金属切削原理及刀具

《金属切削原理及刀具》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、教学要求:金属切削过程就是刀具从工件上切除多余的金属，使工件获得规定的加工精度与表面质量。因此，要进行优质、高效与低成本的生产，必须重视金属切削过程的研究。教学重点:基本定义——介绍金属切削过程方面的一些基本概念，它包括切削运动、切削用量、参考系（主剖面参考系、法剖面参考系、进给背平面参考系）、刀具标注角度、切削层参数等。刀具材料——介绍刀具材料应具备的性能(硬度、耐磨性、强度、韧性、耐热性、工艺性、经济性)；两种常用的刀具材料(高速钢、硬质合金)和其它刀具材料(涂层、陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼)。内容提要1.1基本定义金属切削过程金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具

2、从工件上切除多余的（或预留的）金属，并在高生产率和低成本的前提下，使工件得到符合技术要求的形状、位置、尺寸精度和表面质量。切削运动为实现切削过程，工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动，它由金属切削机床来完成。工艺系统机床、夹具、刀具和工件，构成一个机械加工工艺系统，切削过程的各种现象和规律都在这个系统的运动状态中去研究。基本定义1.1.1切削运动与切削用量在金属切削过程中，为了要从工件上切去一部分金属，刀具与工件之间必须完成一定的切削运动。如外圆车削时，工件作旋转运动，刀具作连续的纵向直线运动，形成了工件的外圆柱表面。在新的表面的形成过程中，工件上有三个依次变化的表面：基本定

3、义待加工表面：即将被切去金属层的表面；加工表面：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。这些定义也适用于其它切削。图中分别表示了车削、刨削、钻削、铣镗削时的切削运动。切削运动与切削用量1.1.1.1切削运动金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动。按切削时工件与刀具相对运动所起的作用可分为主运动和进给运动。如图所示。（1）主运动：切下金属所必须的最主要的运动。特点：通常它的速度最高，消耗机床功率最多。机床的主运动只有一个。例如，车削、镗削的主运动是工件与刀具的相对旋转运动，而刨削是的主运动是刀具相对于工件的直线运动。（2）进给运动：使新的金属不断

4、投入切削的运动。它保证切削工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。特点：机床的进给运动可有一个、两个或多个组成，通常消耗功率较小，进给运动可以是连续运动也可以是间歇运动。切削运动与切削用量（3）合成运动与合成切削速度vｅ主运动vｃ和进给运动vｆ可以由刀具或工件分别完成，或由刀具单独完成。主运动和进给运动可以同时进行（车削、铣削等），也可交替进行（刨削等）。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动。合成速度向量等于主运动速度与进给运动速度的向量和：vｅ=vｃ+vｆ切削运动1.1.1.2切削用量三要素在切削加工过程中，

5、需要针对不同的工件材料、刀具材料和其它技术经济要求来选定适宜的切削速度vc、进给量f(或进给速度值vf),还要选定适宜的背吃刀量值ap。vc、f、ap称之为切削用量三要素。（1）切削速度大多数切削加工的主运动采用回转运动。回转体(刀具或工件)上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下：式中d——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）。切削运动与切削用量在生产中，磨削速度单位用米/秒(m/s)，其它加工的切削速度单位习惯用米/分（m/min）。在转速n值一定时，切削刃上各点的切削速度不同。考虑到刀具的磨损和已加工表面质量等因

6、素，计算时，应取最大的切削速度。如：外圆车削时计算待加工表面上的速度(用dw代入公式），内孔车削时计算已加工表面上的速度(用dm代入公式)，钻削时计算钻头外径处的速度。（2）进给速度、进给量和每齿进给量进给速度是单位时间的进给量,单位是mm/s(mm/min)。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(对于车削、钻削、铰削),单位是mm/r。切削用量三要素对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度，却需要规定间歇进给的进给量，其单位为mm/d.st(毫米/双行程）。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

7、应规定每一个刀齿的进给量，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)。显然mm／s或mm／min（3）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，单位是mm。。切削用量三要素外圆柱表面车削的背吃刀量可用下式计算：对于钻孔其中dm——已加工表面直径(mm)；dw—待加工表面直径(mm)。1.1.2刀具切削部分的基本定义1.1.2.1刀具切削部分的构造要素金属切削刀具的切削部分的几何形状与参数都有着共性，即不论刀具构造如何复杂，