参赛课件 切削加工

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1、第5章切削加工参赛选手：***什么是切削加工？利用切削工具和工件做相对运动，从毛坯上切去多余部分材料，以获得所需几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的零件的加工过程。第一节切削加工基础知识5.1切削加工基础知识一、金属切削基本理论1.切削运动与切削刀具——切削的基本条件零件表面的形成回转体表面：是以直线或曲线为母线作旋转运动所形成的表面；成型方法：车削、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、内外圆磨削等。☆平面：是以直线为母线作直线运动形成的表面；☆成型方法：铣削、刨削、平面磨削等。☆曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的表面

2、；☆成型方法：铣削、成形磨削、数控铣削、电火花加工、激光加工等。切削运动分类：1）主运动：切除切屑所需的基本运动。3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的金属2）进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。常见机床的切削运动机床名称主运动进给运动卧式车床工件旋转车刀纵向、横向移动钻床钻头旋转钻头轴向移动铣床铣刀旋转工件纵向、横向、垂直方向移动牛头刨床刨刀往复工件横向、垂直方向间隙移动外圆磨床砂轮旋转工件旋转、工件往复或砂

3、轮横向移动平面磨床砂轮旋转工件往复移动，砂轮横向、垂直移动镗床镗刀旋转镗刀轴向移动、工件轴向移动龙门刨床工件往复刨刀横向、垂直方向间隙移动正在加工的工件表面，根据其所处的状态分为：已加工表面：已经加工完成的表面。加工表面（过渡表面）：切削刀具正在进行切削加工的表面。待加工表面：即将进入切削加工的表面。切削表面切削要素切削用量、切削层的几何参数切削用量三要素：切削速度Vc:主运动的线速度(mm/min)圆周运动：Vc=πdn直线往复：Vc=2Lnr进给量f：单位时间，刀具相对工件沿进给方向移动的距离。1）（周期）

4、进给量f(mm/r)：主运动一个循环2）进给速度vf(mm/min)：单位时间内3）每齿进给量af(mm/z)：刀具每个刀齿背吃刀量（切削深度）ap(mm):已加工表面与待加工表面间的垂直距离。补充定义：在垂直于进给运动方向上测量的主切削刃切入工件的深度。切削层：主运动一个周期，相邻两加工表面（切削刃）之间的材料截面。切削层的几何要素切削层公称厚度hD：hD=f·sinKr切削层公称宽度bD:bD=ap/sinKr切削层公称截面面积AD：AD=ap·f=bD·hD残留面积ΔAD残留面积高度：H=f/(ctgKr

5、+ctgKr’)rε=0H=f2/8rεrε≠02.刀具切削部分的几何参数刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等。结构形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧）前刀面Ar主切削刃S主后面Aa刀尖副后面Aa’副切削刃S切削部分组成刀具角度参考系刀具标注角度参考系设计制造测量角度时的基准刀具工作角度参考系实际切削中确定角度的基准vc（1）静止参照系的假设条件：假定运动条件：进给量f=0假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高；刀杆方向与进给方向垂直。

6、（2）辅助平面：切削平面Ps：过主切削刃上一点，与过渡表面相切的平面。基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。正交平面Po（主剖面）：过主切削刃上同一点，与切削平面和基面相垂直的平面。刀具的标注角度前角的作用：前角↑→切屑变形↓→切削力↓→刃口强度↓→前刀面磨损↓→导热体积↓→振动↓→质量↑刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角加工脆性材料、断续切削选小前角加工硬材料选用负前角定义——刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）A.刀具标注前角γ0：

7、在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。前角的标注：后角的标注：后角的作用：后角↑→后刀面与加工表面间的摩擦↓→后刀面磨损↓→刃口强度↓→导热体积↓→表面质量↑刀具后角的选用：粗加工选小后角精加工选大后角选大前角时选小后角以增大刃口强度B.刀具标注注后角α0：正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。主偏角的作用：主偏角↑→切削刃工作长度↓→刀尖强度↓→导热体积↓→径向分力↓→粗糙度↑刀具主偏角的选用：一般为30~75°加工细长工件采用90~93°副偏角的作用：副偏角↑→副后面与工件已加工表面摩擦↓→刀尖强度↓→

8、表面粗糙度↑刀具副偏角的选用：一般为5~20°特殊要求可采用Kr’=0°的修光刃D.副偏角Kr’：在基面内测量的，副切削刃与进给反方向的夹角。主偏角和副偏角的标注：C.主偏角Kr：在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。刀具刃倾角的选用：精加工取λS≥0°粗加工取λS＜0°加工细长工件采用λS＞0°刃倾角的作用：（1）影响排屑方向：λS＞0°排向待加工表面；λS＜0°排向已加工表面