金属切削原理与刀具(节)资料.pptVIP

* * 机械制造技术基础 主讲: 王秋成 教授 浙江工业大学 先进制造技术研究所 第二章 金属切削原理与刀具 金属切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层（加工余量），以获得具有一定的表面精度（形状、尺寸和位置精度）和表面质量的机械零件的机械加工方法。 切削技术与刀具工业的重要作用 ◆重要地位--是制造业中主要工业部门和装备制造业的基础工艺和关键技术； ◆重大作用--关系着机械加工企业加工效率、质量、成本的高低，产品性能的好坏和竞争实力的大小；◆是制造技术进步的重要组成部分；◆而刀具工业提供的产品、技术和服务成为制造业必须依靠的重要专业力量。 第一节 金属切削的基本概念 一.切削运动 刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动），切削运动可分为主运动和进给运动。右图给出了车刀进行普通外圆车削时的切削运动，图中合成运动的切削速度Ve、主运动速度V和进给运动速度Vf之间的关系。 二.工件加工表面 在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面。即： （1）待加工表面：工件上即将被切除的表面、 （2）已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面、 （3）过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。 三.切削层参数 四.切削用量 切削用量 切削用量速度V 刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度，单位为m/s。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。外圆车刀车削外圆时的切削速度计算公式为： V=πdwn/1000 其中: dw—工件待加工表面的直径，(mm)； n—工件的转速，(r/s)。 进给量f 在主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，进给量表示进给运动的速度。 进给运动速度还可以用进给速度Vf（单位mm/s)或每齿进给量fz(用于铣刀、铰刀等多刃刀具，单位是mm/齿)表示。 Vf=nf=nzfz 其中： n—主运动的转速，(mm/s)； z—刀齿齿数。 切削深度ap 在垂直于主运动方向和进给方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度。对于外圆车削，背吃刀量为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。即 ap=(dw-dm)/2 其中： dw—工件待加工表面的直径，(mm)； dm—工件已加工表面的直径，(mm)。 第二节 刀具角度  （一）刀具切削部分的组成 外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又称刀头）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成。其定义分别为：（1）前面????? 刀具上与切屑接触并相互作用的表面。（2）主后面??? 刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面。（3）副后面??? 刀具上与已加工表面相对并相互作用的表面。（4）主切削刃? 前刀面与主后刀面的交线。它完成主要的切削工作。（5）副切削刃? 前刀面与主后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。（6）刀尖????? 主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃。它可以是小的直线段或圆弧。??? 具体参见切削运动与切削表面图和车刀的组成图。其它各类刀具，如刨刀、钻头、铣刀等，都可以看作是车刀的演变和组合。 （二）确定刀具角度的参考平面 刀具要从工件上切下金属，必须具有一定的切削角度，也正是由于切削角度才决定了刀具切削部分各表面的空间位置。要确定和测量刀具角度，必须引入三个相互垂直的参考平面，如图示。 （1）切削平面 通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。（2）基? 面? ???? 通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。（3）正交平面 通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。??? 切削平面、基面和正交平面共同组成标注刀具角度的平面参考系。常用的标注刀具角度的参考系还有法平面参考系、背平面和假定工作平面参考系。 （三）刀具的标注角度 前? 角γo 在正交平面内测量的前刀面与基面之间的夹角。前角表示前刀面的倾斜程度，有正、负和零值之分，其符号规定如图所示。 后? 角αo 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。后角表示主后刀面的倾斜程度，一般为正值。 主偏角κr 在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般为正值。 副偏角κr 在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。副偏角一般为正值。 刃倾角λs 在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。当主切削刃