金属切削第一章刀具几何角度及切削要素.ppt

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1、第一章刀具几何角度及切削要素第一节切削运动与切削用量第二节刀具切削部分的基本定义第四节刀具角度的一面二角分析法第三节刀具标注角度的换算第五节刀具的工作角度第六节切削层参数与切削方式一、切削运动与切削层切削运动直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表面的运动，称为切削运动。包括主运动和进给运动。1、主运动。直接切除工件上的多余材料，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动。主运动通常只有一个，且速度和消耗功率较大。例如，车床上工件的旋转运动；龙门刨床刨削时，工件的直线往复运动；牛头刨床刨刀的直线往复运动等。第一节切削运动与切削用量2、进给运动将工件上的多余材料不

2、断投入切削区进行切削以逐渐切削出零件所需整个表面的运动。进给运动一般有一个，也可多于一个，且速度和消耗功率较小。例如：车外圆时车刀纵向连续的直线运动，在牛头刨床上刨平面时工件横向间断的直线移动等。切削加工过程中，随着切削层（加工余量）不断被刀具切除，工件上有3个处于变动中的表面。（1）待加工表面工件上行将被切除的表面。（2）已加工表面工件上经刀具切削后产生的新表面。（3）过渡表面工件上由切削刃正在切削着的表面，位于待加工表面和已加工表面之间，也称作加工表面或切削表面。图1-1　车削运动、切削层及形成表面1—待加工表面　2—过渡表面　3—已加工表面无论是主运动还

3、是进给运动，其基本运动形式均是连续的或间歇的直线运动或回转运动，由两者通过不同形式的组合，则可构成多种符合需要的切削运动；主运动和进给运动可由刀具和工件分别完成（如车削和刨削），也可由刀具单独完成（如钻孔），但很少由工件单独完成；主运动和进给运动可以同时进行（如车削、钻削），也可以交替进行（如刨平面、插键槽）；3.切削层切削时，刀具切过工件的一个单程所切除的工件材料层。1．切削速度（m／s或m／min）切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度。切削用量是指切削速度、进给量f（或进给速度）和背吃刀量。三者又称为切削用量三要素。二、切削用量、切削时间与材料切除率计

4、算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的点进行计算。主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s或r/min)工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。2．进给量f式中：—为进给速度；—为每齿进给量3．背吃刀量（mm）式中：-工件上待加工表面直径（mm）-工件上已加工表面直径（mm）4.切削时间tm切削时间tm（机动时间）指切削时直接改变工件尺寸、形状等工艺过程所需的时间，单位为min。图1-2　车外圆时切削时间计算图Q=1000apf

5、vc5.材料切除率Q单位时间内所切除材料的体积，是衡量切削效率高低的另一个指标，单位为mm3/min。三、合成切削运动与合成切削速度1、合成切削运动：主运动与进给运动合成的运动。2、合成切削速度ve：切削刃选定点相对工件合成切削运动的瞬时速度。合成切削运动示意图在主运动和进给运动同时进行的切削加工中，如车外圆、钻孔、铣平面等，常在选定点将两者按矢量加法合成，称为合成切削运动。第二节刀具切削部分的基本定义一、刀具的组成车刀由切削部分（刀头）和夹持部分（刀柄）两大部分组成。车刀切削部分的结构要素：包括三个切削刀面、两条切削刃和一个刀尖。图1-4　车刀切削部分的构成

6、1、刀面（1）前面，又称前刀面，即切屑流过的表面。（2）后面，又称后刀面，即与工件上经切削产生的表面相对的表面。后刀面分为主后面和副后面。习惯上所说的后面是指主后面。2、切削刃（1）主切削刃S：前面与后面的交线，承担主要切削工作，它在工件上切出过渡表面。（2）副切削刃：前面与副后面的交线，配合主切削刃切除余量并形成已加工表面。3、刀尖（1）刀尖圆弧半径rε，它是在基面上测量的刀尖倒圆的公称半径。（2）倒角刀尖长度bε。（3）刀尖倒角偏角。图1-5　刀楔、刀尖形状参数a)刀楔及刀楔断面形状　b)刀尖形状建立静止参考系的条件二、刀具角度参考系1、正交平面参考系（静

7、止参考系）构成静止参考系的参考坐标平面有以下几种：（1）基面（）：为过切削刃选定点，而且和该点假定主运动方向垂直的平面。（2）切削平面（）：为过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。（3）正交平面（）：又称正交剖面或主剖面，过切削刃上选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面（或过切削刃选定点并垂直于切削刃在基面上的投影的平面）。选定点在主切削刃上者为主正交平面，选定点在副切削刃上者为副正交平面。图1-6正交平面参考系（4）法平面：又称法剖面，过切削刃上选定点且垂直于切削刃（若切削刃为曲线，则垂直于切削刃在该点的切线）的平面。（5）假定工作平面：又称横向平

8、（剖）面，它是过切削刃上选定点，垂直于