金属切削加工的基础课件.ppt

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1、材料机械加工基础第一章金属切削加工的基础知识第二篇机械加工工艺基础机械制造工艺过程热加工工艺过程：冷加工工艺过程：包括铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等。零件的机械加工工艺过程：研究如何利用切削的原理使工件成型而达到预定的设计要求（尺寸精度、形状、位置精度和表面质量）。机器的装配工艺过程：研究如何将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品，并达到要求的装配精度的工艺过程。金属切削加工就是利用工件和刀具之间的相对（切削）运动，用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层，从而获得具有一定加工质量零件的过程。由此可见，理解零件加工质量的概念；掌握切削运动和金属切削刀具的基本知识；

2、认识金属切削过程的基本规律是学习金属切削加工的基本内容。一、切削运动切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动,我们将这种相对运动为切削运动。切削运动按其所起的作用可分为：第一节切削运动与切削要素主运动进给运动1、主运动主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具接近工件实现切削的运动。主运动的特点速度最高，消耗的功率最大。2、进给运动由机床或人力提供的运动，进给运动使刀具与工件间产生附加的相对运动，使被切金属层不断地投入切削，以加工出具有所需几何特性的已加工表面。进给运动的特点速度比较低，消耗的功率比较小。切削运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直

3、线运动；主运动通常只有一个，而进给运动的数目可以有一个或几个。主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行；切削运动可以由刀具和工件分别完成，也可由刀具单独完成；常见的切削运动主运动和进给运动的合成当主运动和进给运动同时进行时，切削刃上某一点相对于工件的运动为合成运动，常用合成速度向量ve来表示，如图所示。3、工件表面已加工表面切削表面待加工表面工件上即将被切去金属层的表面。工件上切削刃正在切削而形成的表面,切削表面又称加工表面或过渡表面；工件上已经切去多余金属层而形成的新表面。二、切削用量（切削要素）切削用量是指切削加工时各运动参数的数值，用于调整机床。切削用量：切削速度vc进给

4、量f背吃刀量ap包括三个要素1、切削速度vc在单位时间内，刀具相对工件沿主运动方向的相对位移,单位为m/s或m/min。也就是在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度。主运动为旋转运动时,切削速度一般为最大线速度,Vc计算公式为:式中:d－工件加工前直径或刀具直径（mm）n－工件或刀具每(秒)分钟转数(r/min或r/s)主运动为往复运动时,平均切削速度为：式中:L一往复运动行程长度(mm)nr一主运动每（秒）分钟的往复次数(往复次数/S或往复次数/min)。1、切削速度vc2、进给量f进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表

5、述或度量。车削时进给量的单位是mm/r，即工件每转一圈,刀具沿进给运动方向移动的距离。刨削等主运动为往复直线运动,其间歇进给的进给量为mm/双行程，即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。单位时间的进给量，称为进给速度，车削时的进给速度vf计算公式为:铣削时，由于铣刀是多齿刀具，进给量单位除mm/r外，还规定了每齿进给量，用az表示，单位是(mm/z)，vf、f、az三者之间的关系为：z为多齿刀具的齿数3、背吃刀量（切削深度）ap背吃刀量ap是指主刀刃工作长度（在基面上的投影）沿垂直于进给运动方向上的投影值。对于外圆车削，背吃刀量ap等于工件已加工表面和待加工表面之间的垂直

6、距离,单位为mm。即：式中:dw－待加工表面直径dm－已加工表面直径例题：车外圆时工件加工前直径为62mm，加工后直径为56mm，工件转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移动2mm，工件加工长度为110mm，切入长度为3mm，求vc、f、ap和切削工时t。解：vc=πdn/1000=π·62·4/1000=0.779m/sf=vf/n=2/4=0.5mm/rap=(dw-dm)/2=(62-56)/2=3mmt=(l+l1+l2)/vf=(110+3+0)/2=56.5s三、切削层参数切削层是指工件上正被切削刃切削的一层材料，即两个相邻加工表面间的那层材料。切削层参数就是指这个切削

7、层的截面尺寸。为了简化计算，切削层形状、尺寸规定在刀具的基面Pr（垂直于切削速度的平面）中度量.切削层的形状和尺寸将直接影响刀具切削部分所承受的负荷和切屑的尺寸大小。车外圆时，当主、副切削刃为直线，且（刃倾角）s=0，切削层就是车刀由位置Ⅰ移动到位置Ⅱ即一个f距离，刀具正在切削的那层金属层，可见，切削层的形状是平行四边形。hDfapbDr1、切削层公称厚度hD(简称切削厚度)2、切削层公称宽度bD(简称切削宽度)3、切削层公称横截面积ADbD＝ap/sinκrhD