机械加工基础教学配套课件苏伟第2章

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1、第2章金属切削的基础知识要点提示⒈了解有关切削刀具基本知识。⒉掌握刀具角度和加工的关系。⒊掌握切削用量三要素之间的关系。⒋掌握刀具几何角度和切削用量的正确选择。⒌了解影响刀具耐用度的因素。第2章金属切削的基础知识金属切削运动由金属切削机床来完成，机床、夹具、刀具和工件构成一个机械加工工艺系统。2.1金属切削加工运动2.1.1切削运动与切削要素⒈切削运动在切削加工时，按工件与刀具相对运动所起的作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。⑴主运动刀具与工件之间最主要的相对运动，它消耗功率最多，速度最高。主运动只有且必须有一

2、个。第2章金属切削的基础知识主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动，如图2-1所示，如车削主运动是工件的旋转运动；钻削主运动是钻头的旋转运动；铣削主运动是铣刀的旋转运动。⑵进给运动刀具与工件之间产生的附加相对运动，配合主运动，不断将多余的金属投入切削以保持切削连续进行或反复进行的运动。一般而言，进给运动速度较低，消耗功率较少。第2章金属切削的基础知识图2-1各种加工的切削运动a)钻削运动b)车削运动c)刨削运动(vf为间歇进给运动)d)铣削运动e)磨削运动f)拉削运动第2章金属切削的基础知识进给运动可由刀具完成，也可

3、由工件完成，如车削进给运动有两个，纵向和横向进给运动；钻削进给运动只有横向进给一个；铣削进给运动有三个，即纵向进给、横向进给和垂直进给；进给运动不限于一个（如滚齿），个别情况也可以没有进给运动（如拉削），如图2-1所示。⑶工件表面在切削加工中，随着工件多余材料不断被切除变成切屑，工件上形成三个不断变化着的表面，如图2-2所示，分别如下。第2章金属切削的基础知识a)b)图2-2切削运动和工件的加工表面示意图a)车外圆b)刨削平面1）已加工表面已经切除切削层而形成的新表面；2）待加工表面加工时即将切除切削层的表面；第2章

4、金属切削的基础知识3）过渡表面切削刃正在切削着的表面，它是待加工表面和已加工表面的过渡表面。它总是介于待加工表面和已加工表面之间，也称为加工表面或切削表面。⒉切削用素切削要素是指切削用量和切削层参数。⑴切削用量切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量或进给速度和切削深度（背吃刀量）的总称，如图2-3所示。它是用于调整机床、计算切削力、切削功率、切削温度、选择刀具合理几何角度和核算工序成本等所必需的参数。第2章金属切削的基础知识图2-3切削用量a)车外圆b)车端面c)切槽第2章金属切削的基础知识1）切削速度vc刀具切削

5、刃上选定点（或参考点，当无特别指定时，一律以刀具或工件进入切削状态的最大直径为计算依据）相对于工件的主运动的瞬时线速度称为切削速度。当工件旋转为主运动时，切削速度vc的计算公式为：dnwv（2-1）c10002）进给量f指刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示。第2章金属切削的基础知识对于多齿刀具（如钻头、铣刀等）每转或每行程中每一单齿相对于工件在进给运动方向上的位移量，称为每齿进给量fz，单位为mm/齿。ff/z（2-2）z对于铣刀、铰刀、拉刀等多齿刀具。公式为：v

6、nfnfz（2-3）fz3）切削深度（背吃刀量）ap指工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离，单位为mm，如图2-3a所示。加工外圆、内孔等回转表面时：第2章金属切削的基础知识ddwma（2-4）p2⑵切削层参数1）切削刃基点主切削刃上的特定选定点，一般选主切削刃工件长度的中点位置。如图2-4所示。图中D点为切削刃基点。图2–4车外圆时的切削层参数第2章金属切削的基础知识2）切削层尺寸平面用来确定切削层参数所特定的平面，是指通过切削刃基点D并垂直于该点主运动方向的平面。切削层的尺寸可用公称宽度、公称厚度、公称

7、横截面积三个参数表示。3）切削层公称宽度bD（GB/T12204-1990）简称切削宽度，是沿过渡表面测量的切削层尺寸，如图2-4所示。外圆车削时apb（2-5）Dsinkr第2章金属切削的基础知识4）切削层公称厚度hD（GB/T12204-1990）简称切削层厚度，指一个单元切削，主切削平行移动的距离，或切削层两相邻过渡表面之间的垂直距离，用hD表示，单位为mm。如图2-4所示。外圆车削时hfsink（2-6）Dr5）切削层公称横截面积（GB/T12204-1990）简称切削层面积，指同一切削瞬间实际切削层在切

8、削层尺寸平面内的投影，或指切削层横截面的面积，用AD表示，单位为mm2。外圆车削时Ahbfa（2-7）DDDp第2章金属切削的基础知识2.2刀具切削部分的几何角度2.2.1刀具的种类和组成⒈刀具的种类机械加工中使用的刀具种类繁多，按加工方式和具体用途分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床用刀具和磨具等几大类型