机械制造技术基础 课件.ppt

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1、第二章金属切削原理与刀具第一节刀具的结构一、切削运动与切削用量（一）切削运动刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）。按作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。给出了车刀进行普通外圆车削时的切削运动，图1中合成运动的切削速度Ve、主运动速度Vc和进给运动速度Vf之间的关系。合成切削运动是由主运动和进给运动合成的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时合成运动方向称为合成切削运动方向，其速度称为合成切削速度。图1(二)切削用量1、切削速度vc切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当

2、主运动为回转运动时：式中d—切削刃上选定点的回转直径，mm;n—主运动的转速，r/s或r/min.2、进给速度vf、进给量f进给速度vf----切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度，mm/s或mm/min.。进给量f----刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述，mm/r或mm/行程。Vf=nf3、切削深度ap对于车削和刨削加工来说，切削深度ap（背吃刀量）是在与主运动和进给运动方向相垂直的方向上度量的已加工表面与待加工表面之间的距离，单位mm。对于钻孔来说，式中dw----工件待加工表面直径，mm。dm----工件已加工表面直径，mm。图2二、切

3、削层参数在切削过程中，刀具的切削刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金属层，称为切削层。切削层参数切削层公称厚度hD在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离。hD反映了切削刃单位长度上的切削负荷。由图得：hD=fsinkr其中：hD—切削层公称厚度，(mm)；f—进给量，(mm/r）；kr—车刀主偏角，(。)。切削层公称宽度bD沿过渡表面测量的切削层尺寸。bD反映了切削刃参加切削的工作长度。由图得：bD=ap/sinkr其中：bD—切削层公称宽度，(mm)。切削层公称横截面积AD切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。由图得： AD=hD*bD=fsinkr*ap/si

4、nkr=f*ap其中:AD—切削层公称横截面积，(mm2)。三、刀具切削部分的基本定义金属刀具的种类很多，但它们切削部分的几何形状与参数都有着共性，即不论刀具结构如何复杂，它们的切削部分总是近似地以外圆车刀的切削部分为基本形态。(一）车刀的组成外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，由刀柄和刀头组成，刀柄是刀具的夹持部位，其切削部分（又称刀头）由前刀面、主刀后面、副刀后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成。其切削部分的结构及其定义如下。（1）前刀面刀具上与切屑接触并相互作用的表面（即切屑流过的表面）。图3（2）主后刀面刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面。（3）副后刀面刀具上与已加工表面相对并相

5、互作用的表面。（4）主切削刃前刀面与主后刀面的交线。它完成主要的切削工作。（5）副切削刃前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。（6）刀尖主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的直线段或圆弧。具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。刨刀钻头图4铣刀(二）刀具角度的参考系为了确定刀具切削部分各表面和刀刃的空间位置，需要建立平面参考系。按构成参考系时所依据的切削运动的差异，参考系分成以下两类：刀具标注角度参考系刀具工作角度参考系刀具标注角度参考系（又称刀具静止参考系）是刀具设计时标注、刃

6、磨和测量的基准，用此定义的刀具角度称刀具标注角度。刀具工作角度参考系是确定刀具切削工作时角度的基准，用此定义的刀具角度称为刀具工作角度。图51、正交平面参考系要确定正交平面参考系，必须提出以下两个假设条件：假定运动条件：用刀具主运动向量vc近似代替合成运动向量ve，然后再用平行或垂直于主运动方向的坐标平面构成参考系。假定安装条件：假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。正交平面参考系由以下三个平面组成：1) 基面pr：通过切削刃某一点，垂直于假定主运动方向的平面。它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装的平面或轴线。图62)切削平面ps：通过切削刃某一点，与工件加

7、工表面（或与主切削刃）相切的平面。切削平面ps与基面pr垂直。3)正交平面P0：通过切削刃某一点，同时垂直于切削平面ps与基面pr的平面。2、法平面参考系法剖面Pn：通过切削刃某一点，垂直于切削刃的平面。图73、假定工作平面参考系假定平面参考系由pr、Pf、Pp三个平面组成。1)假定工作平面Pf：通过切削刃某一点，平行于进给运动方向并垂直于基面pr的平面。2)背平面Pp：通过切削刃某一点，同时垂直