机械制造技术基础课件第三章.ppt

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1、第3章金属切削与磨削加工3.1金属切削、磨削加工的基本概念3.1.1金属切削与磨削的加工表面与用量（1）切削加工表面切削或磨削加工中获得的要求表面是逐渐形成的，在这一过程中，工件上有三个不断变化着的表面：待加工表面已加工表面过渡表面待加工表面——加工时即将被去除金属层的表面；2)已加工表面——已被切除多余金属新形成的符合要求工件表面；3)过渡表面（切削表面）——位于待加工表面和已加工表面之间的，正在由刀具或砂轮的切刃在工件上形成的那个表面。（2）切削用量和磨削用量在切削加工中，切削速度Vc、进给量f和切削深度ap称为切削用量。相似地，在磨削加工中，磨削速度Vs、进给量f

2、和砂轮切削深度ap（区别于单个磨粒切刃的切深）称为磨削用量。切削或磨削用量的大小反映单位时间内金属切除量的多少，也直接影响切削或磨削的力、功率、温度、刀具或砂轮寿命等。所以，在切削或磨削加工时，要根据工件材料、刀具材料和其它技术经济要求来选择适宜的用量。切削深度—待加工表面与已加工表面之间的距离；进给量—主运动回转一周时刀具沿进给方向的位移量；切削速度—切削速度就是主运动的速度，如因刀刃上各点回转半径不同而导致切削速度不同时，取其最大值。3．1．2刀具角度和切削层参数（1）刀具切削部分的结构要素刀具的切削部分担负主要的切削工作，直接从工件上切下切屑。刀具种类很多，除单刃

3、刀具（如车刀、刨刀等）外，还有各种多刃刀具（如铣刀、拉刀、钻头、铰刀、滚刀等），及表面具有大量微小磨粒切刃的砂轮。但它们切削部分的几何形状与参数都可以以外圆车刀的切削部分为基本形状。因此，刀具切削部分几何形状的确定通常以车刀切削部分几何形状为基础来定义。1)切削部分的刀面①前刀面刀具上切屑流过的表面。如果前刀面是由几个相互倾斜的表面组成的，则可从切削刃开始，依次把它们称为第一前刀面、第二前刀面等；②后刀面与工件上新形成的过渡表面相对的刀具表面。也可以分为第一后刀面、第二后刀面等；③副后刀面与副切削刃毗邻、与工件上已加工表面相对的刀面。同样也可以分为第一副后刀面、第二副后

4、刀面等。有关刀具切削部分术语的说明2)切削刃切削的边锋，称为切削刃。切削刃有主切削刃和副切削刃之分。①主切削刃是前刀面与后刀面的交线。在切削过程中，承担主要的切削任务并形成工件上的过渡表面。②副切刃是前刀面与副后刀面的交线。它参与部分的切削任务，并影响已加工表面的粗糙度。③过渡刃是刀尖处连接主、副两条切削刃之间的一小段切削刃。它可以没有（交点刀尖）、也可以是直线（倒棱刀尖）或圆弧。刀尖形状示意图（2）刀具角度的参考系为了确定刀具表面在空间的相对位置，可以用一定的几何角度表示。刀具的几何角度参考系有两类：刀具标注角度参考系刀具工作角度参考系构成刀具标注角度参考系的主要参考

5、平面有：基平面、切削平面、主剖面和切削刃法剖面。①基平面(简称基面)Pr通过切削刃选定点、垂直于主运动方向的平面。通常它平行或垂直于刀具的制造、安装的定位平面或轴线。②切削平面Ps通过切削刃选定点、与主切削刃相切、并垂直于基面的平面，也就是切削刃与切削速度方向构成的平面。基面和切削平面是刀具标注角度参考系中两个基本的参考平面，再加上以下所述的任一剖面，便构成各种不同的刀具标注角度参考系。③主剖面Po和主剖面参考系主剖面Po是通过切削刃选定点、同时垂直于基面和切削平面的平面。它必然垂直于切削刃在基面上的投影。图3—6a中Pr—Ps—Po组成正交的主剖面参考系。这是目前生产

6、中最常用的刀具标注角度参考系。（车刀的标注参考系.swf）④切削刃法剖面Pn和法剖面参考系法剖面Pn是通过切削刃选定点、并垂直于切削刃的平面。在图3—6a中，由Pr—Ps—Pn组成一个法剖面参考系。主剖面参考系与法剖面参考系的基面和切削平面相同。刀具角度的主剖面参考系（3）刀具的标注角度车刀的标注角度1)主剖面参考系内的标注角度①在主剖面Po内的标注角度前角γo在主剖面内度量的基面与前刀面间的夹角。当前刀面与切削平面间的夹角小于90°时取正号；大于90°时则取负号。后角αo在主剖面内度量的后刀面与切削平面间的夹角。当后刀面与基面夹角小于90°时取正号；大于90°时取负号

7、。楔角βo在主剖面内度量的后刀面与前刀面间的夹角。上述三角度之和为90°。②在基面Pr内的标注角度主偏角kr在基面内度量的切削平面与进给平面间的夹角。它也是主切削刃在基面上投影与进给运动方向的夹角。副偏角k’r在基面内度量的副切削刃与进给运动方向在基面上投影间的夹角。刀尖角εr在基面内度量的切削平面和副切削平面间的夹角。它也是主切削刃和副切削刃在基面上投影间的夹角。显然地，上述三角度之和为180°。③在切削平面Ps内的标注角度刃倾角λs在切削平面内度量的主切削刃与基面间的夹角。当刀尖处在切削刃最高位置时，刃倾角取正号；若刀尖处于切削刃最低