金屬切削刀具基礎課件.ppt

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1、第三章切削過程及其控制金屬切削加工是機械制造工業(yè)中的一種基本加工方法。加工時工件和刀具都安裝在機床上并完成一定的相對運動，使刀具在工件毛坯上切去部分多余的材料，將毛坯加工成具有一定尺寸、形狀、精度和表面質(zhì)量的零件。切削加工必須具備三個條件：刀具與工件之間要有相對運動；刀具具有適當?shù)膸缀螀?shù)，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能?！?.1金屬切削基礎一、切削加工的基本概念(一)切削運動及切削中的工件表面1.切削運動要進行切削加工，金屬切削機床必須為形成工件表面提供兩種最主要的相對運動，即主運動和進給運動。(1)主運動主運動是刀具和工件之間產(chǎn)生的最

2、主要的相對運動以進行切削的運動。它是刀具切削刃及其毗鄰的刀面切入工件材料，使切削層金屬轉(zhuǎn)變成切屑，從而形成新鮮表面的運動。在表面成形運動中，必須有一個主運動。一般地，主運動消耗的功率比較大，速度也比較高。主運動可以是旋轉(zhuǎn)運動，如車削、銑削、鉆削、磨削等；也可以是直線運動，如刨削、插削、拉削等。主運動可由工件完成，如車創(chuàng)、龍門刨床上刨削；也可以由刀具完成，如銑削、牛頭刨床上刨削、磨削、鉆削等。(2)進給運動它是一種在切削運動中不斷地把切削層投入，使切削工作得以持續(xù)下去的運動。一般，進給運動的速度較低，功率消耗也較少。其數(shù)量可以是一個，如鉆削[鉆頭軸

3、向進給)；也可以是多個，如外圓磨削?？梢允沁B續(xù)進行的，如鉆孔、車外圓、銑平面等；也可以是斷續(xù)進行的，如刨平面、車外圓時的橫向進給等。進給運動可以是工件完成的，如銑削、磨削等；也可以是刀具完成的，如車削、鉆削等。(3)合成切削運動工件加工新表面的形成是靠刀具與工件之間的切削運動實現(xiàn)的。當進給運動連續(xù)進行時，主運動和進給運動的合成運動是實際切削運動。由于進給速度常常比主運動速度小得多，故常將主運動看成是切削運動。2．工件切削中的表面以車削為例，工件在車削過程中有面:待加工表面——即將被切除金屬層的表面；已加工表面——已經(jīng)切去一部分金屬面形成的新表面；

4、過渡表面——切削刃正在切削的表面，也就是待加工表回和已加工表面間的表面。(二).切削用量切削用量是指切削速度，進給量(或進給速度)和背吃刀量，三者又稱為切削用量三要素。1.切削速度(m/s或m/min)切削刃上選定點相對于工件的主運動速度稱為切削速度。計算切削速度時，應選取刀刃上速度最高的點進行計算。主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，切削速度由下式確定：2.進給量工件或刀具轉(zhuǎn)—周(或每往復一次)，兩者在進給運動方向上的相對位移量稱為進給量，其單位是mm／r(或mm／雙行程)。對于銑刀、鉸刀、拉刀等多齒刀具，還規(guī)定每齒進給量fz,單位是mm／z。進給速度Vf、進

5、給量f和每齒進給量fz之間的關系為:Vf=f?n=fz?z?n（mm/s或mm/min）3.背吃刀量ɑp(mm)刀具切削刃與工件的接觸長度在同時垂直于主運動和進給運動的方向上的投影值稱為背吃刀量。外圓車削的背吃刀量就是工件已加工表面和待加工表面問的垂直距離。（三）切削層參數(shù)切削刃在一次走刀中從工件上切下的一層材料稱為切削層。切削層的截面尺寸參數(shù)稱為切削層參數(shù)。切削層參數(shù)通常在與主運動方向相垂直的平面內(nèi)觀察和度量；1.切削層公稱厚度hD垂直于過渡表面度量的切削層尺寸稱為切削層公稱厚度(以下簡稱為切削厚度)。hD反映了切削刃單位長度上的切削負荷。2.

6、切削層公稱寬度bD沿過渡表面度量的切削層尺寸稱為切削層公稱寬度。(以下簡稱為切削寬度)。如車刀主切削刃為直線3.切削層公稱橫截面積AD切削層在切削層尺寸度量平面內(nèi)的橫截面積稱為切削層公稱橫截面積(以下簡稱為切削面積)；對于車削二、刀具角度切削刀具的種類繁多，結構各異，但是各種刀具的切削部分卻具有共同的特征。外圓車刀是最基本、最典型的刀具，車刀的切削部分與其他各種刀具刀齒上的切削部分是基本相同的。（一）刀具切削部分的結構要素盡管金屬切削刀具的種類繁多，但其切削部分的幾何形狀與參數(shù)都有共性，即不論刀具結構如何復雜，其切削部分的形狀總是近似地以外圓車刀

7、切削部分的形狀為基本形態(tài)。刀具切削部分的結構為：一尖：刀尖二刃：主刀刃和副刀刃三刀面：前刀面、主后刀面和副后刀面。(1)前刀面切屑沿其流出的刀具表面。(2)主后刀由與工件上過渡表面相對的刀具表。(3)副后刀向與工件已加工表面相對的刀具表面。(4)主切削刃前刀面與主后刀面的交線，它承擔主要切削工作，也稱為主刀刃。(5)副切削刃前刀面與副后刀面的交線，它協(xié)同主切削刃完成切削工作，并最終形成加工表面，也稱為副刀刃。(6)刀尖連接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它可以是一段小的廁弧，也可以是段直線。（二）刀具的標注角度1.刀具標注角度的參考系刀具要從工件上

8、切除材料．就必須具有一定的切削角度。切削角度決定了刀具切削部分各表面之間的相對位置。為了確定和測量刀具的角度，必須引入一個由三個參考平面