《绪论及第1章基本定义.ppt

金属切削原理及刀具 山东英才学院 吕怡方 绪论 ★切削加工—制造技术的一个组成部分 生产—指創建工业的目的，其结果是获得产品。产品的种类决定着工业的性质，如钢铁生产、石油生产、制造生产等。 制造工业—包括金属加工工业、机械和电器工程工业、化学工业、食品工业等。 制造工程—指一种工程活动，其核心是它的生产功能，并与制造系统的设计与运转紧密联系。由于生产功能是制造系统的心脏，它决定了制造系统是否具有满足市场需求的能力，因此制造工程对于制造系统的设计和运转是十分重要的。 制造工程包括生产设计；生产工程和生产方法的设计、操作和控制；生产计划、进度和控制以及材料控制和质量控制等。 因此制造工程包括工业工程和生产工程两个方面。 此外，它与机械工程、电气工程、化学工程、材料工程、系统工程以及管理学之间存在着非常密切的关系。 生产工程是指一种工程活动，和制造工程相比，它的范围较窄，主要包括生产过程和方法的设计和运用。 技术—是建立在一系列科学基础上的综合体，其目的是通过对生产过程和方法的研究，发现规律，建立模型，探讨原理，为优化生产过程打下基础。 技术为创造和发展生产工程的理论基础提供了条件，其任务是充分利用科学基础和生产原理以克服经验主义的束缚，正如理论和实践之间那样，技术和生产工程之间的关系十分密切。 制造技术在目前的发展阶段，包括各种学科，形成很多分支，为实际工程创造了理论基础，以下是它的主要分支： 1、切削加工和磨削加工 2、物理、化学加工 3、塑性成型加工 4、铸造 5、粉末冶金 6、热处理 7、涂层和镀层 8、测量和检验 9、永久性联结（熔焊、电焊、钎焊、胶 接等） 10、装配 可以看出，切削加工和磨削加工是制造技术的一个重要组成部分。 切削加工和磨削加工简称切削加工。 金属切削加工—指用刀具或磨具，在金属工件表面切除多余的材料，从而获得在几何形状、尺寸精度、表面粗糙度以及表面层质量等方面均符合要求的加工方法。 通常认为：金属切削加工是掉铁末子的加工。 切削加工和磨削加工简称切削加工。因为两者都掉铁末子。 为了进行切削加工，刀具相对于工件要有一定的运动和切削深度，这些运动和动作的精度都很高，通常这些动作由机床来实现。 金属切削=切削金属 金属切削原理研究的是金属切削过程中的基本规律、基本理论和基本方法。因此，金属切削原理是研究金属切削加工的一门技术科学。 用一块称为刀具的材料切削另一块称为工件的材料。 “切削”是总称，具体的切削有：车削、铣削、镗削、磨削、钻削、拉削、刨削等。 ★切削加工在制造技术中的地位 事实上直到今天为止，机械产品的基本结构材料仍然是金属，它占全部材料消耗量的90%以上。 传统的金属切削加工方法仍在使用，现代金属切削方法已悄然兴起。 资料显示，美国每年用于“生产切屑”的费用达1000亿美元以上，中国已成为“世界制造基地”。 工件材料的平均强度和平均硬度在提高，新材料在不断研制。 促进刀具材料的研究和发展。预计新型刀具材料会不断涌现。 国防工业急需加强，现代化的武器装备其对金属切削加工的精度和表面粗糙度要求更高。 高质量、高效率、低成本是金属切削加工永远追求的目标。 ★金属切削加工科学研究的内容和方向 研究金属切削过程中各种物理现象及其本质。 如摩擦、磨损、破损、变形、切削力、切削温度等。 刀具是切削技术中最活跃的因素之一，因此必须研制和发展高性能的刀具材料。 近十几年来，数控机床、加工中心、柔性制造系统（FMS）得到非常广范的应用，计算机辅助设计与制造（CAD/CAM)已经是现代切削加工中最不可或缺的一环。与此相适应，应当从实践和理论两个方面展开关于金属切削加工的科学研究。 ★切削加工这门技术科学涉及的理论基础 1、切削力学问题。与弹性力学塑性力学有关 2、切削热学问题。热的产生、传导、温度 3、材料力学问题。改善材料的切削加工性 4、化学及物理化学问题。切削液及其润滑 5、机械力学问题。工艺系统、刚性、震动 6、经济问题。追求高质量、低成本。 学习要点 1、空间概念 2、基本规律 3、读书一遍 4、做练习题 第一章 基本定义 进行认识和研究的共同语言。规则约定。 金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具要从工件上切去一部分金属，必须具备以下三个条件。 1、工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动。 2、刀具材料必须有一定的切削性能。 3、刀具必须具有适当的几何参数。 第一节 切削运动、工件表面和切削用量 以外圆车削为例见下图。 已加工表面、待加工表面和加工表面都在变化着。（过渡表面又称为加工表面） 主运动—旋转运动。主运动速度 进给运动—直线运动。进给运动速度 主运动和进给运动的合成运动使切削得以连续进行。见下图。 合成向量 显然，沿切削刃各点的合成速度向量并不相等。 切削