加工(3章切削加工

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1、第三章切削加工工艺3.1切削加工概述1切削加工：是指利用刀具从毛坯上切去多余的材料，减小误差，从而获得一定几何形状、尺寸、位置精度和表面质量的方法。车、铣、刨、磨、钳，（计算机技术、自动化技术等支撑的数控（CNC）（车、铣、刨、磨），以及它们的组合加工中心（MC））都遵循相同切削加工的原理特种加工（电加工）方法（电火花、激光、电化学、超声波。。。。）2零件表面的分类与成形原理基本表面：平面，内、外圆柱面，圆锥面型面：各种沟槽、螺纹、特型面：回转型、平移型归纳为两类：函数曲面列表曲面（仿生曲面）如火箭尾喷管（拉法

2、尔管）、涡轮发动机的涡轮叶片、发动机燃烧室的形状等二维特型面列表曲面（三维）成形原理⑴成形法以切削刃的形状来保证工件表面形状特点：刀具切削刃的几何形状复杂，切削力大，加工精度、刀具相对工件的进给运动简单。⑵包络法以切削刃相对于工件表面的运动轨迹而形成的包络面即成为工件表面的成形原理。特点：一般刀具相对简单而切削运动较为复杂。3切削运动与切削用量（1）切削运动：是指刀具与工件之间的相对运动。⑴主运动即刀具从工件上切下切屑所需要的基本运动（消耗功率最大的运动）。⑵进给运动即使工件继续投入切削的运动。(常见机床的切削

3、运动见表3-1)（2）加工中的工件表面已加工表面过渡表面（加工表面）待加工表面（3）切削用量切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）称作切削用量三要素。切削速度（vc）主运动为旋转运动，则：vc=dn/1000×60(m/s)式中：d--工件或刀具的直径，mm；n--工件或刀具的转速，r/min。主运动为往复运动，则：vc=2Lnr/1000×60(m/s)式中：L--往复运动行程长度，mm;nr--工件或刀具每分钟往复的次数，str/min。进给量刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用f表示。车、钻、镗、

4、铣削时单位为mm/r背吃刀量（切削深度）已加工表面与待加工表面间的距离用ap表示。单位为mm。车削外圆时：ap=（dw－dm）/2(mm)式中：dw--待加工表面的直径，mm；dm--已加工表面的直径，mm。补充：切削用量的确定原则粗加工粗车应先选一个尽量大的背吃刀量aP，然后选一个比较大的进给量f，最后根据刀具寿命的允许，选一个合适的切削速度υC。精加工：精车应先选一个较小的背吃刀量aP，较小的进给量f和较高的切削速度υC。3.2车刀的几何结构及刀具材料3.2.1车刀的几何结构1.车刀切削部分的构成要素“三面

5、两刃一点”⑴几何表面（三面）前刀面刀具上切屑流过的表面；主后刀面刀具上与前面相交形成主切削刃的表面。（与加工表面相对）副后刀面刀具上与前面相交形成副切削刃的表面。（与已加工表面相对）⑵切削刃（两刃）主切削刃前刀面与主后刀面的交线担负着主要的切削工作；副切削刃前刀面与副后刀面的交线担负着部分切削工作。⑶刀尖（一点）指主切削刃与副切削刃交点。2刀具角度参考系⑴基面pr通过主切削刃选定点，与刀具安装基面平行的平面，其方位垂直于假定的主运动方向。⑵主切削平面ps通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。⑶正交

6、平面（主剖面）po通过主切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。。3.车刀的标注角度及作用前角0主剖面内测量的，前刀面与基面间夹角。后角0主剖面内测量的，后刀面与切削平面间的夹角。主偏角kr基面内测量的，主切削刃与进给方向之间的夹角。副偏角kr′基面内测量的，副切削刃与进给方向之间的夹角。刃倾角s切削平面内测量的，主切削刃与基面间的夹角。角度的作用：前角0前角越大，刀刃锋利，越利于切削，但前角过大会削弱切削刃的强度。后角0影响主后面与工件加工表面间的摩擦及刀刃的强度。主偏角kr主要影响切削条件和

7、刀具寿命，影响切削分力之间的比例。副偏角kr′影响副切削刃与工件间的摩擦及表面质量。刃倾角s主要影响切屑流向和刀体的强度。其它刀具都可看成是车刀的组合，原理和研究方法相同γ0α0КrК′rλs-0+-0+-0+αγ主切削平面刀尖高于工件中心时α<αγ>γ基面γα基面主切削平面90º工作角度刀尖低于工件中心时α>αγ<γγα基面主切削平面→f↑f←f↑f（主）切削平面：通过切削刃上某选定点，切与加工表面的面基面：通过切削刃上某选定点，垂直于合成切削速度向量的面二者垂直作业：用车刀切断园棒料时，刀具工作角度如何变

8、化的变化3.2.2刀具材料3.2.2刀具材料1.对刀具材料的要求⑴高硬度一般应在HRC60以上。⑵高耐磨性含有硬质点的数量越多、晶粒越细，分布越均匀，则耐磨性越好。⑶足够的强度和韧性用抗弯强度和冲击韧度来衡量。⑷高耐热性又称红硬性，指刀具材料在高温下保持其常温硬度的能力。是衡量刀具材料优劣的一项重要指标。此外，刀具材料还应具有良好的加工工艺性和经济性。3.2.2刀具材料普通工具钢:碳素