电子课件-《机修钳工工艺学(第三版)》-A02-0876-第一章

1、第一章 金属切削的基础知识1-1切削运动与切削用量1-2刀具的切削角度1-3金属切削过程的基本规律1-4切削液1-5钳工常用的刀具材料1-1切削运动与切削用量一、切削运动切削运动及工件加工时形成的表面a)车削 b) 刨削 c) 钻削1. 主运动主运动是指进行切削时最主要的、消耗动力最大的运动， 它使刀具与工件之间产生相对运动。2.进给运动进给运动是指刀具与工件之间产生的附加运动， 以保证切削连续地进行。3.切削加工时工件上形成的表面在切削加工过程中， 工件上形成三个表面。（1）待加工表面工件上即将被切除金属层的表面。（2）过渡表面工件上由切削刃正在形成的表面。（3）已加工表面工件上切削后形成的

2、表面。二、切削用量1. 主运动切削用量是指切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量（也称切削深度）的总称。车削外圆时的切削用量1. 切削速度车削时切削速度计算公式为：2.进给量车削时进给速度为：3. 背吃刀量车削外圆时：三、切削用量的选择1. 背吃刀量的选择粗加工时， 在机床的功率、强度、刚度和刀具强度允许的情况下， 除留出精加工余量外尽可能一次切削完。如果余量太大， 可分几次切削， 但第一次走刀应尽量将背吃刀量取大些。精加工时， 背吃刀量要根据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。2.进给量的选择进给量对表面粗糙度的影响最大。因此， 在粗加工时， 进给量可取大些； 精加工时， 进给量可取小些。各

3、种切削加工的进给量可根据相关手册上的进给量表选择确定。3.切削速度的选择切削速度应根据工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具寿命的不同来选择， 具体可通过计算、查表或根据经验加以确定。1-2刀具的切削角度一、刀具的组成部分和辅助平面金属切削刀具的种类很多， 其中车刀比较典型， 本节以车刀为例分析刀具切削部分的角度。车刀切削部分的构成刀头的组成部分二、刀具的主要角度和作用1.确定刀具切削角度的辅助平面辅助平面（1） 基面过切削刃选定点并垂直于该点切削速度方向的平面。（2）切削平面过切削刃选定点与过渡表面相切并垂直于基面的平面。（3）正交平面（ 主截面） 过切削刃选定点同时垂直于切削平面与基面的平面。2.

4、刀具的主要角度和作用各测量面内测量的主要角度及作用在正交平面内测量的角度 在基面内测量的角度车刀的刃倾角1-3金属切削过程的基本规律一、切屑的类型及形成条件切削过程中， 刀具推挤工件， 首先使工件上的一层金属产生弹性变形， 刀具继续前进时， 在切削力的作用下， 金属产生不能恢复原状的滑移（即塑性变形）。切屑的类型及形成条件二、切削力1.切削力的分解切削力的分解（1）主切削力Fc。（2）背向力Fp 。（3）进给力Ff。2.影响切削力的因素（1）工件材料工件材料的强度、硬度越高， 切削力就越大。（2）切削用量切削用量中对切削力影响最大的是背吃刀量， 其次是进给量， 切削速度对切削力影响较小。（3）

5、刀具角度刀具几何角度中对切削力影响最大的是前角、主偏角和刃倾角。（4）切削液合理选择切削液可以减小塑性变形和刀具与工件间的摩擦， 使切削力减小。三、切削热与切削温度切削热是切削过程中切削层的变形、分离及切屑、刀具和工件的摩擦所消耗的能量转化产生的热。切削温度一般指切削区域的平均温度。切削温度的高低与切削热的产生和传递两个因素有关。切削热主要通过切屑、刀具、工件、切削液和周围空气传导出去。研究切削热和切削温度的目的就是要严格控制切削区的温度， 可采取以下措施：（1）在刀具强度允许的情况下， 适当增大刀具的前角。（2）改善刀具的散热条件， 在机床、工件、刀具系统刚性较好时， 可尽量减小主偏角。（3

6、）合理选择切削用量， 在机床进给强度允许的情况下， 应尽可能选择大的背吃刀量和进给量， 最后选择较小的切削速度。（4）提高刀具前、后面的刃磨质量，减小摩擦力。（5）合理选择切削液。四、刀具磨损与刀具寿命1.刀具磨损（1）刀具磨损的形式刀具磨损的形式分为正常磨损和非正常磨损两类。正常磨损有刀具后面磨损、前面磨损和副后面磨损3种形式。非正常磨损有刀具塑性变形、切削刃崩刃、剥落和热裂等形式。（2） 磨损过程实验与生产实践证明，刀具的磨损过程分为 个阶段。1）初期磨损阶段（OA线） 2）正常磨损阶段（AB线） 3）急剧磨损阶段（BC 线） 刀具磨损过程（3）磨损标准磨损标准又称磨损判据， 它是规定刀具

7、后面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值VB。2.刀具寿命刀具寿命T是指刃磨后的刀具自开始切削， 直至磨损量达到规定标准时的总切削时间（min）。影响刀具寿命的因素有：（1） 工件材料的强度、硬度、塑性越大， 刀具的寿命越低。（2） 在切削用量中， 对刀具寿命影响最大的是切削速度， 其次是进给量， 最小的是背吃刀量。（3） 适当增大前角， 减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径， 均能提高刀具寿命。（4） 合理选择刀具材料， 采用涂层刀具和使用新型刀具材料是提高刀具寿命的有效途径。1-4切削液一、切削液的作用1.冷却作用2.润滑作用3. 排屑和洗涤作用4.防锈作用二、切削液的种类及应用切削液

8、主要有以冷却为主的水溶性切削液和以润滑为主的油溶性切削液两种。切削液的分类及适用范围三、切削液的选用1.粗加工时切削液的选用粗加工时， 切削用量较大， 产生大量的切削热。这时主要是要求降低切削温度， 应选用冷却为主的切削液， 如3%5%乳化液或离子型切削液。硬质合金刀具耐热性较好， 一般不用切削液。2.精加工时切削液的选用精加工时， 切削液的主要作用是减小工件表面粗糙度值和提高加工精度。因此， 选用的切削液应具有良好的润滑性能。低速精加工钢料时， 可选用极压切削油或10%12%极压型乳化液或离子型切削液。精加工铜、铝及其合金或铸铁时， 可选用10%12%乳化液或离子型切削液。由于硫能腐蚀铜， 所以在切削铜件时， 不宜用含硫的切削液。四、油溶性切削液质量的判定方法1.外观检查新的油溶性切削液有荧光反应， 而用过的则没有荧光反应； 质量比较好的油溶性切削液一般呈透明或半透明状， 不应有混蚀现象， 也不应有悬浮的颗粒， 容器底部应无杂质。2.气味用过的油溶性切削液如老化很严重， 会有酸性气味（极压齿轮油除外）。3.水分用试管或烧杯装入油溶性切削液， 放在酒精灯上加热， 如有“啪啪” 响声， 则表示其中有水分。4.机械杂质