南京理工大学机械制造基础——金属切削加工的基础.ppt

机械制造技术基础机械制造基础与工艺部分 武 凯 南京理工大学机械工程学院 本部分的教学内容 金属切削加工基础、机床及加工方法 机械加工工艺规程及典型零件加工工艺 机械加工质量 机械装配工艺 机床夹具设计 现代机械制造技术 第1章 金属切削加工的基础知识 第1章 金属切削加工的基础知识 内容 切削加工运动分析及切削要素 金属切削刀具 切削过程中的物理现象 工件材料的切削加工性 切削液 1.1 切削加工的运动分析及切削要素 零件的表面都是由回转体表面(外圆面、内圆面)、平面和曲面等组成。零件表面的切削加工通过切削运动完成。 1.1 切削加工的运动分析及切削要素 ☆ 回转体表面：是以直线为母线作旋转运动所形成的表面；成型方法主要有：车削、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、内外圆磨削等。如构成轴类、盘套类零件的内外圆、圆锥等。 1.1.2 切削运动 常见机床的切削运动 已加工表面加工表面（过渡表面）待加工表面 第1章 金属切削加工的基础知识 切削要素 切削用量三要素 体现了刀具与工件之间相互作用条件与相互关系。直接影响刀具耐用度、加工质量与加工效率。 切削速度vc 进给量 f 背吃刀量（切削深度） ap 切削层尺寸平面要素 切削层公称厚度hD 切削层公称宽度bD 切削层公称横截面积AD 第1章 金属切削加工的基础知识 切削用量三要素 切削速度vc 主运动的线速度，即单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离。 主运动为旋转运动时： vc =πd n /1000 (m/min) 其中: d—工件待加工表面的直径 n—工件的转速 主运动为往复直线运动时：vc =2Lnr/1000(m/min) 其中: L—往复运动行程长度 nr—主运动每分钟往复次数 第1章 金属切削加工的基础知识 切削用量三要素 进给量 f 进给量表示进给运动的速度。在主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，单位是mm/r(用于车削、镗削等)或mm/行程(用于刨削、插削等)。 进给运动速度还可以用进给速度Vf（单位mm/min）或每齿进给量fz(用于铣刀、铰刀等多刃刀具，单位是mm/齿)表示。 Vf =nf =nzfz 其中： n—主运动的转速 z—刀齿齿数 第1章 金属切削加工的基础知识 切削用量三要素 背吃刀量（切削深度） ap 待加工表面与已加工表面的垂直距离 对外圆面： ap=(dw-dm)/2 其中： dw—工件待加工表面的直径(mm) dm—工件已加工表面的直径 (mm) 补充定义：在垂直于进给运动方向上测量的主切削刃切入工件的深度。 第1章 金属切削加工的基础知识 切削用量三要素：各种切削方法的切削用量三要素标注 第1章 金属切削加工的基础知识 切削层尺寸平面要素 切削层：两个相邻加工表面之间的材料。工件（刀具）每转一圈,刀具切削刃从工件上切削下来转化为切屑的金属层。 切削层尺寸平面PD：过主切削刃基点（作用切削刃的中点），并垂直于该点主运动方向的平面。 第1章 金属切削加工的基础知识 切削层尺寸平面要素 切削层公称厚度hD = f sinkr 切削层尺寸平面内沿垂直于切削刃方向所测得的切削层尺寸 切削层公称宽度bD = ap / sinkr 切削层尺寸平面内沿切削刃方向所测得的切削层尺寸 第1章 金属切削加工的基础知识 切削层尺寸平面要素 切削层公称横截面积AD AD=hD bD =f ap 1.2 金属切削刀具 刀具的组成： 夹持部分 工作部分/切削部分 刀具的分类： 按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。 按功能：外圆车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、尖刀、镗孔刀、成形刀等。 刀具的形式：整体式、焊接式、机械安装式（压板压紧） 机夹不重磨刀具 铣刀、螺纹刀具 1.2.1 刀具切削部分的基本定义 1.2.2 刀具的静止参考系（Pr—Ps—Po系—正交平面参照系） （1）静止参照系的假设条件： 假定运动条件：进给量f=0 假定安装条件：刀尖与工件回转中心等高； 刀杆方向与进给方向垂直。 1.2.3 刀具标注角度的定义 刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度） 刀具标注前角γ0：在正交平面内测量的，前刀面与基面的夹角。（注意：前角有正、负之分） 前角的标注 刀具标注注后角α0 在正交平面内测量的，后刀面与切削平面的夹角。 后角的标注 主偏角与副偏角 主偏角Kr：在