金属工艺学第2版作者尹传华第八章课件.pptxVIP

第八章　金属切削机床与切削加工【本章要点】　机床的分类及编号、金属切削加工的基本知识及车床、铣床、磨床加工特点与应用。第一节　金属切削机床的分类及型号一、金属切削机床分类目前,我国按机床的加工对象可分为通用机床、专门化机床和专用机床。二、金属切削机床型号的编制方法机床型号表示机床的类型、主要技术参数、使用及结构特性等。1.机床的类代号机床的类代号用汉语拼音字母(大写)表示,位于型号的首位,机床的类别及分类代号见表8-1。图8-1　通用机床型号的表示方法表8-1　机床类代号和分类代号2.通用特性、结构特性代号当某类型机床,除有普通型式外,还具有表8-2所列的通用特性,则在类代号之后,用大写的汉语拼音字母予以表示,例如,精密车床,在C后面加M。表8-2　机床通用特性代号3.机床的组、系代号每类机床划分为十个组,每组又划分为十个系(系列)。4.机床的主参数和第二主参数型号中的主参数用折算值(一般为机床主参数实际数值的1/10或1/100)两位数表示,位于组、系代号之后。5.机床重大改进的序号当机床的结构、性能有重大改进和提高时,按其设计改进的次序分别用汉语拼音“A、B、C、D、…”表示,附在机床型号的末尾,以示区别。6.其他特性代号其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。7.企业代号企业代号包括机床生产厂家和研究单位代号,用“-”与前面代号分开。第二节　金属切削加工基本知识切削加工的目的是要使工件的加工精度和表面质量,达到图样所规定的有关技术要求。一、切削运动与切削要素1.切削运动机械零件一般由外圆面、内圆面、平面和成形面等基本几何形状组成。2.切削要素(1)切削加工表面　在切削加工过程中,工件会形成三种表面,以车床为例,如图8-2所示。1)待加工表面。工件上有待切削的表面。2)加工表面。工件上正被切削刃切削的表面。3)已加工表面。工件上经刀具切削后产生的表面。(2)切削用量三要素　在切削加工中,切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三要素。1)切削速度(vc)。它是切削刃上选定点在主运动中的线速度,单位为m/min。图8-2　切削加工表面2)进给量(f)。进给量是指工件或刀具每转一周或往复一次或刀具每转过一齿时,工件与刀具在进给运动方向上相对的位移量。3)背吃刀量(ap)。切削深度是指在垂直于进给方向上所量得的待加工表面与已加工表面间的距离。例如,车外圆时,它就是待加工表面与已加工表面半径之差。二、车刀的切削部分以及车刀主要角度1.车刀切削部分组成外圆车刀切削部分由三面二刃一尖组成,即一点二线三面,如图8-3所示。图8-3　车刀的切削部分2.车刀的辅助平面为了确定车刀的角度,需要建立三个辅助平面,即基面、切削平面和正交平面,如图8-4所示。1)基面。该面是通过切削刃上选定点且平行于车刀安装底面(水平面)的平面。2)切削平面。该面是通过主切削刃上选定点且与切削刃相切,并与基面垂直的平面。3)正交平面。该平面是通过主切削刃上选定点且同时垂直于基面和切削平面的平面。图8-4　车刀的辅助平面3.车刀主要角度及作用,如图8-5所示。(1)前角(γ0)　指前面与基面的夹角,在平行于主切削速度并与主切削刃垂直的主剖面内测量。图8-5　车刀角度三、金属切削机理分析1.切削过程及切削种类金属切削过程实际上就是切屑的形成过程。图8-7　切屑形状a)带状切屑　b)节状切屑　c)崩碎切屑2.积屑瘤及其形成在一定的切削速度下切削塑性材料时,常常发现靠近切削刃部位粘附着一块很硬的楔形金属,称为积屑瘤(即刀瘤),如图8-8所示。图8-8　积屑瘤四、切削力与切削温度1.切削合力(F)为了使切削过程得以进行,必须克服材料弹性和塑料变形的抗力、摩擦阻力。1)切削力Fc　它是切削合力在主运动方向(vc方向)上的分力。它消耗的功率最多,为Pc=?2)背向力Fp。切削合力在垂直于工作平面上的分力。由于车外圆时,刀具与工件在这个力的方向上无相对运动,故背向力不消耗功率。3)进给力Ff。它是切削合力在进给方向上的分力。由于进给力远小于切削力,进给速度vf远远小于切削速度,所以它消耗的功率非常小。(2)影响切削力的主要因素1)工件材料。工件材料的硬度、强度越高,切削力也越大。在材料的硬度,强度相近的情况下,材料的塑性、韧性越大,则切削力也越大。2)切削用量。切削深度和进给量增大时,切削横截面积也增大,切屑粗壮,对刀具的挤压变形抗力和摩擦力也会大些。因此,粗加工时的合成切削抗力大于精加工时的合成切削抗力。3)刀具角度。前角越大,切削层的变形越小,切削力越小。其他几个角度根据被加工材料情况而变化,详细情况参见相关资料。4)切削液。合理使用切削液,可以减小工件材料的变形抗力和摩擦力,使合成进给力减小。2.切削温度在切削过程中,由于被切削层材料的变形、分离及刀具与切削材料间摩擦而产生的