机械制造基础-金属切削基础知识-1

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1、机械制造基础ECUST第五篇切削加工定义：是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数（形状、尺寸、位置）和表面质量的加工方法。内容：金属切削的基础知识金属切削机床的基本知识常用加工方法综述精密加工和特种加工简介典型表面加工分析金属切削的基础知识切削运动及切削要素一.零件表面的切削加工成形方法与成形运动1.切削加工成形方法零件表面通常可看成是一条母线沿着另一条导线运动的轨迹。母线与导线统称为形成表面的发生线，又称生成线或成形线。切削加工时具体实

2、现这两根发生线的是刀具的切削刃与工件的相对运动，并通过此运动将工件的表面切削成形。金属切削的基础知识图1中，可将直线或曲线1视为母线，将绕O—O轴心旋转所形成的圆或按一定方向移动所形成的直线（或曲线）2视为导线。1金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法与成形运动1.切削加工成形方法注意：①虽然母线相同导线也相同，但若两者间原始相对位置不同，则所形成的表面也就不同如图中b及C。②在某此情况下母线、导线没有严格的区分，特别是对干自由曲面（图f）更是如此。1金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法与成形运动1.

3、切削加工成形方法不同的加工运动、不同的切削刀刃形状，形成发生线的方式不同，形成零件表面的方法也不同可归纳为以下四种（图2）：金属切削的基础知识1.切削加工成形方法l）轨迹法工件表面的生线（母线和导线）均由轨迹运动生成。如图a所示，刀刃为切削点，它按照一定的规律作轨迹运动，生成母线，工件绕自身轴线作回转运动，形成导线最终获得回转曲面。金属切削的基础知识1.切削加工成形方法2）成形法工件的一条生线是通过刀刃的形状直接获得的。如图b所示，刀刃的形状与工件的母线相同；工件绕自身轴线作回转运动，形成导线，最终获得回转曲面。刀

4、具切削刃与工件表面之间为线接触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现。金属切削的基础知识1.切削加工成形方法3）相切法指采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工工件时，刀具一边旋转一边沿一定的轨迹运动，刀具的各个切削刃的运动轨迹共同形成了曲面的发生线。工件的发生线是刀刃运动轨迹的包络线。如图C所示，刀刃（点1）作回转运动，其回转轴线按一定规律作轨迹运动3，刀刃切削点运动轨迹的包络线形成生线2，自由曲面的数控加工是相切法的典型例子。金属切削的基础知识1.切削加工成形方法4）范成

5、法又称展成法，其工件的一条发生线也是刀刃运动轨迹的包络线．且包络线需通过刀具与工件之间的范成运动来生成。如图d中刀具刀刃的形状为一条直线，通过刀具的运动A与工件的运动B所组合而成的范成运动3，使切削刃1相对于工件的位置按确定的规律变化形成共轭生线2．共轭生线2是切削线回的包络线。各种形式的齿轮、链轮大多数采用范成法加工。金属切削的基础知识零件表面的切削加工成形方法与成形运动2.切削加工成形运动在切削和磨削加工中工件表面的形状、尺寸及相互位置关系是通过刀具相对于工件的运动形成的。工件表面的成形运动有三种：1）主运动直

6、接切除工件上的切削层以形成工件新表面的基本运动。主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动且主运动只有一个。主运动的速度以vc表示，称作切削速度。2）进给运动是指不断地把切削层投入切削的运动。它的速度较低。进给运动可能是连续性的运动，也可能是间歇性的。进给运动有时仅有一个，但也可能有几个。进给运动的速度用进给量f或进给速度vf表示。切削加工的主运动与进给运动往往是同时进行的，因此刀具切削刃上某一点与工件的相对运动应是上述两运动的合成。其合成速度ve＝vc＋vf。3）定位和调整运动使工件或刀具进人正确加工位置

7、的运动。如调整切削深度，工件分度等。切削运动及切削要素零件表面的形成及切削运动主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动，可以由刀具完成，也可以由工件完成，还可以由刀具和工件共同完成。同时主运动和进给运动可以是直线运动（平动），也可以是回转运动（转动），还可以是平动和转动的复合运动。正是由于上述不同运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产生了不同的加工方法。切削运动及切削要素切削运动的组成主运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具前刀面接近工件而实现切削。进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，来

8、获得具有所需几何特性的已加工表面。切削运动的实质是一个合成运动(图1-2)，其方向是由合成切削速度角h确定的。切削运动及切削要素切削运动及切削要素工件表面（1）待加工表面待加工表面是工件上有待切除的表面。（2）已加工表面已加工表面是工件上经刀具切削后产生的表面。（3）过渡表面过渡表面是工件上由切削刃形成的那部分表面。它在下一切削行程，在刀具或工件的下一转里将