第一章 金属切削的基础知识

第一章金属切削的基础知识1第1页，课件共44页，创作于2023年2月第一节金属切削的基础知识第一切削运动及切削要素一.零件表面的形成及切削要素表面形成的几何原理：任何表面都可以看作是一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动的轨迹。母线导线2第2页，课件共44页，创作于2023年2月导线母线柱面的形成3第3页，课件共44页，创作于2023年2月机床的表面成形运动就是基于“表面形成”原理而设计的。只是机床的运动多数是复合运动的分运动，因此，多数是简单运动如：旋转运动（圆）、直线运动。切削运动---形成加工表面的运动。按其在切削中的作用，分为主运动和进给运动。主运动---切下切屑最基本的运动。或：消耗功率最多的运动。进给运动---使金属层不断投入切削，从而加工出完整表面所需的运动。4第4页，课件共44页，创作于2023年2月二.切削用量切削三要素---切削速度、进给量和切削深度。1.切削速度ν---在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的位移。（m/min）对于旋转主运动--

直线主运动---5第5页，课件共44页，创作于2023年2月主运动Ⅰ进给运动6第6页，课件共44页，创作于2023年2月2.进给量f---工件或刀具运动在一个工作循环（或单位时间）内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。7第7页，课件共44页，创作于2023年2月3.切削深度αp---待加工表面与已加工表面间的垂直距离。（mm）dwdmap8第8页，课件共44页，创作于2023年2月三.切削层几何参数切削层---指工件上正被切削刃切削的一层材料，即两个相邻加工表面之间的那层材料。已加待fapacaw9第9页，课件共44页，创作于2023年2月1.切削厚度acfapacaw3.切削面积Ac2.切削宽度aw10第10页，课件共44页，创作于2023年2月11第11页，课件共44页，创作于2023年2月第二刀具材料及刀具构造一.刀具材料1.

对刀具材料的基本要求：12第12页，课件共44页，创作于2023年2月制造刀具的难易程度13第13页，课件共44页，创作于2023年2月2.常用的刀具材料w18cr4vYG类、YT类Al2O314第14页，课件共44页，创作于2023年2月15第15页，课件共44页，创作于2023年2月二.刀具角度刀具的种类很多，但切削部分的结构要素和几何角度，都有一个共同的特征----每个切削部分都相当于一把刨刀的刀头。如图1---3刀具的切削部分16第16页，课件共44页，创作于2023年2月刨削平面17第17页，课件共44页，创作于2023年2月1.车刀切削部分的组成三面两刃一尖18第18页，课件共44页，创作于2023年2月

19第19页，课件共44页，创作于2023年2月（1）辅助平面---为确定刀具的几何角度而建立的坐标平面——直角坐标系。基面---通过主切削刃上某一点，与该点切削速度方向垂直的平面。切削平面---通过主切削刃上某一点，与该点加工表面相切且包含切削速度的平面。主剖面---通过主切削刃上某一点，与主切削刃在基面上投影垂直的平面。2.

车刀切削部分的主要角度20第20页，课件共44页，创作于2023年2月由此三个平面构成直角坐标系！21第21页，课件共44页，创作于2023年2月XZYX’Y’O基面----X‘OY’主剖面----X’OZ切削平面---Y’OZ22第22页，课件共44页，创作于2023年2月（2）标注角度dwdm主剖面基面切削平面Kλγ基面23第23页，课件共44页，创作于2023年2月刃倾角24第24页，课件共44页，创作于2023年2月标注前角的基准面！25第25页，课件共44页，创作于2023年2月三.刀具结构

车刀、铣刀滚刀、钻头......车刀、刨刀车刀优点？26第26页，课件共44页，创作于2023年2月硬质合金刀片！27第27页，课件共44页，创作于2023年2月28第28页，课件共44页，创作于2023年2月｛塑性变形弹性变形｝第三金属切削过程一.切屑形成过程及切屑种类1.切屑形成过程刀刃切削层挤压撕裂形成切屑从前刀面流出29第29页，课件共44页，创作于2023年2月切屑的变形切屑的变形程度反映了切削力、切削热的大小！也反映出切削表面的粗糙度！30第30页，课件共44页，创作于2023年2月变形系数ξ----ξ↑→｛切削力↑切削温度↑Ra↑31第31页，课件共44页，创作于2023年2月2.切屑的种类----带状切屑节状切屑崩碎切屑32第32页，课件共44页，创作于2023年2月积屑瘤切削现象二.积屑瘤33第33页，课件共44页，创作于2023年2月积屑瘤----在切削过程中，粘着在前刀面上切削刃附近的一小块金属。1.积屑瘤的形成其形成机理与摩擦焊相似，即前刀面与切屑的相对摩擦运动造成的局部高温高压符合焊接条件，因而产生积屑瘤。Vδ5---50m/min34第34页，课件共44页，创作于2023年2月积屑瘤使刀具实际工作前角增大！积屑瘤是在不断的产生—脱落循环进行，将影响加工的尺寸精度和表面粗糙度！35第35页，课件共44页，创作于2023年2月2.积屑瘤对切削加工的影响粗加工时产生积屑瘤使刀具的实际工作前角增大（更锋利），使切削轻快，同时高硬度的积屑瘤又起到保护切削刃的作用。所以，粗加工希望产生积屑瘤！对于精加工，则不希望产生积屑瘤。因为积屑瘤的产生—消失在不断的循环，使切削深度不断发生变化而影响尺寸精度；并使切削力不断的变化而引起振动，影响表面粗糙度。36第36页，课件共44页，创作于2023年2月三.切削力和切削功率1.切削力的构成与分解切削力FR---在切削过程中，刀具对工件的作用力。包括：变形抗力、摩擦力等。（1）主切削力FZ---FR在切削速度方向的分力。它所消耗的功率约占总功率的90%以上。（2）进给抗力FX---FR在进给方向的分力。（3）径向力FY---FR在切削深度方向的分力37第37页，课件共44页，创作于2023年2月三个分力38第38页，课件共44页，创作于2023年2月2.切削力的估算----经验公式3.切削功率上述公式中的各项系数与刀具的几何参数、材料及工件的材料有关。39第39页，课件共44页，创作于2023年2月四.切削热和切削温度1.切削热的产生、传出及对加工的影响产生---如图；传出----由切屑、刀具、工件和空气传出。对加工的影响---使工件受热膨胀，影响尺寸精度；刀具受热后，强度降低、磨损加剧。2.切削温度及其影响因素切削温度----指切削区的平均温度。40第40页，课件共44页，创作于2023年2月50%——80%3%——9%40——10%41第41页，课件共44页，创作于2023年2月其影响因素主要包括：切削用量、工件材料、刀具材料及几何参数等。V↑→T↑f,apT↑工件HB→T↑五.刀具磨损和