金属切削的基本知识.ppt

第2章 切削过程及其控制 2.1.1切削加工成形运动 以图2—1所示外圆车削为例，要切除工件表面多余金属层，刀具与工件间必须有相对运动，即工件必须作回转运动，刀具作直线运动。 依其作用的不同，可把切削运动分为主运动与进给运动。 1)主运动 直接切除工件上的切削层，以形成工件新表面的基本运动。主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最多的运动，且主运动只有一个。主运动的速度以Vc表示，称作切削速度。 2)进给运动 是指不断地把切削层投入切削的运动。它的速度较低。进给运动可能是连续性的运动，也可能是间歇性的。进给运动有时仅有一个，但也可能有几个或没有。进给运动的速度用进给量f或进给速度Vf表示。 切削加工的主运动与进给运动往往是同时进行的，因此刀具切削刃上某一点与工件的相对运动是上述两运动的合成。 其合成速度Ve＝ Vc+ Vf。 3)定位和调整运动 使工件或刀具进入正确加工位置的运动。如调整切削深度，工件分度等。 主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动。可以由刀具完成，也可以由工件完成，还可以由刀具和工件共同完成。同时，主运动和进给运动可以是直线运动(平动)，也可以是回转运动(转动)，还可以是平动和转动的复合运动。 由于上述不向运动形式和不同运动执行元件的多种组合，产生了不同的加工方法。 2.1.1工件加工表面 在工件上形成所要求的新表面过程中，工件上有三个不断变化着的表面（见图2-1）： 1．待加工表面——工件上有待切削金属层的表面； 2．已加工表面——工件上经刀具切削后形成的表面； 3．过渡表面(加工表面)——已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。 上述关于切削运动、工件表面的基本定义均适用与其它切削加工。 图2-11 外圆纵车时切削层参数a)直线刃时 b)曲线刃时 定位误差 2.2 切削刀具基本定义 金属切削加工的刀具种类繁多，但刀具切削部分的组成却有共同点。车刀的切削部分可看作是各种刀具切削部分最基本的形态。 2.2.1 车刀切削部分的组成 车刀由切削部分和刀柄组成。刀具中起切削作用的部分称切削部分，夹持部分称刀柄，图2-3表示了车刀的组成部分和各部分的名称。 刀具切削部分的构成 切削部分由不同刀面和切削刃构成。定义如下： (1) 前刀面Aγ 切屑沿其流出的刀面。 (2) 后刀面Aα与加工表面相对的刀面。同前刀面相交形成主切削刃的表面， (3) 副后刀面 Aα′与已加工表面相对的表面。同前面相交形成副切削刃的表面， (4) 主切削刃S 前刀面与后刀面的交线。它担负着主要的切削工作。 (5) 副切削刃 S′前刀面与副后刀面的交线。它担负少量切削工作。 (6) 刀尖 主、副切削刃连接处相当少的一部分切削刃。 2.2.2刀具坐标系与刀具几何角度 刀具几何角度：是用来表示前、后刀面和切削刃的空间位置的。 各刀面和切削刃的空间位置对刀具的切削性能、加工质量和切削效率有很大影响。确定刀具几何角度有工作坐标系(刀削层参数坐标系)和标注坐标系。 2.2.2.1刀具标注角度坐标系 在设计与制造刀具时，需确定刀具角度值的大小，此时还不知道合成切削速度的方向。所以，只能在某些合理的假定条件下建立坐标系，这就是刀具标注角度坐标系，在此坐标系中所确定的刀具角度称为刀具标注角度。 车削时的假设条件有： ①主切削刃处在水平面上，刀尖恰在工件中心高度上： ②刀柄中心线垂直于工件轴线(假定进给方向)； ③主运动方向与刀具底面垂直(不考虑进给运动)； ④工件已加工表面的形状为圆柱面。 确定刀具角度的坐标参考系： 主运动方向 静止参考系 进给运动方向 刀具安装位置 2.2.2 刀具标注角度坐标系 参考坐标平面:基面和主切削平面 测量平面:正交平面、法平面、假定工作平面及背平面。 2.6.2 刀具几何角度 1. 刀具标注坐标系 构成刀具标注坐标系的基准平面有六个： （1） 基面Pr?：通过切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面。 车刀的基面平行于刀体底面。 钻头、铣刀等旋转体类刀具的基面为通过切削刃上选定