機(jī)械加工基礎(chǔ)教學(xué)配套課件蘇偉第2章

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1、第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)提示⒈了解有關(guān)切削刀具基本知識(shí)。⒉掌握刀具角度和加工的關(guān)系。⒊掌握切削用量三要素之間的關(guān)系。⒋掌握刀具幾何角度和切削用量的正確選擇。⒌了解影響刀具耐用度的因素。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)金屬切削運(yùn)動(dòng)由金屬切削機(jī)床來(lái)完成，機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成一個(gè)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。2.1金屬切削加工運(yùn)動(dòng)2.1.1切削運(yùn)動(dòng)與切削要素⒈切削運(yùn)動(dòng)在切削加工時(shí)，按工件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)所起的作用來(lái)分，切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。⑴主運(yùn)動(dòng)刀具與工件之間最主要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它消耗功率最多，速度最高。主運(yùn)動(dòng)只有且必須有一

2、個(gè)。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)主運(yùn)動(dòng)可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)，如圖2-1所示，如車削主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；鉆削主運(yùn)動(dòng)是鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；銑削主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。⑵進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具與工件之間產(chǎn)生的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)，配合主運(yùn)動(dòng)，不斷將多余的金屬投入切削以保持切削連續(xù)進(jìn)行或反復(fù)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。一般而言，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度較低，消耗功率較少。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)圖2-1各種加工的切削運(yùn)動(dòng)a)鉆削運(yùn)動(dòng)b)車削運(yùn)動(dòng)c)刨削運(yùn)動(dòng)(vf為間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng))d)銑削運(yùn)動(dòng)e)磨削運(yùn)動(dòng)f)拉削運(yùn)動(dòng)第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成，也可

3、由工件完成，如車削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)，縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；鉆削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只有橫向進(jìn)給一個(gè)；銑削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有三個(gè)，即縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給和垂直進(jìn)給；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不限于一個(gè)（如滾齒），個(gè)別情況也可以沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（如拉削），如圖2-1所示。⑶工件表面在切削加工中，隨著工件多余材料不斷被切除變成切屑，工件上形成三個(gè)不斷變化著的表面，如圖2-2所示，分別如下。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)a)b)圖2-2切削運(yùn)動(dòng)和工件的加工表面示意圖a)車外圓b)刨削平面1）已加工表面已經(jīng)切除切削層而形成的新表面；2）待加工表面加工時(shí)即將切除切削層的表面；第2章

4、金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)3）過(guò)渡表面切削刃正在切削著的表面，它是待加工表面和已加工表面的過(guò)渡表面。它總是介于待加工表面和已加工表面之間，也稱為加工表面或切削表面。⒉切削用素切削要素是指切削用量和切削層參數(shù)。⑴切削用量切削用量是切削加工過(guò)程中切削速度、進(jìn)給量或進(jìn)給速度和切削深度（背吃刀量）的總稱，如圖2-3所示。它是用于調(diào)整機(jī)床、計(jì)算切削力、切削功率、切削溫度、選擇刀具合理幾何角度和核算工序成本等所必需的參數(shù)。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)圖2-3切削用量a)車外圓b)車端面c)切槽第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)1）切削速度vc刀具切削

5、刃上選定點(diǎn)（或參考點(diǎn)，當(dāng)無(wú)特別指定時(shí)，一律以刀具或工件進(jìn)入切削狀態(tài)的最大直徑為計(jì)算依據(jù)）相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)線速度稱為切削速度。當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度vc的計(jì)算公式為：?dnwv?（2-1）c10002）進(jìn)給量f指刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量，可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來(lái)表示。第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于多齒刀具（如鉆頭、銑刀等）每轉(zhuǎn)或每行程中每一單齒相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移量，稱為每齒進(jìn)給量fz，單位為mm/齒。f?f/z（2-2）z對(duì)于銑刀、鉸刀、拉刀等多齒刀具。公式為：v?

6、nf?nfz（2-3）fz3）切削深度（背吃刀量）ap指工件上已加工表面與待加工表面間的垂直距離，單位為mm，如圖2-3a所示。加工外圓、內(nèi)孔等回轉(zhuǎn)表面時(shí)：第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)d?dwma?（2-4）p2⑵切削層參數(shù)1）切削刃基點(diǎn)主切削刃上的特定選定點(diǎn)，一般選主切削刃工件長(zhǎng)度的中點(diǎn)位置。如圖2-4所示。圖中D點(diǎn)為切削刃基點(diǎn)。圖2–4車外圓時(shí)的切削層參數(shù)第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)2）切削層尺寸平面用來(lái)確定切削層參數(shù)所特定的平面，是指通過(guò)切削刃基點(diǎn)D并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的平面。切削層的尺寸可用公稱寬度、公稱厚度、公稱

7、橫截面積三個(gè)參數(shù)表示。3）切削層公稱寬度bD（GB/T12204-1990）簡(jiǎn)稱切削寬度，是沿過(guò)渡表面測(cè)量的切削層尺寸，如圖2-4所示。外圓車削時(shí)apb?（2-5）Dsinkr第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)4）切削層公稱厚度hD（GB/T12204-1990）簡(jiǎn)稱切削層厚度，指一個(gè)單元切削，主切削平行移動(dòng)的距離，或切削層兩相鄰過(guò)渡表面之間的垂直距離，用hD表示，單位為mm。如圖2-4所示。外圓車削時(shí)h?fsink（2-6）Dr5）切削層公稱橫截面積（GB/T12204-1990）簡(jiǎn)稱切削層面積，指同一切削瞬間實(shí)際切削層在切

8、削層尺寸平面內(nèi)的投影，或指切削層橫截面的面積，用AD表示，單位為mm2。外圓車削時(shí)A?hb?fa（2-7）DDDp第2章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)2.2刀具切削部分的幾何角度2.2.1刀具的種類和組成⒈刀具的種類機(jī)械加工中使用的刀具種類繁多，按加工方式和具體用途分為車刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床用刀具和磨具等幾大類型