机械制造技术基础-第4章-0515_图文

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1、第4章金属切削与磨削原理-44-4」金属切削与刀具概述-44-4.2刀具材料-49-4.3金属切削过程-56-4.4切削力-63-4.5切削热和切削温度-68-4.6刀具磨损与刀具使用寿命-71-4.7材料的切削加工性-76-4.8切削液及其应用-80-4.9刀具儿何参数的选择-81-4.10切削用量的选择-85-4.11砂轮与磨削原理-86-第4章金属切削与磨削原理金属材料的切削加工是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表层切去多余的金属，使匸件达到尺寸精度、儿何精度、表面质量等设计要求。研究和掌握切削过程的基本规律，对合理使用和设计工艺装备特別是刀具，

2、提高加工质量和生产效率，降低生产成本等方面有着重要的意义。为了实现金属切削过程，必须满足以下三个条件：（1）工件与刀具Z间要冇相对运动，即切削运动；（2）刀具材料必须有一定的切削性能：（3）丿J具必须具有适当的儿何参数。4.1金属切削与刀具概述4.1.1基本概念1.切削运动与切削中的工件表面用刀具切除工件材料，刀具和工件Z间必须要有一定的相对运动，该相对运动由主运动和进给运动纽成。主运动是rh机床或人力提供的，促使刀具能够对工件产牛切削过程的相对运动，是切削中速度最髙、消耗功率最大的运动。主运动方向是将工件视为静止，刀貝相对于工件产生切削运动的方向。一

3、般情况下，切削中只能冇一个主运动。进给运动是由机床或人力提供的，促使刀具连续或周期性地对工件产生切削过程的附加相对运动。进给运动方向也是将工件视为静止，刀貝相対于工件使切削能得以继续的运动方向。主运动和进给运动都可以由工件或刀具的运动产生。切削过程屮，工件上有三个变化着的表面：待加工表jlri是工件上有待切除的表面；已加工表面是工件上经刀具切削后形成的表面；过渡表面是工件上由切削刃形成的那部分表面,处于已加工表面和待加工表面Z间，将在下一切削行程、刀具或工件下一转里或由下一切削图牛1切削运动与工件表面示意图在图4・1a）所示外圆车削中，主运动由工件的旋

4、转运动产牛；刀具沿工件轴线方向的直线运动为进给运动。在工件旋转的同时，刀具将沿轴向连续进给。在图4・lb）所示平面创削中，刀具相对于工件向前的肓线运动为主运动；当刀具完成一次切削并返回起点后，刀具相对于工件向左的直线运动为间歇进给运动。切削中，主运动的速度称为切削速度，用％表示；进给运动的速度称为进给速度，川刃表示。主运动和进给运动合成示的运动称为合成切削运动。在图4・1a）所示外圆车削屮，合成切削运动速度％的大小和方向由下式确定：(4-1)1.切削用量切削加工屮，根据加工方法、加工精度、加工效率和加工成本等要求选川适宜的切削速度％,进给量/(或进给速

5、度闭和背吃刀量如，三者合称为切削用最，或切削用量三要素。(1)切削速度vc(m/min或m/s)主运动为直线运动时，切削速度是刀具与工件Z间的相对肓线运动速度。主运动为旋转运动时，一般情况，切削速度是参加实际切削的切削刃上最大和对运动速度，计算公式为：Vc=7idnTooo(4-2)式中d—工件或刀具的最大相对运动直径(mm)；n——工件(或刀具)的转速(r/min或r/s)0(2)进给量/(mm/r或mm/z)工件或刀具转一周(或每往复一次)，两者在进给运动方向的相对位移量称为进给量。具单位是mm/r(或mm/双行程)：对于铳刀、饺刀、拉刀等多齿刀具

6、，还规定每刀齿进结量£,单位是mm/z。进给速度虫、进给量/和每齿进给量£之间的关系为：(4-3)«=nf=nzfA式中z——齿数。(3)背吃刀量如(mm)背吃刀量是工件已加工表面和待加工表面间的垂肓距离。外圆车削小的背吃刀量为：(4-4)式屮丸——待加工表面的直径(mm)；dm已加匚表而的一肓径(mm)。1.切削层参数切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称为切削层。切削层的截面尺寸参数称为切削层参数。切削层参数通常在与主运动方向相垂直的平面内观察和测量。(1)切削层公称厚度加垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公称厚度加，简称为切削厚度。如图

7、4・2所示，若车削中主切削刃为直线刃，切削厚度为：式中主偏角(。)。力d=於也匕(4-5)图4-2切削层参数(2)切削层公称宽度切沿过渡表血度量的切削层尺寸称为切削层公称宽度加，简称为切削宽度。车削中主切削刃为直线，切削宽度为：bD=Psin/rr(4-6)(1)切削层公称横截面积Md切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积称为切削层公称横截而积〃D，简称为切削面积。对于车削，切削面积为：%D=力DXbD=fX伟0-7)1.切削方式(1)口由切削与非口由切削只有一条切削刃参加切削丄作的切削称为口由切削，宽刃刨刀刨削就属于自由切削，如图4・3所示，此时切削

8、刃上各点切屑流出方向人致札I同。切削层金属变形基本在二维平面内，即为平面变形。反Z,像外圆车削