角度变化（车外圆）　　刀尖高：前角增大、后角减小。车细长轴时可增加阻尼，减小振动。　　刀尖低：前角减小、后角增大。　　③刀尖安装高低工作角度变化（车内孔

5、）　　与②相反。1.3金属切削过程的基本理论及规律　　本节是本章教学重点之一。1.3.1 切削过程中的变形　　金属切削过程实质上是被切削金属层在刀具偏挤压作用下产生剪切滑移的塑性变形过程。切削过程的塑性变形划分为三个变形区： 　　　　第Ⅰ变形区（剪切滑移变形）、第Ⅱ变形区（前刀面挤压摩擦变形）、第Ⅲ变形区（后刀面挤压摩擦变形）。1.3.2 积屑瘤与鳞刺　　1、积屑瘤形成条件　　中速切削塑性金属材料。　　2、抑制积屑瘤的措施　　积屑瘤虽能保护刀尖，但不稳定，会影响加工精度，需要采取措施抑制：　　①采用高速切

6、削是抑制积屑瘤的基本措施（最有效）；　　②增大进给量；　　③增大刀具前角；　　④采用润滑性能良好的切削液。1.3.3影响切屑变形的因素　　①工件材料 工件材料强度和硬度越高，变形系数越小；而塑性大的金属材料变形大，塑性小的金属材料变形小。　　②刀具前角 前角越大，变形系数越小。　　③切削速度 切削速度对切屑变形系数的影响与积屑瘤的产生、消退有关，高速切削变形系数小。　　④切削厚度 切削厚度增加，切屑变形系数减小1.3.4 切削力　　考核点：　　(1)切削力的来源及分解　　切削力的来源：三个变形区内产生的弹

7、性变形抗力和塑性变形抗力；切屑、工件与刀具间的摩擦力。　　①主切削力FC 垂直于基面，与切削速度方向一致（Y方向）。功率消耗最大，是计算刀具强度、机床切削功率的主要依据。　　②背向力FP X方向分力，是验算工艺系统刚度的主要依据。　　③进给抗力Ff Z方向分力，是机床进给机构强度和刚度设计、校验的主要依据。　　（2）影响切削力的主要因素　　①工件材料的影响 工件材料的强度、硬度越高，剪切屈服强度越高，切削力就越大。强度、硬度相近的材料，塑性、韧性越大，则切削力越大。　　②切削用量的影响  背吃刀量最大、进

8、给量次之、切削速度最小。　　③刀具几何角度的影响 前角gO增大，变形减小，切削力减小；主偏角Kr增大，FP减小、Ff增大；刃倾角lS减小，FP增大、Ff减小，对主切削力FC的影响不显著。1.3.5 切削热与切削温度　　考核点：　　1、切削热的来源：切削层金属的弹、塑性变形和刀具与切屑、工件之间的摩擦。　　2、切削温度通常是指切屑和刀具前面接触区的平均温度。　　3、影响切削温度的主要因素　　①切削用量：切削速度最明显，进给量次之