第1章 金属切削的基础知识(刀具几何参数的合理选择)ppt课件.ppt

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1、第一章金属切削的基础知识Chapter1MetalCutting刀具几何参数的合理选择保证加工质量（前提）获得最高刀具耐用度从而能够达到提高切削效率降低生产成本刀具的合理几何参数前角的功用影响表面质量影响切削力和切削功率影响刀具耐用度影响断屑效果1.前角的选择合理选择前角材料强度、硬度较低时，γ宜大塑性材料γ宜大；脆性材料γ宜小粗加工、断续切削、加工铸锻件，γ宜小刀具韧性好时γ宜大特定要求选择前角成形刀具、展成刀具γ宜小工艺系统刚性差、机床功率不足时γ宜大自动化机床、数控机床γ宜小后角的功用减少后刀面与工件表面的摩擦但α↗↗，刀刃强

2、度↘，散热体积↘，加剧刀具磨损。2.后角的选择α↗，刃口锋利合理选择后角材料强度、硬度较高时，α宜小塑性材料α宜大；脆性材料α宜小粗加工、断续切削、加工铸锻件，α宜小；精加工、连续切削α宜大刀具韧性好时α宜大定尺寸刀具α宜小主偏角及副偏角的功用影响刀具耐用度：kr、kr’小，则切削刃增长，散热好。影响切削分力比例：kr↘→Ff↘,Fp↗影响排屑、断屑效果3.主偏角及副偏角的选择影响表面粗糙度合理选择主、副偏角材料强度、硬度高时，kr宜小工艺系统刚性好，kr、kr’宜小；工艺系统差时，kr≥90°粗加工、半精加工，kr宜大精加工kr’

3、宜小。且需kr’=0°的修光刃增大刀具的实际前角刃倾角的功用影响切屑流向影响刀具锋利性保护刀尖（取负刃倾角时）使切削平衡（常用负刃倾角）影响切削分力的比例4.刃倾角的选择粗加工、有冲击载荷、断续切削时，取λ<0精加工λ>0（防切屑划伤已加工表面）材料强度、硬度高时，取λ<0工艺系统刚性不足时，取λ>0微量精车时，λ》0金刚石、立方氮化硼车刀，取λ<0合理选择刃倾角切削加工技术经济分析尺寸精度形状精度位置精度经济精度产品质量加工精度：表面质量：表面粗糙度、加工硬化和剩余应力。指单位时间生产出合格产品的数量，生产率1.基本工艺时间tm基

4、本工艺时间，又称机动时间，直接用于改变工件的尺寸、形状和表面质量所需的时间。tm的计算公式：2）辅助时间除加工时间外，与加工直接有关的时间，是为了完成加工而消耗于各操作上的时间。3）其他时间为保证正常工作，进行润滑机床、清理切屑、收拾工具等所需的时间(min)。提高生产率1）缩短基本工艺时间提高切削用量，使单位时间内材料的切除量增大。大批大量生产中可采用多刀加工或多件加工。2）缩短辅助时间合理制定零件加工工艺。各表面的粗、精加工尽可能分别采用同一转速和进给量。成批生产中应采用专用量具。采用电动、气动或液压驱动。采用多工位夹具和多工位

5、加工。经济性CW：每个零件切削加工的费用M：单位时间全厂开支，包括工资、设备折旧等。T：刀具耐用度。Ct：刀具刃磨一次的费用。切削用量的合理选择ap↗→F↗，工艺系统变形↗，振动↗，加工精度↘，表面粗糙度↗。f↗→F↗，表面粗糙度↗↗。v↗→切削变形↘，F↘，表面粗糙度↘。切削用量对加工质量的影响精加工时应取小的ap、f，而对v的选择应避免积屑瘤的影响（使用硬质合金刀具时，宜用高速切削，v>80m/min；使用高速钢刀具时，宜用低速切削，v=3~8m/min）切削用量对生产率的影响由P=1/tm推出：P=A0apfv由此可知：ap、

6、f、v中任一参数增加一倍，P即增加一倍。切削用量对刀具耐用度的影响由可知，ap、f、v中任一参数↗→T↘通常根据工件材料、刀具材料、技术要求、工艺过程、工艺系统状态等，通过查工艺手册，或根据实际情况和实践经验予以确定。1.切削用量的选择原则根据零件加工余量和粗、精加工要求，选定背吃刀量ap。根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。根据刀具寿命，确定切削速度vc。所选定的用量应该是机床功率允许的。一组切削用量必须考虑到加工余量、刀具寿命、机床功率、表面粗糙度和工艺系统的刚度等

7、因素。背吃刀量ap的合理选择背吃刀量ap一般是根据加工余量来确定粗加工（表面粗糙度Ra50~12.5μm）时，尽可能一次走刀即切除全部余量，可取ap＝8~10mm半精加工（Ra6.3~3.2μm）时，取ap＝0.5~2mm精加工（Ra1.6~0.8μm）时，取ap＝0.1~0.4mm2.切削用量的合理选择进给量f的合理选择粗加工时，对表面质量没有太高的要求，而切削力往往较大，合理的应是工艺系统刚度所能承受的最大进给量。精加工时，进给量主要受加工表面粗糙度限制，一般取较小值。切削速度vc的合理选择粗车时，ap、均较大，故v宜取较小

8、值精车时ap、均较小，所以v宜取较大值工件材料强度、硬度较高时，选较小的v值反之，宜选较大的v值在同等条件下，易切钢的v高于普通碳钢的v；加工灰铸铁的v低于碳钢的v；加工铝铜合金的v高于加工钢的v材料加工性较差，选较小的v值；反之，