机械制造技术基础 第2章幻灯片.pptx

本章要点;机械制造技术基础;2.1.1 切削运动;2.1.1 切削运动;2.1.1 切削运动;2.1.2 工件表面;2.1.3 切削用量;2.1.3 切削用量;2.1.3 切削用量;2.1.4 切削层;2.1.4 切削层;机械制造技术基础;2.2.1 车刀的组成;刀尖：;2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面;2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面;2.2.2 刀具静止角度参考系及其坐标平面;刀具在正交平面参考系中定义的标注角度有： （1）前角?γo ：前刀面与基面间的夹角（正交平面中测量） 作用：影响切屑的变形程度； 影响刀刃强度;刀具在正交平面参考系中定义的标注角度有： （2）后角ao：后刀面与切削平面间的夹角（正交平面中测量） 作用： 影响主后刀面与工件过渡表面的摩擦 配合前角改变切削刃的锋利与强度;后角α0：后刀面与切削平面间的夹角（正交平面中测量）;（3）主偏角kr： 作用：影响切削条件和刀具寿命 影响切削分力的大小 ;（4）副偏角?kr’?： 在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角 。 副偏角?kr’一般为锐角。;刃倾角 λs：影响切屑流出方向 ;1．刀具工作角度概念 在进行金属切削加工时，由于车刀具安装位置和进给运动影响，刀具实际切削角度不等于车刀的标注角度，其变化的原因是切削运动使基面、切削平面和正交平面位置产生变化，不再是静止参考系的理论位置。用切削过程中实际的基面、切削平面和正交平面为参考系（即工作参考系）所确定的角度称为刀具工作角度。 2 ．横向进给运动对工作角度的影响 以切断车刀加工为例，设切断刀主偏角 ＝90°，前角 ＞0°，后角 ＞0°，安装时刀尖对准工件的中心高。不考虑进给运动时，前角 和后角 为标注角度。当考虑横向进给运动后，刀刃上选定点相对于工件的运动轨迹是主运动和横向进给运动的合成运动轨迹，为阿基米德螺旋线，如图2-12所示。其合成运动方向vc为过该点的阿基米德螺旋线的切线方向。因此，工作基面 和工作切削平面 相对 和 相应地转动了一个?角，结果引起切断刀的角度的变化。;在横向进给切削或切断工件时，随着进给量f值的增加和加工直径d的减小，工作后角不断减小，刀尖接近工件中心位置时，工作后角的减小特别严重，很容易因后面和工件过渡表面剧烈摩擦使刀刃崩碎或工件被挤断，切削中应引起充分重视。因此，切断工件时不宜选用过大的进给量f，或在切断接近结束时，应适当减小进给量或适当加大标注后角。;3．刀具安装高低对工作角度的影响 在外圆横车时，忽略进给运动的影响，并假定κr =90°，?s=0°，当刀尖安装高于工件中心时，工作切削平面和工作基面将转动?角，使工作前角增大、工作后角减小，如图所示。;1．前角的功用 前角主要影响切削变形和切削力的大小、刀具耐用度和加工表面的质量。增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，可以减小切削变形和摩擦，从而减小切削力和切削功率，切削热也少，加工表面质量高。但增大前角会使刀刃和刀尖强度下降，刀具散热体积减小，影响刀具的耐用度。前角的大小对表面粗糙度、排屑及断屑等也有一定影响，因此前角值不能太小，也不能太大，应有一个合理的参数值。 2．前角的选择 （1）根据工件材料选择前角。加工塑性材料时，特别是硬化严重的材料（如不锈钢等），为了减小切削变形和刀具磨损，应选用较大的前角；加工脆性材料时，由于产生的切屑为崩碎切屑，切削变形小，因此增大前角的意义不大，而这时刀屑间的作用力集中在切削刃附近，为保证切削刃具具有足够的强度，应采用较小的前角。 ;工件强度和硬度低时，切削力不大，为使切削刃锋利，可选用较大的甚至很大的前角。工件材料强度高时，应选用较小的前角；加工特别硬的工件材料（如淬火钢）时，应选用很小的前角，甚至选用负前角。因为工件的强度、硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和磨损，应选用较小的前角。 （2）根据刀具材料选择前角。刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时应选较小的前角。通常硬质合金车刀的前角在?5°～+20°，高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角约大5°～10°，而陶瓷刀具的前角一般取?5°～??15°。 （3）根据加工性质选择前角。粗加工时，特别是断续切削或加工有硬皮的铸、锻件时，不仅切削力大，切削热多，而且承受冲击载荷，为保证切削刃有足够的强度和散热面积，应适当减小前角。精加工时，为使切削刃锋利、减小切削变形和获得较高的表面质量，前角应取得较大一些。 数控机床、自动机床和自动线用刀具，为保证刀具工作的稳定性，使其不易发生崩