金属切削过程基本知识.ppt

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金属切削过程基本知识

金属切削原理及刀具与机床 一、本课程的目的 绪 论 定义: 金属切削加工是运用机床和刀具,按预定的加工要求,从坯件上切去多余金属的加工方法。 刀具是进行切削加工的重要工具和最活跃的因素,它直接改变着被加工零件的形状,无论何种机床,没有刀具就无法进行加工。 机械加工所经历的技术变迁 十六世纪 Leonardo da Vinci 提出车床、镗床等机加工机床的雏形 工业革命前 生产加工是低效的手工劳作方式 1785年 瓦特 蒸汽机在纺织工厂使用,机器代替手工劳动的序幕,机械化生产的基础,机器生产机器 1797年 发明第一台滑动刀架车床 1873年 第一台凸轮控制的自动车床 机械加工所经历的技术变迁 1910-1920年 福特汽车公司,泰勒按节拍生产的理论,首先建立了流水线生产方式,创造了平均每分钟生产一辆T型车的记录。 1952年 美国首先研制成功数控(Numerical Control NC)机床及自动编程,CAM的开端 1953年 同一台机床上通过自动换刀实现铣、钻、镗、锪,铰、磨及攻丝等多种工艺的数控加工中心 1958年 MIT美国麻省理工学院(Machining Center) 1962年 美国第一台工业机器人(Industrial Robot) 1967年 英、美FMS(Flexible Manufacturing system)柔性制造系统,解决十批量,离散形生产自动化 我国金属切削方面的发展 公元前2000多年 青铜器时代 青铜刀,锯锉,磨石 春秋中晚期 《考工记》金工知识 唐代 原始的车床 1668年 畜力铣磨机 脚踏刃磨机 1915年 第一台国产车床 1947年 各类20000多台 碳素工具钢刀具 V=10m/min 现代机加工过程 现代金属加工刀具简介 现代金属加工刀具简介 现代金属加工刀具特点 第一章 刀具的几何角度和切削要素 1.1 刀具的种类 1.1 刀具的种类 1.2 切削 1.2 切削运动与切削用量 1.2.1 切削运动 (3)合成运动与合成切削速度 1.2.2 切削用量三要素 (2)进给速度、进给量和每齿进给量 (3)背吃刀量 1.3.1 刀具切削部分的基本定义 1.3.1.2 刀具标注角度的参考系 刀具标注角度的参考系由下列诸平面构成: (3)主剖面P0和主剖面参考系 (5)进给剖面Pf和背平面Pp及其组成的进给、背平面参考系 图1.11(a) 主剖面系标注的刀具角度 图1.11(b) 主剖面系标注的刀具角度 图1.11(c) 主剖面系标注的刀具角度 图1.11(d) 主剖面系标注的刀具角度 前角、后角、刃倾角正负的规定如图1.12所示:在主剖面中,前刀面与基面平行时前角为零,前刀面与切削平面间夹角小于90 °时前角为正、大于90 °时后角为正,大于90 °时后角为负,刃倾角的正负如 图1.12 所示。 1.1.3 刀具角度的换算 1.1.3.2主剖面与法剖面内的角度换算 1.1.3.3 主剖面与任意剖面的角度换算 1.1.3.4 主剖面与任意剖面的角度换算 1.1.3.5 主剖面与任意剖面的角度换算 1.1.4 刀具工作角度 (1)横车 (2)纵车 (2)纵车 1.1.4.2 刀具安装对工作角度的影响 (1)刀尖安装对工作角度的影响 (2)刀杆安装倾斜对工作角度的影响 1.1.5 切削层参数与切削形式 (1)切削厚度 (3)切削面积 1.1.5.2 切削形式 (2)自由切削与非自由切削 1.1.2.3 刀具工作角度的参考系 图(b)该两个表面全面接触,摩擦严重; 刀具工作角度示意图 1.1.2.4 刀具的标注角度 1.2 刀具材料 1.2.1 刀具材料应具备的性能 1.2.2 常用的刀具材料 各类高速钢刀具 (1)通用 型高速钢 (2)高性能高速钢 (3)粉末冶金高速钢 1.2.2.2 硬质合金 各类硬质合金钢刀具 ISO将切削用的硬质合金分为三类: (2)YT(P)类,即WC-TiC-Co类硬质合金 表1.1 各种硬质合金牌号的应用范围 表1.1 各种硬质合金牌号的应用范围(续) 1.2.3 其它刀具材料 (2)陶瓷 (3)金刚石 (4)立方氮化硼 在刀具的标注角度参考系中确定的切削刃与刀面的方位角度,称为刀具标注角度。在切削刃是曲线或前、后刀面是曲面的情况下,定义刀具的角度时,应该用通过切削刃选定点的切线或切平面代替曲刃或曲面。 主剖面参考系里的标注角度的名称、符号与定义如图1.11: 同理,副切削刃及

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