《机械制造基础》第2版 课件 第9章 金属切削加工基础.pptx

《机械制造基础》第3篇机械加工基础

Chapter金属切削加工基础9

第9章金属切削加工基础案例导入图9-1轴承座零件

第9章金属切削加工基础初步分析该零件是典型的轴套类零件，结构上有圆柱面、内孔、内螺纹等，加工精度值最高处为0.02mm，表面粗糙度为，同轴度为，采用普通车床加工该零件。金属切削加工是使用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)，在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数(尺寸、形状、位置)和表面质量的加工方法。

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素零件表面的形成在切削过程中，工件上存在三个变化着的表面。如图9-2所示，工件的旋转运动为主运动，车刀连续纵向的直线运动为进给运动。图9-2工件的表面

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素⑴待加工表面工件上即将被切除的表面，称为待加工表面。随着切削的进行，待加工表面将逐渐减小，直至完全消失。⑵已加工表面工件上多余金属被切除后形成的新表面，称为已加工表面。在切削过程中，已加工表面随着切削的进行逐渐扩大。⑶过渡表面过渡表面是指在工件切削过程中，连接待加工表面与已加工表面的表面，或指切削刃正在切削着的表面。

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素图9-3各种切削加工和加工表面a)铣槽b)磨外圆c)刨平面

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素切削运动在金属切削加工过程中，刀具与工件之间必须有相对运动，称此运动为切削运动。切削运动可分为两种运动形式，即主运动和进给运动。⑴主运动切下切屑所需的最基本的运动，称为主运动。在切削运动中，主运动只有一个，它的速度最高、消耗的功率最大。⑵进给运动使多余材料不断被投入切削，从而加工出完整表面所需的运动，称为进给运动。

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素切削要素切削要素可分为两大类，即切削用量要素和切削层参数要素。⑴切削用量要素切削用量是切削速度、进给量及背吃到量的总称，也称为切削用量三要素，它是调整机床、计算切削力、切削功率、时间定额及核算工序成本等所必须的参量。①切削速度Vc②进给量f③背吃刀量ap

9.1金属切削的基础知识切削运动及要素⑵切削层参数刀具切削刃沿进给方向移动一个进给量时，从工件待加工表面上切下的金属层称为切削层。切削层参数用来衡量切削层的截面尺寸，它决定刀具所承受的负荷和切屑的尺寸大小。①切削层公称厚度hp②切削层公称宽度bD③切削层公称横截面积AD

9.1金属切削的基础知识刀具刀具的结构几何参数切削刀具的种类很多，如车刀、铣刀、钻头等，其中外圆车刀是最基本、最典型的刀具，具有代表性，其他刀具都可以看作是车刀的组合或变形（图9-5）。因此，研究金属切削刀具时，通常是以车刀为例进行研究和分析。图9-5各种刀具切削部分的形状

9.1金属切削的基础知识刀具⑴刀具的基本结构车刀由切削部分和刀杆组成。刀具中起切削作用的部分称切削部分，夹持部分称刀杆。刀具切削部分(又称刀头)由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成，如图9-6所示，即“一尖二刃三面”是普通车刀的典型结构。图9-6车刀切削部分的组成图9-7刀尖a)修圆刀尖b)倒角刀尖

9.1金属切削的基础知识刀具①前刀面刀具上切屑流过的表面，称为前刀面。②主后刀面主后刀面简称后刀面，是与工件上过渡表面接触并相互作用的刀面。③副后刀面与工件已加工表面相对的刀面，称为副后刀面。④主切削刃前刀面与主后刀面的交线，称为主切削刃，担负着主要的切削工作。⑤副切削刃前刀面与副后刀面的交线，称为副切削刃，协助主切削刃切除多余金属，形成已加工表面。⑥刀尖主切削刃和副切削刃的交点，称为刀尖。为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖做成修圆刀尖或倒角刀尖，称为过渡刃。

9.1金属切削的基础知识刀具车刀切削部分的主要角度①刀具静止参考系为了明确地规定和说明车刀的切削角度，定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系叫作刀具静止参考系，它主要包括基面、切削平面、正交平面和假定工作平面等图9-8刀具静止参考系的平面

9.1金属切削的基础知识刀具②车刀的主要角度在车刀设计、制造、刃磨及测量时，主要角度有以下几个，见图9-9所示。图9-9车刀的主要角度图9-10刀具的前角

9.1金属切削的基础知识刀具图9-11刃倾角及其对排屑方向的影响

9.1金属切削的基础知识刀具⑶刀具的工作角度刀具工作角度是指刀具在工作时的实际切削角度。由于刀具的静止角度是在假设不考虑进给运动的影响、规定车刀刀尖和工件中心等高以及安装时车刀刀柄的中心线垂直于工件轴线的静止参考系中定义的，而刀具在实际工作中不可能完全符合假设的条件。因此，刀具工作角度考虑了合成运动和刀具安装条件的影响。

9.1金属切削的基础知识刀具图9-