工学金属切削加工基础.ppt

第十二章　金属切削加工基础 切削加工概述 切削运动 切削要素 切削要素 切削要素 切削层参数（如图） 1．切削厚度hD――垂直与切削刃的方向上度量的切削层截面的尺寸。（mm） 2．切削宽度bD――沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。(mm) 3．切削面积AD――给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的横截面积。 刀具材料 对刀具材料的性能要求 （1）高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般其常温硬度要求在60HRC以上。 （2）足够的强度和韧度 以承受很大的切削力、冲击与振动。 （3）高耐磨性 以抵抗切削过程中的剧烈磨损，保持刀刃锋利。一般情况，材料的硬度愈高，耐磨性愈好。 （4）高的耐热性 刀具材料应在高温下仍能保持较高硬度，又称为红硬性或热硬性。（耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标，它基本上决定了刀具允许的切削速度。） （5）良好的工艺性 以便于刀具制造，具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。 常用刀具材料 刀具切削部分的组成 外圆车刀的刀头由三个刀面（前面、主后面、副后面），两刃（主切削刃、副切削刃）和一个刀尖组成。 （1）前刀面――刀具上切屑流过的表面（ Ar ）。 （2）后刀面――刀具上与过渡表面相对的是主后刀面( Aa )。与已加工表面相对的是副后刀面( Aa′)。 （3）切削刃――前刀面与主后刀面相交 形成的交线称为主切削刃（ S ）， 它完成主要的切削工作。前刀面与 副后刀面相交形成的是副切削刃( S′) 它完成部分的切削工作， 并最终形成己加工表面。 （4）刀尖――主、副切削刃的连接部位。 * * 课程教学模块五：金属切削的基本理论与应用 ——课题1 教 学 重 点 切削运动和切削要素；刀具切削部 分的组成；车削加工。 教 学 难 点 本章重点与难点 刀具切削部分的几何形状。 切削加工的分类 金属切削加工方式很多，一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。 切削加工的特点及应用 切削加工的主要特点是：工件精度高、生产率高及适应性好，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来制造。 利用刀具和工件之间的相对运动，从毛坯或半成品上切去多余的金属，以获得所需要的几何形状、尺寸精度和表面粗糙度的零件，这种加工方法叫金属切削加工，也叫冷加工。它分为机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这是我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的。 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，切削运动分为两类： 　　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。 　　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。 　　由于金属切削加工方式的不同，这两种运动的表现形式也不相同。 1．切削速度 切削速度指主运动的线速度，以 vc 表示，单位为 m/s。 切削用量要素 切削用量要素包括： 刀具与过渡面之间的相对运动速度；（切削速度） 待加工表面转化成已加工表面的速度；（进给量） 已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。（背吃刀量） 2．进给量 进给量指工件（或刀具）每转一转时，刀具（或工件）沿进给方向移动的距离（也称走刀量），以 f表示，单位为mm/r。如主运动为往复直线运动（如刨削、插削），则进给量的单位为mm/次。 通常，切削加工中的主运动只有一个，而进给运动可以是一个或几个。 3．背吃刀量 背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，以 ap表示，单位为mm。 切削速度、进给量和背吃刀量称为切削用量三要素。它们与加工质量、刀具磨损、机床动力消耗以及机床生产率等参数密切相关，因此应该合理选择和使用切削用量。 切削要素 金属切削刀具 可用于切削高硬度等难加工材料的精加工 陶瓷刀片硬度高，耐磨性好，耐热性高，许用的切削速度较高，且价廉，它的主要缺点是性脆，怕冲击，抗弯强度低，在加入各种金属元素制成“金属陶瓷”后，其抗弯强度可大大提高 ，它通常制成刀片 陶 瓷 材 料 既可加工铸铁也可加工钢，适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工 兼有YG、YT类的大部分优良性能，被称为通用合金，但价高 YW1、YW2【相当于ISO标准的M类】 钨钛钽（铌）钴类【由WC、TiC、TaC（NbC）和Co组成】 适用加工