第1章切削加工概述.ppt

第一章 切削加工概论;第一节 切削加工的基本概念;1.回转体表面; 在切削加工过程中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动。按其所起的作用，切削运动分为主运动和进给运动. 主运动：切下切屑所必需的基本运动称为主运动。 在切削运动中，主运动的速度最高，消耗的功率也最大。主运动只有一个，其形式可以是旋转运动或直线运动。 ;进给运动：使被切削的金属层不断投入切削的运动称为进给运动。 进给运动速度较低，消耗功率较少。进给运动可以是连续的或断续的，其形式可以是直线运动、旋转运动或两者的组合。;书新够衰骇鼠捆试疽选延薪队赖竹志树疵涸丛棒惩茶缨斗丙缓苇盅枫彝城第1章切削加工概述第1章切削加工概述;待加工表面：指加工时工件上有待切除的表面； 已加工表面：指工件上经刀具切削后产生的表面;;1.切削用量 切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。 1）切削速度:单位时间内，刀具相对于工件沿主运动方向的相对位移。切削刃上各点的切削速度可能是不同的，计算时取最大值。;2）进给速度：单位时间内，刀具相对于工件沿进给运动方向的相对位移。用进给速度vf或进给量f、af来表示。;3）背吃刀量：背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。;2.切削层几何参数;1)切削厚度（ac） （mm）;一、刀具材料;二、 刀具材料的种类;2.合金工具钢;3.高速钢;高速钢材料制成的中心钻;4.硬质合金;应用：车刀和端铣刀大多使用硬质合金，钻头、深孔钻、铰刀、齿轮滚刀等刀具中，使用硬质合金的也日益增多。;5.陶瓷材料;6.金刚石;天然单晶金刚石晶体;;7.立方氮化硼（CBN）;;4.砂轮的组成与特性;耐腐蚀、承受冲击和经受高速旋转而不破裂，主要取决于结合剂的强度。 （4）硬度 是指磨料在外力作用下脱落的难易程度，它主要取决于结合剂的粘结力。磨料易脱落，表示砂轮的硬度软，反之则硬。 （5）组织 表示磨料排列的疏密程度，即磨料占磨具的容积比率。;三、刀具结构 车刀按结构分类，有整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种型式。;;;;名 称;四、刀具的组成;夹持部分（刀体）;主切削刃S——前刀面与主后刀面的相交部位，它完成主要的切削工作。 副切削刃S′——前刀面与副后刀面的相交部位，它完成部分的切削工作，并最终形成已加工表面。 刀尖——主切削刃和副切削刃的联结部位。为了增强刀尖，很多刀具都在刀尖处磨出圆弧或直线过渡刃。;一、刀具几何形状; 静态参考系： 又称标注角度参考系，用于刀具的设计、 制造刃磨和测量时定义几何参数的参考系。 工作参考系： 用于确定刀具在切削过程中几何参数 的参考系。 ; 三个辅助平面;主剖面Po： ⊥ Ps ⊥ Pγ;2. 刀具的标注角度;5）刃倾角（?S）; 车刀前、后角和刃倾角正、负的规定 a） 前、后角 b）刃倾角;1．前角和前刀面形状的选择;* 前角的选择 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质决定。 具体又应该从下面来考虑： ① 刀具材料 ② 工件材料 ③ 加工条件 ;① 刀具材料 强度和韧性大的刀具材料可以选择大的前角，而脆性大的刀具甚至取负的前角。 下图是不同刀具材料韧性的变化 ; ② 工件材料 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩擦，一般采用选择大的前角。 加工脆性材料时，切屑为碎状，切屑与前刀面接触短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值，以提高刀刃的强度。 ;③ 加工条件 粗加工时，一般取较小的前角； 精加工时，宜取较大的前角，以减小工件变形与表面粗糙度；;后角的选择 后角用以减少刀具主后刀面与工件之间的摩擦和主后刀面的磨损。 后角的选择考虑因素 ： （1）切削厚度 当切削厚度hD（和进给量f）较小时，后角αo应取大些 粗车时，切削厚度hD较大，刀具承受冲击载荷作用。为保证刀刃强度，取较小后角，通常为4 °~7°. 精车时，为保证加工表面质量，减少后刀面磨损，应取较大后角，取αo＝8o～12o。;（2）工件材料 工件材料强度或硬度较高时，一般采用较小后角。 对于塑性较大材料，已加工表面易产生加工硬化时，一般取较大后角。 选择后角的原则： 在不产生摩擦的条件下，应适当减小后角。;????所谓的工艺系统刚性，它包括机床的刚性、刀具的刚性、工件的刚性（包括装夹刚性）等。金属切削加工中的刚性问题，主要反映在加工过程中在切削力的作用下抵抗振动能力的大小