机械加工技术教学课件作者唐世林2.pptVIP

第二章 金属切削的基本知识 第一节 切削运动和切削要素 第二节 切削力、切削热及切削液 第一节 切削运动和切削要素 一、切削运动 在切削过程中，为了切除多余的金属，必须使工件和刀具作相对的工作运动。按其作用，切削运动可分为主运动和进给运动两种。 (1)主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。通常主运动的速度最快，消耗功率最多。 (2)进给运动使工件的多余材料不断地被去除的工作运动，进给运动可以是连续运动，也可以是间歇运动，如车外圆时纵向进给是连续运动，控制切削刃切入深度的横向进给是间歇运动。通常，进给运动的速度较慢，消耗功率较少。 第一节 切削运动和切削要素 各种切削加工，都具有特定的切削运动。切削运动的形式有旋转的、直线的、连续的、间歇的等。一般主运动只有一个，进给运动可以有一个或几个。主运动和进给运动可由刀具和工件分别完成，也可由刀具单独完成。 二、切削用量的基本概念 切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，包括背吃刀量、进给量和切削速度。合理选择切削用量与提高生产效率有着密切的关系。 1.背吃刀量ap 背吃刀量又称为切削深度，是指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，也就是每次进给时车刀切入工件的深度。 第一节 切削运动和切削要素 车外圆时的切削深度(ap)可按下式计算: 2.切削速度v 在进行切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，也可以理解为车刀在1 min内车削工件表面的理论展开直线的长度(但必须假定切削没有变形或收缩)。它是衡量主运动大小的参数，切削速度v的计算公式为 第一节 切削运动和切削要素 3.进给量f 进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具移动的距离，常用每转或每行程的位移量来表示。 车削时，进给量f为工件每转一周，车刀沿进给方向移动的距离。 钻削时，进给量了为钻头每转一转，钻头沿进给方向(轴向)移动的距离。 铣削时，进给量用每齿进给量、每转进给量、进给速度表示。 进给量又分纵进给量和横进给量两种。 纵进给量是指沿车床身导轨方向的进给量。 横进给量是指垂直于车床床身导轨方向的进给量。 第一节 切削运动和切削要素 三、工件上形成的表面 在切削运动的作用下，工件上产生了3个不断变化的表面。 已加工表面:已经切去多余金属而形成的表面。 过渡表面:工件上切削刃正在切削的表面，并且是切削过程中不断变化着的表面。 待加工表面:加工时即将被切去金属层的表面。 应当指出，零件3个表面的划分只是为了便于对切削过程的研究。在切削加工过程中，零件的3个表面始终处于不断的变化之中，这一次加工走刀的待加工表面，即为上一次加工走刀的已加工表面，过渡表面会随着每次切削加工的刀具进给不断地被切除，从而形成新的过渡表面。 第一节 切削运动和切削要素 四、切削对加工表面的影响 在金属切削过程中会出现一系列物理现象，它们都是以切屑形成过程为基础的，因此研究这些物理现象，对提高生产效率和工件的加工质量，降低生产成本，都有重要意义。 1.切屑的形成 切削时，在刀具切削刃的切割和前刀面的推挤作用下，使被切削的金属层产生变形、剪切滑移而变成切屑的过程称为切削过程。 2.切屑的类型 由于工件材料性质和切削条件的不同，切削过程中的滑移变形程度也就不同，因此产生了以下4种类型的切屑(见图2 -3 ) 。 第一节 切削运动和切削要素 (1)挤裂切屑 它的内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿形。这类切屑大多是在切削速度较慢，切削厚度较大，刀具前角较小时，由于切屑剪切滑移量较大，在局部地方达到了破裂而形成的。 (2)带状切屑 它的内表面光滑，外表面呈毛茸状，如用放大镜观察，在外表面上也可看到剪切面的条纹，但每个单元很薄。一般在加工塑性金属材料时，因切削厚度较小，切削速度较快，刀具前角较大而形成这类切屑。 形成带状切屑的切削过程较平稳，切削力变化小，因此工件表面粗糙度较小，但如果产生连绵不断的带状切屑，会妨碍工作，容易发生事故，所以必须采取断屑措施。 第一节 切削运动和切削要素 (3)崩碎切屑 切削脆性金属材料时，由于材料的塑性很小，抗拉强度较低，刀具切入后，近切削刃和前刀面的局部金属未经塑性变形就被挤裂或脆断，形成不规则的崩碎切屑。工件材料越硬越脆，刀具前角越小，切削厚度越大，越容易产生这类切屑。 崩碎切屑与刀具前刀面的接触长度较短，切削力、切削热集中在切削刃附近，容易使刀具磨损和崩刃。 (4)单元切屑 如果挤裂切屑的整个剪切面上的剪应力超过了材料的破裂强度，那么整个单元被切离，成为梯形的单元切屑。 第二节 切削力、切削热及切削液 切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为切削力。切削力是设计机床、夹具和刀具的重要依据之一。切削力增大，切削温度会升高，刀具就会磨损严重。 一、切