机械加工工艺第一章机械加工工艺概述

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1、第一章机械加工工艺概述金属切削加工是用切削刀具从毛坯上切去多余的金属，以获得具有所需的形状、尺寸精度和表面粗糙度的零件的加工方法。第一节切削加工方式与切削要素一、切削运动可分为主运动和进给运动机床种类主运动进给运动车床工件旋转刀具直线钻床钻头旋转钻头直线铣床铣刀旋转工件直线刨床刨刀直线工件直线磨床砂轮旋转工件旋转、直线1.回转体表面2.平面3.成形表面二、切削用量1.主运动(VC)——切除金属所需的最基本的运动。（只有一个）2.进给运动(f)——使切屑不断投入的运动。（有一个或多个）例：车、铣、刨、磨、钻等。二、切削用量在切削

2、过程中，工件上形成了三个表面：待加工面1加工表面2已加工面31.切削速度V——主运动线速度v=πdwn/1000（m/min）式中：n——工件的转速（r/min）dw——待加工面直径（mm）往复运动：平均速度v=2Lnr/1000（m/min)式中：L——往复运动行程长度nr——主运动每秒钟的往复次数（str/s）2.进给量f（mm/r）—工件每转刀具移动的距离。进给速度Vf——刀具(或工件)移动速度。3.背吃刀量ap钻孔时　ａp＝ｄｍ／２(mm)三、切削层几何参数１）切削厚度（hD）车外圆（λｓ＝０）时２）切削宽度（bD）车

3、外圆（λｓ＝０）时３）切削面积（Ａｃ）第二节切削刀具一、刀具的几何角度切削刀具的种类繁多，不论刀具的结构多么复杂，都可以看成是以外圆车刀切削部分为基本形态演变而成的。1.外圆车刀的组成车刀的切削部分(刀头)：三面、两刃、一尖。1）前刀面Aγ——切屑流出的表面。2）主后刀面Aα——与加工表面相对的表面。3）副后刀面A’α——与已加工表面相对的表面。4）主切削刃S——Aγ与Aα相交。5）副切削刃S’——Aγ与A’α相交。6）刀尖——Aγ、Aα与A’α相交。车外圆时1.2.3.4.5表示车刀的什么几何元素？2.外圆车刀的主要角度1)

4、辅助平面由Pr、Ps、Po组成主剖面参考系。（1）Pr（基面）——过主切削刃一点，垂直于该点切削速度V的平面。（Pr’）（2）Ps（切削平面）——过主切削刃一点，与切削刃相切且垂至于Pr的平面。（3）Po（主剖面）——过主切削刃一点，垂直于Pr和Ps的平面。（Po又称为正交平面）主剖面参考系PrPr⊥VPsPs⊥PrPoPo⊥Ps、Pr2)标注角度假定：①不考虑进给速度的大小，②假定车刀A点与工件中心等高，③刀杆中心线垂直于进给方向，切削刃上选定点A的主剖面标注角度参考系如图所示。车刀的标注角度车刀的标注角度是指刀具制造图上标

5、注的角度，它是刀具的刃磨角度，也称静止角度。如图所示。1）前角o2）后角o3）主偏角r4）副偏角′r5）刃倾角s前角的正负前角的正负前角的正负刃倾角的正负刃倾角的正负刃倾角的正负3)车刀工作角度车刀安装高度对前、后角的影响车刀安装高度对前、后角的影响车刀安装高度对前、后角的影响二.刀刃上选定点安装高低对工作角度的影响进给运动对工作角度的影响车刀安装偏斜工作角度的影响车刀安装偏斜对工作角度的影响车刀安装偏斜对工作角度的影响刀柄中心线与进给方向不垂直时工作角度的变形二、刀具合理几何参数的选择前角的作用直接影响刀具的锋利程

6、度刀具锋利↗切屑变形程度↙切削力↙前角↗直接影响切削刃的强度和刀头强度前角↗刀刃及刀头强度↙易蹦刃楔角↙直接影响切屑的形状和断屑效果前角↙切屑变形程度↗易断屑选择原则工件材料：脆性材料：γO小，塑性材料：γO大刀具材料：刀具的σb、αk较大，则γO可选大值加工条件：粗加工时：γO小，精加工时：γO大后角的作用后角的主要作用是减少后刀面与加工工件之间的摩擦和磨损。后角过大，会削弱切削刃和刀头的强度。通常αO=5—12°选择原则工件材料：刀具材料：刀具的σb、αk较大，则αO可选大值加工条件：粗加工时：αO小，精加工时：αO大工件

7、的σb、HB较大，则αO可选小值主偏角、副偏角的作用影响残留面积的高度Кγ、Кγ’↗Rmax↗影响三个切削分力的大小和比例关系主偏角、副偏角的作用主偏角影响切屑层的形状在f、ap相同的情况下：Кγ↙bD↗刀刃工作长度↗单位负荷↙选择原则工件材料：Кγ↙工艺系统刚性：刚性好，则Кγ取小值。加工条件：粗加工时：Кγ大，精加工时：Кγ小HB↗刃倾角的作用影响刀尖的强度以及切屑的流向：λs>0，切屑流向待加工面；λs<0，切屑流向已加工面；一般情况下：粗加工时：λs=0~-5°精加工时：λs=0~+5°工艺系统刚性不足，则λs>0切削

8、层与切削方式三、多齿刀具的几何角度多齿刀具每一刀齿都可以看成是一把车刀。1.麻花钻头两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面（棱边）、两条主切削刃两条副切削刃、一条横刃主切削刃上各点的基面位置不同,(A点的基面PrA)主要几何角度：1）前角（γo）外缘处γo约30°，靠近横刃处γ