《机械制造基础》金属切削加工基础.ppt

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1、第3章金属切削加工基础切削加工用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。切削加工概述3.1金属切削加工概论一、零件表面的形成平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。1.主运动：切下切屑最主要的运动。特点：在整个运动系统中—速度最高、消耗的功率最大，主运动只有一个。2.进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。特点：速度低、消耗的功率小。有一个或多个。金属切削运动实例3.零件上的三个

2、表面已加工表面过渡表面(加工表面)待加工表面nf已加工表面过渡表面待加工表面三、切削要素1.切削用量三要素1）切削速度（vc）m/s在切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。dwdm切削速度旋转运动：（m/s）往复直线运动：（m/s）2）进给量（f）（mm）在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。单位时间的进给量—进给速度（vf）（mm/s）进给量dmdwfn3）切削深度（ap）（mm）（mm）2.切削层几何参数切削层—指工件上正在被切削刃切削的那一层金属。即两个相邻加工表面之间的那一层金属

3、。12fapKrfapKr背吃刀量（旧称切削深度）1)切削厚度（hD）（mm）两相邻加工表面之间的垂直距离。（mm）2)切削宽度（bD）（mm）沿主切削刃度量的切削层的长度。hDfapKrbD（mm）3)切削面积（AD）（mm2）（mm2）切削层参数(车外圆)3.2刀具的基本结构及常用刀具材料一、刀具的组成切削部分（刀头）夹持部分（刀体）前刀面：主后刀面：副后刀面：主切削刃副切削刃刀尖切屑流出所经过的表面。刀具上与工件的过渡表面相对的表面。刀具上与工件的已加工表面相对的表面。夹持部分（刀体）切削部分（刀头）前刀面主后刀面副后

4、刀面主切削刃副切削刃刀尖二、刀具几何形状1.三个辅助平面①基面dwdmnf过切削刃选定点，与该点切削速度方向相垂直的平面。②切削平面过切削刃选定点，与该点过渡表面相切，并垂直于基面的平面。切削平面③正交平面正交平面过切削刃选定点，并同时垂直与基面和切削平面的平面。二、刀具几何形状车刀上的辅助平面2.刀具的主要标注角度dwdmnf切削平面正交平面1)前角（0）前刀面和基面之间的夹角。在正交平面内度量。02）后角（0）主后刀面和切削平面之间的夹角。在正交平面内度量。03）主偏角（kr）4）副偏角（kr’）krKr’在基面

5、内度量。车刀的主要几何角度15）刃倾角（S）主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量车刀的主要几何角度24.刀具的结构形式1）焊接式车刀2）机加重磨式车刀3）机加可转位式车刀5.手工画刀具的主要标注角度三、刀具角度对加工过程的影响1.前角（0）作用①减小切屑的变形；②减小前刀面与切屑之间的摩擦力。所以0：a.减小切削力和切削热；b.减小刀具的磨损；c.提高工件的加工精度和表面质量。0选择：加工塑性材料和精加工—取大前角（）0加工脆性材料和粗加工—取小前角（）0前角（0）可正、可负、也可以为零。高速钢车削碳钢：

6、0=200-300硬质合金车削碳钢：0=100-2002.后角（0）作用：减小工件加工表面与主后刀面之间的摩擦力。所以0a.减小切削力和切削热；b.减小刀具的磨损；c.提高工件的加工精度和表面质量。00选择：加工塑性材料和精加工—取大后角（）0加工脆性材料和粗加工—取小后角（）0后角（0）只能是正的。精加工：0=80~120粗加工：0=40~803.主偏角（kr）改善切削条件，提高刀具寿命。作用：减小kr：当ap、f不变时，则bD、hD—使切削条件得到改善，提高了刀具寿命。nfdwdmkrkr’ap选择

7、系统刚性好：取较小的kr。100~300、450。系统刚性差：取较大的kr。600、750、900。但减小krFy、Fx，加大工件的变形挠度，使工件精度降低。同时，容易引起系统振动。4.副偏角（kr’）最终形成已加工表面。作用：选择：在不产生振动的前提下，取小值。Kr’：使已加工表面残留密集的高度减小，降低工件的表面粗糙度。5.刃倾角（S）作用①影响切削刃的锋利程度；②影响切屑流出方向；③影响刀头强度和散热条件；④影响切削力的大小和方向。选择：粗加工：可取零或负（S=0、-S）精加工：取正（+S）四、刀具材料1.对刀

8、具材料的基本要求⑴较高的硬度。一般要求在60HRC以上。⑵有足够的强度和韧性。⑶有较好的耐磨性。⑷较高的耐热性(热硬性)。⑸有较好的工艺性。2.常用刀具材料⑴碳素工具钢C=0.7~1.4%；T8、T10、T10A、T12等HRC≈61~65特点a.淬火后硬度高；HRC≈61~65b.价格低