第3章金屬切削基礎(chǔ)與刀具ppt課件.ppt

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1、第3章金屬切削基礎(chǔ)與刀具3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)3.2車刀3.3銑刀3.4孔加工刀具3.5螺紋加工刀具3.6齒輪刀具3.7數(shù)控刀具結(jié)束3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)金屬切削加工是指用切削工具從工件上切除多余金屬材料的加工方法。常用的切削工具有車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、砂輪、齒輪刀具等，常見的切削加工方法有車削、銑削、刨削、銑削、磨削、齒形加工、等。3．1．1金屬切削的基本定義1．切削運(yùn)動(dòng)和切削用量1)切削運(yùn)動(dòng)指切削加工時(shí)，切削工具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如圖3-1所示，車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是切除多余金屬的基本運(yùn)動(dòng)，車刀平行于工件軸線的直線運(yùn)動(dòng)

2、，是保證切削連續(xù)進(jìn)行，由這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成的切削運(yùn)動(dòng)，完成工件外圓表面的加工。下一頁(yè)返回圖3-1車削運(yùn)動(dòng)和切削表面返回2)切削用量切削用量是切削過程中切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量的總稱。（1）切削速度切削速度是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。若主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切削速度為其最大的線速度。計(jì)算公式為:（2）進(jìn)給量進(jìn)給量是指刀具或工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件或刀具移動(dòng)的距離,常用每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來(lái)表示。（3）背吃刀量背吃刀量是指工件上已加工表面與待加工表面間的垂直距離。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)3．1．2刀具切

3、削部分的基本定義1．切削刀具組成及幾何參數(shù)切削刀具種類繁多，構(gòu)造各異。其中較典型、較簡(jiǎn)單的是車刀，其他刀具的切削部分可以看成是以車刀為基本形態(tài)演變而來(lái)的刀具，如圖3-5所示。1)刀具切削部分的組成如圖3-6所示為普通外圓車刀，由刀體和刀柄兩部分。刀柄用于夾持刀具，又稱夾持部分；刀體用于切削，又稱切削部分。切削部分一般由三面、兩個(gè)切削刃和一個(gè)刀尖組成。（1）前面刀具上切屑流過的表面稱為刀具的前面，又稱前刀面。（2）后面刀具上與過渡表面相對(duì)的表面稱為刀具的后面，又稱后刀面。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)圖3-5幾種刀具切削部

4、分的形狀返回圖3-6車刀的組成返回（3）副后面刀具上與已加工表面相對(duì)的表面稱為刀具的副后面。（4）主切削刃前面和后面的交線為主切削刃。（5）副切削刃前面和副后面的交線為副切削刃。（6）刀尖主切削刃和副切削刃的交點(diǎn)。刀尖實(shí)際上是一段短直線或圓弧。不同類型的刀具，其刀面、切削刃的數(shù)量不完全相同。2)確定刀具幾何角度的輔助平面刀具角度對(duì)切削加工影響很大，為便于度量和刃磨刀具，需要假定三個(gè)輔助平面作基準(zhǔn)，構(gòu)成刀具靜止參考系，如圖3-7所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)圖3-7刀具靜止參考系返回3)車刀的幾何角度刀具的幾何角度是

5、在刀具靜止參考系內(nèi)度量的，如圖3-8所示。2．切削層參數(shù)切削層是指工件上正被刀具切削刃切削的一層金屬。切削層參數(shù)是在與主運(yùn)動(dòng)方向垂直的平面內(nèi)度量的切削層截面尺寸。3．1．3切削過程及其物理現(xiàn)象金屬在切削過程中產(chǎn)生的積屑瘤、切削力、切削熱和刀具磨損等物理現(xiàn)象，主要是切削過程中的變形和摩擦引起的。下面分別對(duì)這些物理現(xiàn)象進(jìn)行分析。1．切屑的形成及切屑類型1)切屑的形成金屬的切削過程也是切屑形成的過程。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)圖3-8車刀的標(biāo)注角度返回2)切屑的類型當(dāng)工件材料的性能、切削條件不同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同類型的切屑，并

6、對(duì)切削加工產(chǎn)生不同的影響。（1）帶狀切屑（2）節(jié)狀切屑（3）單元狀切屑（4）崩碎切屑同一加工件，切屑的類型可以隨切削條件的不同而改變，在生產(chǎn)中，常根據(jù)具體情況采取不同的措施來(lái)得到需要的切屑，以保證切削加工的順利進(jìn)行。例如，增大前角、提高切削速度或減小切削厚度可將節(jié)狀切屑轉(zhuǎn)變成帶狀切屑。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)2．積屑瘤在一定范圍的切削速度下切削塑性金屬時(shí)，在刀具前面靠近刀刃的部位粘附著一小塊很硬的金屬，這塊金屬就是切削過程中產(chǎn)生的積屑瘤，或稱刀瘤。3．切削力總切削力是切削層金屬的變形抗力、刀具前面與切屑之間的摩擦力

7、以及后面與過渡表面之間的摩擦力的總和。4．切削熱與切削溫度在切削過程中，由于切削層金屬的彈性變形、塑性變形以及摩擦而產(chǎn)生的熱，稱為切削熱。切削熱通過切屑、工件、刀具以及周圍的介質(zhì)傳導(dǎo)出去。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)切削區(qū)域(工件、切屑、刀具三者之間的接觸區(qū))的平均溫度，稱為切削溫度。切削溫度可用儀器測(cè)定，也可通過切屑的顏色大致判斷。如切削碳素鋼，切屑的顏色從銀白色、黃色、紫色到藍(lán)色，則表明切削溫度從低到高。5．刀具的磨損一把磨好的刀具，經(jīng)過一段時(shí)間切削后，刀刃由鋒利逐漸變鈍，如繼續(xù)使用就會(huì)發(fā)現(xiàn)工件已加工表面粗糙度值增

8、大，切削溫度升高，切屑顏色開始發(fā)生變化，甚至?xí)a(chǎn)生振動(dòng)或不正常的噪音。這說(shuō)明刀具已嚴(yán)重磨損，必須重磨或換刀。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)3．1．4刀具材料的選用1．刀具材料應(yīng)具備的性能切削過程中，刀具切削部分是在很大的切削力、較高的切削溫度及劇烈摩擦等