金属切削的基本知识课件.ppt

*机械加工技术第二章金属切削的基本知识切削运动和切削要素1刀具切削部分的几何参数2切削变形及对加工表面的影响3切削力5切削热与切削温度4切削液6第一节切削运动和切削要素一、切削运动金属切削运动是指用切削工具与工件之间相对运动,从工件上切除多余金属材料的加工过程。常见的切削加工方法有车削、铣削、刨削、钻削、磨削、齿形加工等。刀具与工件之间的相对运动包括主运动和进给运动。主运动是刀具和工件之间产生的主要相对运动,用υc表示。是切下切屑所需要的最基本的运动,是切削加工中速度最高、消耗功率最多的运动。进给运动是刀具与工件之间产生附加的相对运动,即连续地切除切屑,获得具有几何特征的已加工表面，用υf表示。车外圆时的切削运动二、切削过程的工件表面在切削过程中,工件上有以下3个不断变化着的表面,如下图所示。工件上经刀具切去材料后形成的新的工件表面。加工时主切削刃正在切削的表面,它处于已加工表面和待加工表面之间。工件上即将被切除的表面。车外圆时的加工表面三、切削要素1.切削用量切削用量是指切削速度υc、进给量f（或进给速度υf）和背吃刀量ap。（1）切削速度（vc）切削刃上选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度,其单位是m/min。当主运动为旋转运动时,切削速度由下式确定,即：（2）进给量工件或刀具每转一周,刀具在进给方向上相对工件的位移量称为每转进给量,简称进给量,用f表示,单位为mm/r。单位时间内刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,称为进给速度,用υf表示,单位为mm/min。当主运动为旋转运动时,进给量f与进给速度υf之间的关系为:（3）背吃刀量（ap）已加工表面和待加工表面之间的垂直距离,称为背吃刀量,用ap表示,单位为mm。车外圆时背吃刀量ap为:υf=f·n(mm/min)切削层横截面要素:切削宽度(aw)、切削厚度(ac)、切削面积(Ac)，如下图所示。切削宽度是刀具切削刃与工件的接触长度。切削厚度是刀具或工件每移动一个进给量时,刀具切削刃相邻的两个位置之间的距离。ac=fsinkr切削面积(Ac)：切削层横截面的面积。2.切削层横截面要素第二节刀具切削部分的几何参数一、刀具切削部分的组成刀具中较典型是车刀,其他刀具的切削部分可以看成是以车刀为基本形态演变而来的，如下图所示。（1）刀杆：刀杆用于夹持刀具,又称夹持部分。（2）刀体：刀体用于切削,又称切削部分。①前面Aγ:又称前刀面。②后面Aα:又称后刀面。③副后面A′α④主切削刃S⑤副切削刃S′⑥刀尖二、刀具的标注角度参考系在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义刀具几何参数的参考系,称为刀具标注角度参考系或静止参考系。刀具静止参考系中常用的正交平面参考系,如下图所示:基面Pr切削平面Ps正交平面Po副切削平面P′s通过切削刃上的选定点,垂直于该点切削速度方向的平面。通过切削刃上的选定点,与该切削刃相切并垂直于基面的平面。通过切削刃上选定点,并同时垂直于该点基面和切削平面的平面。通过副切削刃上选定点,与副切削刃相切并垂直于基面的平面。三、刀具的标注角度1.在正交平面Po内标注的角度前角、后角和楔角三者之间的关系为:γo+αoβo=90°前角γo:前刀面Ar与基面Pr之间的夹角。楔角βo:前刀面Ar与后刀面Aα之间的夹角。后角αo:后刀面Aα与切削平面Ps之间的夹角。2.在基面Pr内标注的角度kr+k′r+εr=180°刀尖角εr:切削平面与副切削平面之间的夹角。副偏角k′r:副切削刃在基面Po上的投影与进给方向反方向之间的夹角。主偏角kr:主切削刃在基面Pr上的投影与进给方向之间的夹角。3.在切削平面内标注的角度刃倾角λs:主切削刃与基面Po之间的夹角。刀尖位于刀刃最高点时,刃倾角为正。刀尖位于刀刃最低点时,刃倾角为负。切削刃与基面平行时,刃倾角为零。4.在副切削平面内标注的角度副前角γ′o:前刀面Ar与Pr之间的夹角。副后角α′o:副后面A′α与副切削平面P′s之