机械制造技术 教学课件 作者 庞建跃 第4章　金属切削过程.pptx

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1、第4章　金属切削过程4.1　零件表面的形成过程4.2　金属切削过程4.3　切削过程的基本规律4.4　切削过程基本规律的应用4.1　零件表面的形成过程4.1.1　零件表面的成形1.零件表面的形成方法　各种类型机床的具体用途和加工方法虽然各不相同，但其基本工作原理则相同，即所有机床都必须通过刀具和工件之间的相对运动，切除坯件上多余金属，形成一定形状、尺寸和质量的表面，从而获得所需的机械零件。图4-1　表面的成形4.1　零件表面的形成过程2.发生线的形成　形成零件表面的母线和轨迹统称为发生线。(1)成

2、形法。(2)轨迹法。(3)相切法。(4)展成法。图4-2　发生线形成的运动1—刀具　2—工件　3—轨迹4.1　零件表面的形成过程4.1.2　切削加工运动在机床上进行切削加工时，为了获得所需的几何形状、尺寸精度和表面质量的工件，机床必须进行表面成形运动，它是刀具和工件的相对运动。1.表面成形运动　在机床上进行加工时，所需工件的表面形状是通过刀具和工件的相对运动，用刀具的切削刃切削出来的，其实质就是借助于一定形状的切削刃以及切削刃与被加工表面之间按一定规律的相对运动，形成所需的母线和导线。(1)简单

3、成形运动和复合成形运动。4.1　零件表面的形成过程1)简单成形运动。图4-3　成形运动的组成a)车削外圆柱面　b)磨削外圆柱面　c)车削螺纹　d)车削回转体成形面A—刀具的等速直线移动　A′—工件的直线移动　—车刀曲线轨迹运动的横向分运动　—车刀曲线轨迹运动的纵向分运动　B—工件的等速旋转运动—工件的旋转运动　—砂轮的旋转运动2)复合成形运动。(2)主运动和进给运动。4.1　零件表面的形成过程图4-4　主运动和进给运动a)车外圆面　b)磨外圆面　c)钻孔　d)车床上镗孔　e)刨平面f)铣

4、平面　g)车成形面　h)铣成形面4.1　零件表面的形成过程1)主运动。2)进给运动。2.辅助运动　机床上除表面成形运动外，还有其他的辅助运动。(1)切入运动。(2)分度运动。(3)操纵和控制运动。(4)调位运动。(5)各种空行程运动。4.1.3　切削用量4.1　零件表面的形成过程图4-5　车削加工切削要素1—已加工表面　2—过渡表面3—待加工表面4.1　零件表面的形成过程1.切削速度2.进给量　刀具在进给运动方向相对于工件的位移量，称为进给量。3.背吃刀量4.2　金属切削过程4.2.1　切削层图

5、4⁃5所示为外圆车削。1.切削层公称厚度　在切削层尺寸平面上垂直于切削刃方向所测得的切削层尺寸，称为切削层公称厚度，用符号“hD”表示，单位为毫米。2.切削层公称宽度　在切削层尺寸平面上，沿切削刃方向所测得的切削层尺寸，称为切削层公称宽度，用符号“bD”表示，单位为毫米。4.2　金属切削过程3.切削层公称横截面积　在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面上的实际横截面积，用符号“AD”表示，单位为mm2。4.2.2　切削变形1.切屑的形成图4-6　3个变形区4.2　金属切削过程(1)第1变形区。(2)

6、第2变形区。(3)第3变形区。2.切屑的种类　工件材料的塑性不同，刀具角度及切削用量不同，会形成不同类型切屑，并对切削加工有不同的影响，常见的切屑分为3类，如图4-7所示。图4-7　切屑的种类a)带状切屑　b)挤裂切屑　c)节状切屑　d)崩碎切屑4.2　金属切削过程(1)带状切屑。(2)挤裂切屑。(3)节状切屑。(4)崩碎切屑。3.影响切屑变形的因素(1)工件材料。(2)刀具前角。(3)切削速度。(4)进给量。4.2　金属切削过程48.TIF4.2　金属切削过程4M8.TIF4.2　金属切削过程

7、图4-8　工件材料强度对切屑变形的影响4.2　金属切削过程图4-9　刀具对切屑变形的影响4.2　金属切削过程图4-10　切削速度对切屑变形的影响4.2　金属切削过程411.TIF4.2　金属切削过程4M11.TIF4.2　金属切削过程图4-11　进给量对切屑变形的影响4.2.3　切屑瘤1.切屑瘤的形成　切削塑性金属时，在一定的切削条件下，随着切屑和刀具前刀面温度的提高，压力的增大，摩擦阻力增大，使切削刃处的切屑底层流速降低，当摩擦阻力超过这层金属与切屑本身分子间的结合力时，这部分金属便粘附在切削

8、刃附近，形成切屑瘤，如图4-12所示。2.切屑瘤对切削过程的影响4.2　金属切削过程1)切屑瘤包围着切削刃，可以代替前面、后面和切削刃进行切削，从而保护了切削刃，减少了刀具的磨损。2)切屑瘤的楔形上表面代替了刀具前面，切屑沿着这个楔形表面流动。3)切屑瘤前端伸出切削刃外，有切屑瘤时的切削层公称厚度比没有切屑瘤时的增大了，因而，切屑瘤直接影响加工尺寸精度。4)切屑瘤的顶部不稳定，容易破裂，破裂后的切屑瘤颗粒或者随切屑排出，或者留在已加工表面上。4.2　金属切削过程3.影响切屑瘤的主要因素　影响切屑