第一章 数控加工切削基础

《第一章 数控加工切削基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章数控加工的切削基础一、切削运动和加工中的工件表面（一）切削运动金属切削加工就是用金属切削刀具把工件毛坯上预留的金属材料切除，获得图样要求的零件。切削过程中，刀具和共建之间必须有相对运动，这种相对运动就成为切削运动。可分为主运动和进给运动。1、主运动主运动是由机床提供的主要运动，它使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前刀面接近工件并切除切削层。可以是旋转运动，也可以是直线运动。其特点是切削速度最高，消耗机床功率也最大。2、进给运动进给运动是由机床提供的使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运

2、动即可间断的或者连续的切除切削层，并得出具有所需集合特性的已加工表面。可以是连续运动，也可以是间断运动。主运动和进给运动都可以由工件完成或由刀具完成。在各类切削加工中，主运动只有一个，二进给运动可以有一个或多个。当主运动和进给运动同时进行时，由主运动和进给运动合成的运动成为合成切削运动。合成切削速度为主运动和仅给运动速度的矢量和。（二）加工中的工件表面1、已加工表面2、待加工表面3、过度表面二、切削要素（一）切削用量切削用量是用来表示切削运动，调整机床用的参数，并且可用它对主运动和进给运动进行定量的表述

3、。1、切削速度vc切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度。多数切削加工的主运动是回转运动，所以：其中：d—切削刃选定点处所对应的工件或刀具的回转直径，单位mm；n—工件或刀具的转速，单位r/min。2、进给量（f）刀具在进给方向上相对与工件的位移称为进给量，可用刀具或工件每转或每行程的位移来表达或度量。车床——铣床——Z——刀齿数。Fz为每齿进给量，含义为多齿刀具每转或每行程中每齿相对于工件在进给方向上的位移量。3、背吃刀量已加工表面和待加工表面之间的垂直距离，单位是mm。（二）切削层参数在切削加工中，

4、刀具或工件沿进给运动方向每移动f或fz后，由一个刀齿正在切除的金属层成为切削层。1、切削厚度hD在垂直于切削刃的方向上度量的切削层界面的尺寸。2、切削宽度bD沿切削刃方向度量的界面尺寸。3、切削面积AD在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。三、刀具几何角度（一）刀具切削部分组成要素普通外圆车刀切削部分组成为：1、前刀面Aγ；2、主后刀面Aα；3、副后刀面Aα’；4、主切削刃S；5、副切削刃S’；6、刀尖（二）刀具切削部分的几何角度1、正交平面参考系（1）基面Pr对于车刀、刨刀来说，Pr是过切削

5、刃选定点和刀柄安装面平行的平面；对于钻头、铣刀等旋转刀具来说，Pr是过切削刃选定点并通过刀具轴线的平面。2）切削平面Ps通过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于Pr的平面。（3）切削平面Po通过切削刃选定点并垂直于Pr和Ps的平面。2、刀具的标注角度⑴在正交平面中测量的角度①前角γo②后角αo③楔角βo⑵在基面中测量角度①主偏角kγ②副偏角kγ’③刀尖角εγ3、刀具的工作角度在实际切削过程中起作用的刀具角度称为工作角度。第二节金属切削过程基本规律及其应用一、切屑的形成及种类（一）切屑的形成过程从实践中可知，

6、切屑的形成过程就是切削层变形的过程，把切削区域划分为三个变形区：1、第I变形区即剪切滑移区。2、第II变形区切屑沿前刀面流出时，受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前面处的金属再次产生剪切变形，使其切屑底层薄薄的一层金属流动滞缓。3、第III变形区是刀具后刀面和工件的接触区。（二）切屑的种类由于工件材料不同，切削条件不同，切削过程中的变形程度也就不同。根据切削过程中变形程度的不同，可把切屑分为四种不同的形态。1、带状切屑，这种切屑的底层（与前刀面接触的面）光滑，而外表面呈毛茸状，无明显裂纹。一般加工塑性金属材

7、料（如软钢、铜、铝等），在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，容易得到这种切屑。形成带状切屑时，切削过程较平稳，切削力波动较小，加工表面质量高。2、挤裂切屑，又称节状切屑。这种切屑的底面有时出现裂纹，而外表面呈明显的锯齿状。挤裂切屑大多在加工塑性较低的金属材料（如黄铜），切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生；特别当工艺系统刚性不足、加工碳素钢材料时，也容易得到这种切屑。产生挤裂切屑时，切削过程不太稳定，切削力波动也较大，巳加工表面质量较低。3、单元切屑，又称粒状切屑。采用小前角或负前角

8、，以极低的切削速度和大的切削厚度切削塑性金属（延伸率较低的结构钢）时，会产生这种切屑。产生单元切屑时，切削过程不平稳，切削力波动较大，已加工表面质量较差。4、崩碎切屑，切削脆性金属（铸铁、青铜等）时，由于材料的塑性很小，抗拉强度很低，在切削时切削层内靠近切削刃和前刀面的局部金属未经明显的塑性变形就被挤裂，形成不规则状的碎块切屑。工件材料越硬脆、刀具前角越小、切削厚度越大时，越容易产生崩碎切屑。产生崩碎切削时，切削力波动大，加工表面凹凸不平，