机械制造基础第三版学习情境二轴类箱体类零件的冷加工方法.pptxVIP

机械制造基础第三版学习情境二轴类箱体类零件的冷加工方法第1页/共58页 学习情境二 轴类、箱体类零件的冷加工方法第2页/共58页 任务1 刀具的认识与切削现象分析【学习目标】 1.了解切削运动与切削用量。 2.掌握车刀结构、组成。 3.常用刀具材料与加工适用范围。 4.能够进行刀具选用与刃磨。 5.掌握切削加工中各种物理现象对加工的影响。【情境导入】 同学们，大家了解图2-1所示中这些车削常用刀具吗？它们是又哪些部分组成？在加工中如何在相同条件下刀具使用寿命会最大？这些内容是我们每一名学习车削加工知识的同学都必须要面临的问题。机械产品由毛坯到成品的加工过程用什么样的刀具、机床、怎样操作才能加工出合格产品，这些问题同学们思考过吗？加工过程中伴随刀具与机床会出现哪些加工现象？这些问题让我们通过下面的学习来一起解决吧。第3页/共58页 图2-1 常用车刀第4页/共58页 【任务描述】 独立完成外圆车刀角度绘制，已知刀具主偏角κr=450；副偏角κ′r =100；前角γo =150；后角αo =50；刃倾角λs=100，刀体厚度与宽度自定义。同时阐述车削加工过程中伴随有哪些物理现象发生，对刀具寿命有何影响？对零件进行简单工艺分析，学会车刀角度的刃磨，并能独立加工出合格产品，从而达到本任务的学习目标。 【任务分析】 此次任务是以外圆车刀为例，全面介绍车刀组成、角度、切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损等详细内容，以刀具角度绘制任务为载体引入相关知识点，重点掌握刀具几何角度等难点问题，为后续内容奠定基础。 【相关知识】2.1.1切削加工基本知识 1. 切削运动 为切除工件上多余的金属层，加工过程中刀具与工件之间必须要有相对运动，这种相对运动就称为切削运动。 （1）主运动 由机床或人力提供运动，使工件与刀具之间产生的主要相对运动。它是进行切削的最基本的运动。主运动的特征是速度最高，消耗功率最多。第5页/共58页 （2）进给运动 进给运动是为了使切削活动能够连续或间断地进行下去所必须的运动。（3）合成切削运动 当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度向量ve 表示。图2-2 主运动与进给运动图2-3 合成切削运动第6页/共58页 2. 加工表面与切削用量（1）工件的加工表面 在切削加工过程中，工件上始终有三个不断变化着的表面，如图2-4所示。① 待加工表面 即将被切去金属层的表面。② 过渡表面（也称为加工表面）切削刃正在切削着的表面。③ 已加工表面 工件上经刀具切削后产生的表面。图2-4 工件上的表面第7页/共58页 （2）切削用量 ① 切削速度 切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离，单位是m/s或m/min。vc =πdn/1000 ② 进给量f 进给量是刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量，其单位是mm/r或mm/str。 ③ 背吃刀量ap 背吃刀量一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。车外圆时:ap =（dw-dm）/2 图2-5 切削用量第8页/共58页 3. 切削层参数刀具切削刃在一个进给量的进给中，从工件待加工表面上切下来的金属层称为切削层。切削层参数就是指这个切削层的截面尺寸，它决定了刀具所承受负荷的大小及切屑的尺寸大小，还影响切削力和刀具磨损、表面质量和生产率。如图2-6所示，切削层尺寸可用以下三个参数表示:（1）切削层公称厚度（hD） 是切削刃两瞬时位置过渡表面间的距离。（2）切削层公称宽度（bD） 是沿过渡表面测量的切削层尺寸。（3）切削层公称横截面面积（AD） 是切削层横截面的面积。 图2-6 车外圆时切削层参数第9页/共58页 2.1.2 刀具几何角度1. 车刀的组成以外圆车刀为例，车刀由刀柄和刀头组成，如图2-7所示。 图2-7 车刀的组成第10页/共58页 2. 刀具静止参考系（1）正交平面静止参考系 正交平面静止参考系由相互垂直的Pr、Ps、Po三个坐标平面组成，如图2-8所示。（2）正交平面静止参考系中刀具角度的定义与标注（如图2-9所示）3. 刀具工作角度（1）纵向进给运动对刀具工作角度的影响（2）横向进给运动对刀具工作角度的影响（3）刀具安装高、低的影响（4）刀杆轴线不垂直于进给运动方向的影响图2-8 正交平面静止参考系图2-9