第二章 第一节-刀具的结构.ppt

第二章 金属切削原理与刀具 内容提要 刀具的结构 刀具材料 金属切削过程及物理现象 切削力与切削功率 切削热和切削温度 刀具磨损与刀具寿命 切削用量的选择及工件材料加工性 高速切削及刀具 第一节 刀具的结构 刀具的结构 刀具材料 金属切削过程及物理现象 切削力与切削功率 切削热和切削温度 刀具磨损与刀具寿命 切削用量的选择及工件材料加工性 高速切削及刀具 第一节 刀具的结构 切削运动： 金属切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层(加工余量)，以获得具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量的机械加工方法。 刀具的切削作用是通过刀具相对工件之间的相互作用和相对运动来实现的。刀具与工件间的相对运动称为切削运动。 切削运动可分解为主运动和进给运动。 第一节 刀具的结构 主运动与进给运动 a)主运动是切下切屑所需的最基本的运动。在切削运动中,主运动的速度最高、消耗的功率最大，主运动只有一个。 b)进给运动是多余材料不断被投入切削,从而加工出完整表面所需的运动。进给运动可以有一个或几个。 第一节 刀具的结构 切削运动及其方向用切削运动的速度矢量来表示。如右图所示，用车刀 进行普通外圆车削 时的切削运动，图中 主运动切削速度 v′、进给速度vf 和切削运动速度 ve之间的关系为： ve=v′+ vf 第一节 刀具的结构 切削要素 1.切削过程的三个表面： 已加工表面； 过渡表面； 待加工表面。 第一节 刀具的结构 切削用量是切削时各运动参数的合称，包括以下三要素，它们是调整机床运动的依据。 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 主运动为往复直线运动（如刨削），计算公式为： 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 进给量的计算 第一节 刀具的结构 背吃刀量ap： 第一节 刀具的结构 背吃刀量的计算 第一节 刀具的结构 3.切削层几何参数 第一节 刀具的结构 切削层参数共有三个，它们通常都在垂直于切削速度v的平面内度量。 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 切削厚度：两相邻加工表面间的垂直距离。 第一节 刀具的结构 切削面积：切削层垂直与切削速度截面内的面积。 第一节 刀具的结构 刀具切削部分的组成 前面（前刀面):刀具上与切屑接触并相互作用的表面。 主后面（主后刀面):刀具上与工件过渡表面接触并相互作用的表面。 　 第一节 刀具的结构 副后面（副后刀面):刀具上与工件已加工表面接触并相互作用的表面。 主切削刃:前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作。 第一节 刀具的结构 副切削刃:前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。 刀尖:连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是小的直线段或圆弧。 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 刀具的参考平面 要确定和测量刀具角度，必须引入三个相互垂直的参考平面： 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 正交平面:通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。 第一节 刀具的结构 前角 ：在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角，前角表示前刀面的倾斜程度，有正负之分； 后角 ：在正 交平面内测 量的主后刀面与 切削平面之间的 夹角，后角表示主 后刀面的倾斜程度； 第一节 刀具的结构 基面:通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。 第一节 刀具的结构 主偏角 ：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，主偏角一般为正值； 第一节 刀具的结构 副偏角：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，副偏角一般为正值。 第一节 刀具的结构 第一节 刀具的结构 刀具的工作角度 产生原因:在实际的切削加工中，切削平面、基面和正交平面位置会发生变化。 定义:以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 影响：刀具安装位置对工作角 度的影响、进给运动对工作 角度的影响。 第一节 刀具的结构 刀具安装位置对工作角度的影响 刀尖安装得高于或低于工件轴线 刀尖安装得高于或低于工件轴线 当刀尖低于工件轴线时： 工作前角变小，工作后角变大。 车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂直 进给运动对工作角度的影响 进给运动对工作角度的影响 第一节