金属切削加工的基本概念ppt课件

1、金属切削原理与刀具河北石油职业技术学院机械工程系 秦春霞绪 论 一、我国切削加工技术开展概略 1、切削加工： 利用刀具切除被加工零件多余资料的方法。 工欲善其事，必先利其 器绪 论2、切削加工技术开展概略古代：1石器时代 石劈、骨钻 2青铜器 公元前二千多年 夏商 3铁器时代 公元前8C 春秋 4唐代 原始车床 天文仪 5明代 畜力铣磨机 脚踏砂轮机绪 论近代：1915 上海 第一台车床 1947 工具钢刀具 1950 硬质合金补充：国外的切削技术开展切削加工普通可分为： 车削、铣削、钻削、镗削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精

2、细加工、钳工和刮削等。 绪 论二、本课程的内容与学习方法 1、金属切削原理 几何问题 规律问题 2、金属切削刀具 规范刀具 非规范刀具绪 论 相关课程： 、 3、本课程的特点1涉及知识面广 本课程是一门专业课。在学习这门专业课之前，应先掌握、等根本实际及等根底知识。绪 论2实验实际多 许多公式都是在不同的实验条件下得出的。3实际性强 学习实际就是为实际效力，但经过实际又可以提高实际程度。绪 论四、学习本课程的要求 1、具有正确图示和选择刀具合理几何参数的才干。2、根本掌握切削过程中的主要物理景象的变化规律和运用及控制方法，具有处理实践消费问题的才干。3、具有根据详细要求选择运用常用刀具，以及设

3、计普通非规范刀具的才干。4、要求课上仔细听讲，抓住重点，做好笔记，课下复习，辅导与自学相结合。第一章 金属切削加工的根本概念车削运动车刀角度切削方式第一节 车削运动 一、车削运动一、车削运动 切削运动切削运动是指利用刀具切除工件是指利用刀具切除工件上多余的金属层，以获得所要求的尺寸、上多余的金属层，以获得所要求的尺寸、外形精度和外表质量的运动。外形精度和外表质量的运动。 1.主运动主运动 2.进给运动进给运动第一节 车削运动 v 主运动 vf 进给运动第一节 车削运动 1主运动(独一性) 进展切削时最主要的、耗费动力最多的运动，它使刀具与工件之间产生相对运动。 补充：直接切除工件上的切削层，使

4、之转变为切屑，构成工件新外表的运动。 运动方式：旋转运动和直线运动。车、镗削的主运动是机床主轴的旋转运动。 第一节 车削运动 2进给运动 刀具与工件之间产生的附加相对运动，以坚持切削延续地进展。 补充：使新的切削层不断投入切削的运动。 运动方式：纵向进给运动走刀运动 横向进给运动吃刀运动。 图1-1中vf ，是车外圆时纵向进给运动速度，它是延续的。 横向进给运动那么是延续的。第一节 车削运动二、车削时构成的外表二、车削时构成的外表待加工外表待加工外表过渡外表过渡外表已加工外表已加工外表进给进给运动运动第一节 车削运动 1、待加工外表 加工时工件上等待切除的外表。 2、已加工外表 工件上经刀具切

5、削后产生的外表。 3、过渡外表 工件上由切削刃正在构成的那部分外表。 第一节 车削运动三、切削层 口ABCE称为切削层公称横截面积 第一节 车削运动 四、切削用量切削三要素 切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)的总称。它表示主运动及进给运动量，用于调整机床的工艺参数。 1切削速度Vc 2进给量f 3背吃刀量p 第一节 车削运动 1切削速度Vc 切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度。单位为ms (mmin) 车削时切削速度计算式为： = 1-1 式中 d 待加工外表直径mm n 主运动的旋转速度 r /min 或r /s 。1000dn第一节 车削运动 2进给量f 工件

6、或刀具每转一转或刀具往复一次，刀具相对工件在进给运动方向上的位移，单位mm/r。 车削时的进给速度vf f=fn 1-2 第一节 车削运动 3背吃刀量p 工件上已加工外表和待加工外表间垂直间隔。车外圆时： p= 1-3 式中 dm已加工外表直径。 dw待加工外表直径。 2mwdd第一节 车削运动五、切削层参数意义：影响切削变形和切削力包括：公称厚度hD 公称宽度bD 公称横断面积 AD第一节 车削运动1、公称厚度hD hD = f sinKr 2、公称宽度bD bD =p / sinKr 3、公称横断面积 AD AD = hD bD = f p第一节 车削运动 六、切削时间和资料切除率 意义：

7、反映切削效率高低的两个目的。 1.切削时间tm 1-7由公式可看出： 提高切削用量三要素中任一个，均可使机动时间缩短，提高消费率pcpmfavdLhahnfLt1000第一节 车削运动小结：小结：车削运动车削运动车削中构成的外表车削中构成的外表切削用量切削用量切削层参数切削层参数主运动主运动进给运动进给运动切削速度切削速度Vc进给量进给量f 背吃刀量背吃刀量phD、 bD、 ADAD = hD bD = f p练 习 在车床上车不断径为60毫米的轴，现要一次走刀到直径为52毫米，假设选切削速度=80米/分，求背吃刀量p 吃刀深度和车床主轴转速n各等于多少？第二节 车刀角度车刀角度包括：静态的标

8、注角度 动态的任务角度一、车刀的组成 1、切削部分：刀面、切削刃、刀尖 2、刀柄部分 第二节 车刀角度一、车刀的组成前面前面主后面主后面副后面副后面主切削主切削刃刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖刀柄刀柄切削部分切削部分第二节 车刀角度 1、刀面 1前面又称前刀面 刀具上切屑流出时经过的外表。 2后面又称后刀面 与工件上过渡外表相对的刀具外表。 3副后面 与工件已加工外表相对的刀具外表。 前面和后面之间所包含的刀具实体部分为刀楔。 AAA第二节 车刀角度 2、切削刃 1主切削刃S 刀具前面与后面的交线。 2副切削刃S 刀具前面与副后面的交线。 3、刀尖 图1-3 刃口圆弧半径r 图 1-4 车刀的刀尖

9、第二节 车刀角度 二、坐标平面与参考系 车刀切削部分个外表在空间倾斜相交，为标注车刀角度，必需建立有三个坐标平面组成的参考系。 正交平面参考系 法平面参考系 假定任务平面参考系第二节 车刀角度 假定主运动方向： 垂直于车刀刀柄的安装面 假定进给运动方向： 垂直或平行于刀柄轴线第二节 车刀角度1、正交平面参考系1基面pr 过切削刃选定点，垂直于该点切削速度假定主运动方向的平面。 车刀的基面是平行于车刀安装面底面的平面 2切削平面ps 经过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面。 基面基面Pr切削速度方向切削速度方向主切削主切削刃上选刃上选定点定点刀柄底面刀柄底面第二节 车刀角度3正交平面

10、po 经过切削刃选定点，同时垂直于基面pr和切削平面ps的平面。 副正交平面参考系？正交平面正交平面Po： Ps Pr基面基面Pr： PrVc 刀具安装面车刀刀具安装面车刀切削平面切削平面 Ps: 与与 S相切相切 且且 Pr假定切削方向假定切削方向Vc正交平面参考系正交平面参考系Pr-Ps-Po)主切削主切削刃上选刃上选定点定点基面基面Pr副切削平面副切削平面Pr第二节 车刀角度 2、法平面参考系 Pr-Ps-Pn 基面Pr 、切削平面Ps、法平面Pn 1法平面Pn： 是经过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面 。 PnS 法平面法平面Pn：PnS基面基面Pr： PrVc 刀具安装面车刀刀具安装

11、面车刀切削平面切削平面 Ps: 与与 S相切相切 且且 Pr切削速度方向切削速度方向Vc法平面参考系法平面参考系 Pr-Ps-Pn 90主切削主切削刃上选刃上选定点定点第二节 车刀角度 3、假定任务平面参考系 基面Pr、假定任务平面Pf 、背平面Pp 1假定任务平面Pf 经过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面Pr的平面。 2背平面Pp 经过切削刃选定点并同时垂直于基面Pr和假定任务平面Pf的平面。假定任务平面假定任务平面Pf ： Pf Pr 、f基面基面Pr： PrVc 刀具安装面车刀刀具安装面车刀假定主运动方向假定主运动方向Vc假定进给运动方向假定进给运动方向f背平面背平面Pp

12、： Pr 、 Pf 假定任务平面参考系假定任务平面参考系 Pr-Ps-Pf-Pp 主切削主切削刃上选刃上选定点定点第二节 车刀角度三、正交平面参考系车刀的标注角度 共有六个独立的角度 1. 前角 2. 后角 3. 主偏角 4. 副偏角 5.刃倾角 6.副后角第二节 车刀角度1前角 在正交平面Po中丈量的前面Ar与基面Pr间夹角。 2后角o 在正交平面Po中丈量的后面与基面Pr间夹角。3主偏角Kr 主切削刃S在基面Pr上的投影与进给方向间的夹角。4刃倾角s 在切削平面Ps中丈量的主切削刃S与基面的夹角。第二节 车刀角度5副偏角Kr 副切削刃S在基面Pr上的投影与进给方向间的夹角。6副后角o 在正

13、交平面Po中丈量的副后刀面与基面间夹角。向 上节课回想n正交平面参考系n 基面Pr 切削平面Ps 正交平面Po v 基面基面PrPr： PrVc PrVc 、 刀具安装面车刀刀具安装面车刀v 切削平面切削平面Ps: Ps: 与与 S S相切相切 且且 Pr Pr v 正交剖面正交剖面PoPo： Ps Po Ps Pon法平面参考系n 基面Pr 切削平面Ps 法平面Pn 上节课回想v法平面Pn：PnSn假定任务平面参考系n 基面Pr 假定任务平面Pf 背平面Ppv假定任务平面Pf ：Pf Pr 、fv 背平面Pp ： Pp Pr Pf aPn正交平面参考系车刀标注角度 上节课回想v 正交平面Po

14、标注： 前角、后角 v 基 面 Pr标注： 主偏角、副偏角v 切削平面Ps标注： 刃倾角v 副正交平面Po标注： 副后角第二节 车刀角度 前角正负的判别 前面与Ps之间的夹角小于90度时，前角为正，大于90度时，前角为负。 后角正负的判别 后面与Pr之间的夹角小于90度时，后角为正，大于90度时，后角为负。 图 1-10 车刀前、后角和刃倾角正、负的规定 a 前、后角 b刃倾角第二节 车刀角度 角度确定车刀切削刃及各面的方位： 前面、后面、主切削刃rk前面：前角前面：前角 和刃倾角和刃倾角00 rks s后面：后角后面：后角 和主偏角和主偏角主切削刃：主偏角主切削刃：主偏角 和刃倾角和刃倾角第二节 车刀角度 副后面、副切削刃副后面：副后角副后面：副后角 和副主偏角和副主偏角前面：前角和刃倾角前面：