一金属切削加工的.ppt

材料机械加工基础 第一章 金属切削加工的基础知识 第二篇 机械加工工艺基础 金属切削加工就是利用工件和刀具之间的相对（切削）运动，用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层，从而获得具有一定加工质量零件的过程。 一、切削运动 1、主运动 常见的切削运动 主运动和进给运动的合成 3、工件表面 二、切削用量（切削要素） 1、切削速度vc 2、进给量f 3、背吃刀量（切削深度）ap 三、切削层参数 一、刀具角度 1、车刀的组成 （1）刀面 （2）切削刃 2、刀具几何角度参考系 （1）刀具标注角度参考系 根据ISO3002/1-1997标准推荐，刀具标注角度参考系有： ②正交平面参考系 3、刀具标注角度定义 主偏角、副偏角的选择 （2）在主切削刃正交平面 (主剖面)内(O-O)测量的角度 前角的选择 后角的选择 （3）在切削平面内(S向)测量的角度 刃倾角的选择 1、刀具材料应当具备的性能 2、常用刀具材料性能特征 1）高速钢 2）硬质合金 1、切削过程 变形系数 2、切屑类型 二、积屑瘤 三、切削力和切削功率 1、切削力的合力及其分力 2、影响切削力的因素 2、切削功率 四、切削热和切削温度 2、切削温度及其影响因素 五、刀具磨损和刀具寿命 2、刀具的磨损过程及磨钝标准 3、影响刀具磨损的因素 4、刀具耐用度（刀具寿命） （4）其它因素。 刀具后刀面磨损量增大时，加剧了刀具与工件间的摩擦，使切削温度升高，切削速度越高，刀具磨损对切削温度的影响就越显著。 浇注切削液对降低切削温度、减少刀具磨损和提高已加工表面质量有明显的效果。切削液的润滑作用可以减少摩擦，减小切削热的产生。 影响切削温度的主要因素： 后刀面磨损 前刀面磨损 前后刀面同时磨损 刀具的磨损形式有以下三种： 前后刀面同时磨损 后刀面磨损 前刀面磨损 1、刀具的磨损形式 切削塑性材料时，如果切削速度较高、进给量较大且不用切削液的情况下，刀具前刀面上会形成月牙洼磨损。 当切削脆性材料或以较小的进给量切削塑性材料时，主要也是发生这种磨损。 在常规条件下，加工塑性金属常常出现前后刀面同时的磨损情况。 初期磨损阶段 正常磨损阶段 急剧磨损阶段 （2）刀具的磨钝标准 刀具磨损到一定限度后就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。 1.0 1.0 粗车、精车 耐热钢、不锈钢 0.6-0.8 1.5-2.0 半精车 0.8-1.0 2.0-3.0 粗车 灰铸铁、可断铸铁 0.4-0.6 1.0 精车 1.0-1.4 1.5-2.0 粗车 碳钢、合金钢 硬质合金 高速钢 磨钝标准VB（mm） 加工性质 工件材料 以后刀面磨损为例： （1）刀具的磨损过程 （1）增大切削用量时切削温度随之增高，将加速刀具磨损。 切削用量中，切削速度对刀具磨损的影响最大，进给量次之，背吃刀量最小。 例如:耐热性好的刀具材料，不易磨损；适当加大前角，由于减小了切削力，减少了摩擦，可减少刀具的磨损。 （2）刀具材料、刀具几何角度、工件材料以及是否采用切削液等，也都会影响刀具的磨损。 刀具耐用度（刀具寿命）T：刃磨后的刀具自开始切削直到达到磨钝 标准为止所经过的实际切削时间（单位min）。 刀具耐用度反映了刀具磨损的快慢程度。 刀具总寿命：一把新刀从第一次投入使用直至完全报废时所经历的 实际切削时间（单位min）。 刀具耐用度越长，两次刃磨或更换刀具之间的实际工作时间越长。 刀具耐用度与切削用量的关系： 切削速度提高时，刀具磨损加快，耐用度明显降低。 切削速度影响最大，其次是进给量，背吃刀量影响最小； 第四节 切削加工的经济性与可行性 一、生产率 生产率是指单位时间内生产合格零件的数量。 R0=1/tw 式中： R0—生产率，件/min； tw—加工一个合格零件所需要的时间， min/件； tw= tm＋tc＋to 式中： tm—基本工艺时间，min； tc—辅助时间，min； to—其他时间，min。 直接改变零件尺寸、形状和表面质量所消耗的时间。 为完成切削加工而消耗于各种操作的时间，包括装卸零件、调整机床、装卸刀具、试切和测量等辅助动作所需时间。 与切削加工没有直接关系的时间。如熟悉工艺文件、润滑和擦拭机床、清扫切屑及工间休息时间等。 第四节 切削加工的经济性与可行性 一、生产率 生产率又可表示为： 例： 以车削外圆为例，基本工艺时间的计算公式： 式中： l-车刀行程长度，l=lw+l1+l2，mm； dw-零件待加工表面的直径，mm； h-外圆面加工余量之半，mm； vc-切削速度，m/s； f-进给量，mm/rim；