机械制造技术基础 第2章教学讲义.pptx

第2章 金属切削基础知识刀具的几何角度切削用量的选择典型工件加工刀具的选用刀具材料本章要点2.1 概述Overviee第2章 金属切削基础知识Basic knowledge of metal cutting机械制造技术基础（1） 主运动2.1.1 切削运动金属切削加工是用金属切削刀具切除工件上多余的金属材料，使其形状、尺寸精度及表面精度达到图纸要求的一种机械加工方法。刀具切除多余金属是通过在刀具和工件之 间产生相对运动来完成的，此运动称为切削运动。切削运动可分为主运动和进给运动两种。由机床或人力提供的刀具与工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的刀具表面切入工件材料，使被切削层转变为切屑, 从而形成工件的新表面。在切削运动中，主运动速度最高、耗功最大，是切下切屑所必须的基本运动。2.1.1 切削运动刀具与工件之间附加的相对运动, 它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑, 从而形成具有所需几何特性的已加工表面。进给运动可由刀具完成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）, 也可以是连续的（如车削）。 （2） 进给运动2.1.1 切削运动3、合成切削运动 刀具与工件间的相对切削运动是主运动和进给运动的合成运动。切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，称为切削速度，以vc表示。切削刃上选定点相对于工件的进给运动的瞬时速度，称为进给速度，以vf表示。合成切削运动的瞬时速度用ve表示。则ve＝vc＋vf 。 主运动2.1.2 工件表面1、待加工表面：工件上有待切除金属层的表面。2、已加工表面：工件上经刀具切除金属层后产生的新表面。3、过渡表面(加工表面)：主切削刃正在切削着的表面。它是待加工表面与已加工表面之间的过渡表面。2.1.3 切削用量切削速度vc、进给量f、背吃刀量ap 构成了普通外圆车削的切削用量三要素。1．切削速度（1）主轴转速n。主轴转速是指主轴在单位时间内的转数，是表示机床主运动的性能参数，用符号n表示，其单位是r/min或r/s。（2）切削速度vc 。切削速度是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度（线速度），用符号vc表示，单位为m/min或m/s。外圆车削或用旋转刀具切削加工时的切削速度计算公式为： 式中： vc ?——?切削速度（m/min）； d?——?工件或刀具直径（mm）；?n?——?工件或刀具转速(r/min)。2.1.3 切削用量2．进给量f 工件或刀具每转一转时，刀具相对于工件沿进给方向的位移，单位为mm/r。对多刃切削刀具，规定每一个刀齿的进给量fz，单位为mm/z（毫米/齿）。 f = fz ·Z进给速度则是单位时间的进给量，单位为mm/s或mm/min。 vf = f · n2.1.4 切削层切削层是指切削过程中，由刀具在切削部分的一个单一动作（或指切削部分切过工件的一个单程，或指只产生一圈过渡表面的动作）所切除的工件材料层。外圆车削时的切削层就是工件旋转一圈，主切削刃移动一个进给量f 所切除的一层金属层。2.1.4 切削层切削层的形状和尺寸称为切削层参数。切削层参数在通过切削刃上选定点并垂直于该点切削速度vc的平面内测量，有以下3个。1．切削层公称厚度hD切削层公称厚度hD是垂直于过渡表面测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离。它反映了切削刃单位长度上的切削负荷。车外圆时，若车刀主切削刃为直线，则： hD?=?fsin?r 2．切削层公称宽度bD切削层公称宽度bD是沿过渡表面测量的切削层尺寸。它反映了切削刃参加切削的工作长度。当车刀主切削刃为直线时，外圆车削的切削层公称宽度为： bD?=ap/sin?r3．切削层公称横截面积AD在切削层尺寸平面内切削层的实际横截面积称作切削层公称横截面积AD： AD= bD hD?=?ap f 2.2 刀具的几何角度Tool geometric angles第2章 金属切削基础知识Basic knowledge of metal cutting机械制造技术基础2.2.1 车刀的组成外圆车刀的构造如图所示，包括刀体和刀头（切削部分）两部分。刀柄是定位和夹持的部分，刀头用于切削工件。1．前面 ：又叫前刀面，指刀具上切屑流过的表面。2．主后面 ：又叫主后刀面，刀具上与工件过渡表面相对的表面。3．副后面 ：又叫副后刀面，刀具上与工件已加工表面相对的表面。4．主切削刃 ：刀具前面与主后面相交而得到的刃边（或棱边），用于切出工件上的过渡表面，它承担主要的切削工作。5．副切削刃 ：刀具前面与副后面相交而得到的刃边，它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。6．刀尖：是指主切削刃与副切削刃连接处相当少的一部分切削刃，如图所示，刀尖有3种形式，可以是近似的点，即刀尖圆弧半径 =0；修圆刀尖 0；倒角刀尖