《机械制造基础》PPT课件

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1、第一章金属切削过程的基本知识第一节基本概念切削加工方法很多，如：车、铣、刨、钻、拉、镗等。其中，外因车削最具典型性。一、切削运动与切削用量如图所示以外圆车削为例，要切除工件表面多余金属层，刀具与工件之间必须有相对运动。即工件必须作回转运动，刀具作直线运动。待加工表面—即将被切去金属层的表面。加工表面（过渡表面）—切削刃正在切削的表面。已加工表面—已经切去一部分金属层形成的新表面。第一章金属切削过程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。依其作用不同，可把切削运动分为主运动与进给运动。（1）主运动主运动是工件的回转运动，是切除多余金

2、属层以形成工件要求的形状、尺寸精度及表面质量所必须的基本运动，是速度最高、消耗功率最大的运动。这种运动在切削过程中只能有一个。（2）进给运动进给运动是指使新的金屑层不断投入切削过程，使其在所需方向上使切削得以继续下去的运动。进给运动可由一个或多个运动组成。一般情况下，进给运动的速度较低、消耗功率较小，是形成已加工表面的辅助运动。进给运动可以是连续的，也可以是间歇的。第一章金属切削过程刨、钻、铣削时的切削运动如下图所示：第一章金属切削过程第一章金属切削过程其它切削加工的切削运动及工件表面第一章金属切削过程其它切削加工的切削运动及工件表面第一章金属切

3、削过程其它切削加工的切削运动及工件表面第一章金属切削过程（3）合成运动与合成切削速度切削主运动和进绘运动的合成称合成切削运动，亦即刀具切削刃上某一点相对工件的运动，其大小与方向用合成速度向量表示。第一章金属切削过程2.切削用量三要素任何切削加工都必须选择合适的切削速度Vc、进给量f（或进给速度Vf）及背吃刀量ap，它们合称切削用量三要素。（1）切削速度回转体上外圆或内孔的切削速度是用工件外圆或内孔上某一点的线速度来表示的，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）m/s或m/min第一章金

4、属切削过程（2）进给速度、进给量、每齿进给量进给速度是单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上的位移量，记作vf，单位为mm/s或mm／min。进给量是工件每回转一周，刀具相对于工件在进给方向上的位移量，记作f，单位为mm／r。对于铣刀、铰刀、拉刀和齿轮滚刀等多刃刀具，每个刀刃相对于工件在进给方向上的位移量称为每齿进给量，记为fZ，单位为mm/Z。vf、f、fZ之间的关系如下式：mm/s或mm/min第一章金属切削过程（3）背吃刀量背吃刀量旧称切削深度。当刀具不能一次吃刀就能切除工件上的金属层时，还需由操作者在一次进给后再沿半径方向完成吃刀运动，习

5、惯上称每次吃刀的深度为背吃刀量，以ap表示，单位为mm。对于外圆表面加工，ap按下式计算：对于钻孔（不是扩孔）有：式中dm—已加工表面直径（mm）。dw—待加工表面直径（mm）。mmmm第一章金属切削过程二、刀具切削部分的基本定义1.刀具切削部分的构造要素虽然用于切削加工的刀具种类繁多，但刀具切削部分的组成却有共同点。车刀的切削部分可看作是各种刀具切削部分最基本的形态。刀具切削部分的构造要素如下图所示。第一章金属切削过程（1）前刀面切屑流经的表面称为前刀面，记为Ar。（2）后刀面后刀面分为主后刀面和副后刀面。与工件上加工表面相对的表面称为主后刀面

6、，记为Aa。与工件上已加工表面相对的表面称为副后刀面，记为Aa’。（3）切削刃前刀面与主后刀面的交线，称为主切削刃，用以完成主要切除工作，记作S；前刀面与副后刀面的交线，称为副切削刃，辅助参与形成己加工表面，记作S’。（4）刀尖主切削刃与副切削刃之间的过渡切削刃，称为刀尖。刀尖可以是主副切削刃的实际交点，也可以是一段圆弧，或是一段直线。第一章金属切削过程第一章金属切削过程2.刀具标注角度的参考系刀具角度分为工作角度和标注角度。把刀具同工件和切削运动联系起来确定的刀具角度，称为刀具的工作角度，也就是刀具在使用状态下（inuse）的角度。在设计、制造

7、、刃磨和测量刀具时所标注的角度，称为刀具的标注角度。为了在设计、制造、刃磨和测量刀具的过程中，能够正确、统一地确定刀具角度，ISO制订了一套刀具标注角度参考系。（1）确定刀具标注角度参考系的假定工作条件假定运动条件：假定的进给速度很小，即可用主运动向量Vc近似代替合成运动向量Ve。假定安装条件：假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直与刀具的安装定位平面或轴线。刀具的标注角度参考平面就是在以上假定条件下确定的。第一章金属切削过程（2）刀具标注角度参考系的诸平面基面Pr：通过切削刃上选定点且与该点切削速度方向垂直的平面。一般是平行或垂直于制造、刃磨和测

8、量时适合于安装或定位的表面或轴线。第一章金属切削过程切削平面Ps：通过切削刃上选定点，与加工表面相切，且与基面垂直的平面。基面和切削平面