010739_切削加工.ppt

第五篇 切削加工 切削加工是使用切削工具（包括刀具、磨具和磨料），在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数(形状、尺寸、位置)和表面质量的加工方法。 切削加工可分为机械加工和钳工两部分。 机械加工方法：车、钻、刨、铣、磨机齿轮加工 钳工方法：錾、锯、锉、刮、研、钻孔、铰孔、功螺纹（功丝）和套螺纹（套扣） 现代机器的精度和性能都要求较高，对其所组成的零件的加工质量要求更高，因此，如何正确地进行切削加工以保证产品质量、提高生产效率和降低成本，是本专业要求掌握的基本知识。 第一章 金属切削的基本知识 金属切削有很多不同的形式，但很多方面有着共同的现象和规律，如切削运动、切削工具以及切削过程等。这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。 第一节 切削运动及切削要素 零件表面的形成及切削运动 机械零件的形状主要由外圆面、内圆面（孔）、平面和成形面组成。 只要能对这几种表面进行加工，就基本上能完成所有机械零件的加工 外圆面和孔是以某一直线为母线、以圆为轨迹作旋转运动所形成的表面。 平面是以某一直线为母线、以另一直线为轨迹作平移运动所形成的表面。 成形面是以曲线为母线、以圆或直线为轨迹作旋转或平移运动所形成的表面。 进行表面加工时，刀具和工件必须进行的相对运动，即切削运动； 切削运动包括主运动和进给运动。 主运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具接近工件而实现切削。它的速度高，消耗功率最大。 进给运动使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，完成连续切削。 二、 切削用量 切削用量用来衡量切削运动的大小。包括切削速度、进给量和背吃刀量三要素。 1. 切削速度vc 切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度，用vc表示 单位为m/s或m/min。习惯上常用后者。 2. 进给量 刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量。 不同的加工方法，由于所用刀具不同和切削运动形式不同，进给量的表述和度量方法也不同。用f表示，车加工和刨加工时，为每转进给量或每行程进给量。 3. 背吃刀量ap 在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸，称为背吃刀量。用ap来表示 车外圆时，ap=(dw-dm)/2 dw——工件待加工表面； dm——工件已加工表面 三、切削层参数 1. 切削层公称横截面积AD 在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位为mm2。 2. 切削层公称宽度bD 在给定瞬间，作用主切削刃截形上两个极限点的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为mm。 3. 切削层公称厚度 hD 在同一瞬间的切削层公称横截面积与公称宽度之比，单位为mm2 。 AD = bDhD mm2 第二节 刀具材料及刀具构造 切削刀具一般由切削部分和夹持部分组成。 夹持部分是用来将刀具夹持在机床上的部分，要求它能保证刀具正确的工作位置，传递所需的运动和动力，并且夹固可靠，装卸方便。 切削部分是刀具直接工作部分，刀具切削性能的优劣，取决于刀具切削部分材料、角度和结构。 一、刀具材料 1. 对刀具材料的要求 刀具材料是指切削部分的材料。它在高温下工作，并承受较大的压力、摩擦、冲击和震动。因此应具备的基本性能有： （1）较高的硬度。＞60HRc。 （2）足够的强度和韧度，以承受切削力、冲击和振动。 （3）较好的耐磨性。 （4）较高的耐热性，即红硬性或热硬性。 （5）较好的工艺性。 目前还没有一种材料能全面满足上述要求。常用的刀具材料有： 碳素工具钢：T10A 合金工具钢：包括高速钢，9SiCr、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。 硬质合金：是以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC等）作基体，以金属Co、Ni等作粘结剂，用粉末冶金方法制成的一种合金。 特点：硬度高、耐磨性好、耐热性好，允许切削速度比高速钢高数倍，但强度和韧性比高速钢差，工艺性也较差。 硬质合金一般制成各种形式的刀片，焊接或机械夹固在刀柄上使用。 国产的硬质合金一般分为两大类： 一类是钨钴类（WC和Co组成）常用牌号为K01（YG3）、K20（YG6） 、K30（YG8）等，数字（越大）表示含Co量含量，Co量含量越低，耐磨性越好，但越脆。 P类为钨钛钴类（WC、TiC和Co组成）牌号有P01（YT5）、P10（YT15）、P30（YT30）等，其中数字表示TiC的含量。 TiC（数字越小）的含量越多，耐磨性和耐热性越好，韧性越低。 K类硬质合金适于加工铸铁、青铜等脆性材料； P类硬质合金适于加工钢件； （3） 陶瓷材料 陶瓷材料主要成分是Al2O3。陶瓷刀片的硬度高、耐磨性好、耐