C17加工基础研究报告.pptx

机械制造基础切削加工 金属切削加工是用刀具从金属材料(毛坯)上切除多余的部分，使获得的零件符合要求的几何形状、尺寸及表面粗糙度的加工过程。 金属切削加工按动力来源不同可分为钳工和机械加工两种。 机器零件的形状虽多，但都不外乎是平面、外圆面(包括圆锥面)、内圆面(即孔)及成形面所组成的。 基本表面是切削刀具与工件相对运动组合所形成。 切削运动常被分成主运动和进给运动。 主运动是刀具与工件之间、使刀具接近工件实现切削的运动。是切除材料所需的基本运动，运动速度高，消耗功率多。主运动通常只有一个。 进给运动是使刀具和工件之间产生附加的相对运动。是使待加工材料不断投入切削的运动。进给运动可以是一个或几个。常见机械切削加工的主运动与进给运动待加工表面：工件上待切除的表面。过渡表面：工件上由切削刃形成的、正在被切除的表面。已加工表面：工件上经刀具切削后成形的表面。 切削用量：是指切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。 切削速度Vc：主运动的线速度称为切削速度，指在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离。 当主运动为旋转运动时，则 若主运动为往复直线运动(如刨、插等)，则以平均速度为切削速度，其计算公式为： 进给量f：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。每转进给量f：在主运动一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移，mm/r或mm/str。每分进给量(进给速度)Vf：进给运动的瞬时速度，即在单位时间内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移，mm/s或mm/min。每齿进给量fz：刀具每转或每行程中每齿相对工件在进给运动方向上的位移量，mm/z。切削层是指刀刃正在切削的金属层。切削层公称厚度(简称切削厚度)hD：是垂直于工件过渡表面测量的切削层横截面尺寸。切削层公称宽度(简称切削宽度)bD：是平行于工件过渡表面测量的切削层横截面尺寸。切削层公称横截面积(简称切削面积)AD：工件被切下的金属层沿垂直于主运动方向所截取的横截面积。对刀具材料的基本要求高的硬度和耐磨性；足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动；高的耐热性和化学稳定性；良好的工艺性和经济性。常用刀具材料(1)高速钢(锋钢) ：特点是含有较多的钨、铬、钼、钒等合金元素。通用型高速钢，具有一定的硬度(62~65HRC)和耐磨性、高的强度和韧性，切削速度 (加工钢料)一般不高于50~60m/min，不适合高速切削和硬的材料切削。如W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2。高性能高速钢，是在通用型高速钢的基础上，通过增加碳、钒的含量或添加钴、铝等合金元素而得到的耐热性、耐磨性更高的新钢种。如W2Mo9Cr4VCo8、W12Cr4Mo3V3N。(2)硬质合金：是由硬度和熔点都很高的碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)做基体，用Co、Mo、Ni做黏结剂所制成的粉末冶金制品。钨钴类硬质合金(YG)， 由碳化钨和钴组成。钨钛钴类硬质合金(YT)，由碳化钨、碳化钛和钴组成。钨钛钽(铌)类硬质合金(YW)，由在钨钛钴类硬质合金中加入少量的碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)组成。(3)陶瓷材料：其主要成分是Al2O3，其硬度、耐磨性和化学稳定性均优于硬质合金，刀片硬度可达78HRC以上，能耐1200~1450 ℃高温，故能承受较高的切削速度。(4)超硬材料人造金刚石：前主要用于磨料，磨削硬质合金，也可用于有色金属及其合金的高速精细车和镗削。立方氮化硼(CBN)：它适于精加工淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料。 刀具由刀头和刀体两部分组成。刀体用于夹持和安装刀具，即为夹持部分，而刀头担任切削工作，故又称为切削部分。刀头的描述：一尖二刃三面刀具静止参考系基面：过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面。切削平面：过切削刃上选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面。正交平面：过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面。假定工作平面 过切削刃上选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面。前角(γ0，5～15°)：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。后角(α0，6～12°)：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。主偏角(κγ，40～90°)：在基面上测定的主切削平面与嘉定工作面的夹角。副偏角(κγ’，5～15°)：在基面上测定的副·切削平面与假定工作面之间的夹角。刃倾角(λS，-5～+5°)：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。刀具角度的作用前角：影响切削刃的锋利程度。此角度增大刀刃锋利，但不能过大，否则削弱刀头的强度。后角：减小主后面与工件过渡表面间的磨擦，并配合前角调整切削刃的锋利与强固。选择后角的原则是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，取小值。主偏角和副偏角：主偏角影响切削层截面的形状和几何参数，影响切削分力