机械制造基础(第四版).pptx

机械制造基础

（第四版）;学习情境一

阶梯轴毛坯的热加工;学习情境一阶梯轴的毛坯热加工;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;任务2.1刀具的认识与切削现象分析;;学习目标;情境导入;任务描述;任务分析;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;假定安装条件:假定车刀安装绝对正确。安装车刀时应使刀尖与工件中心等高，车刀刀杆对称面垂直于工件轴线。

假定运动条件:以切削刃选定点位于工件中心高时的主运动方向作为假定主运动方向;以切削刃选定点的进给运动方向作为假定进给运动方向，不考虑进给运动的大小。

这样便可近似地用平行或垂直于假定主运动方向的平面构成坐标平面，即参考系。由此可见，静止参考系是在简化了切削运动和设立标准刀具位置条件下建立的参考系。;（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。

基面（Pr）:通过切削刃选定点且垂直于假定主运动方向的平面称为基面。对于车刀，基面平行于车刀刀杆底面。

切削平面（Ps）:通过切削刃选定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面称为切削平面。

正交平面（Po）:通过切削刃选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面称为正交平面。;（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）

;①基面中定义和标注的角度

主偏角（κr）:基面中测量的主切削刃与假定进给运动方向之间的夹角称为主偏角。

副偏角（κ′r）:基面中测量的副切削刃与假定进给运动反方向之间的夹角称为副偏角。

②切削平面中定义和标注的角度

刃倾角（λs）:切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角称为刃倾角。

③正交平面中定义和标注的角度

前角（γo）:正交平面中测量的前刀面与基面之间的夹角称为前角。

后角（αo）:正交平面中测量的后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。

楔角（βo）:正交平面中测量的前、后刀面之间的夹角，即

βo=90°-（γo+αo）;刀尖角（εr）:基面中测量的主、副切削刃之间的夹角，即

εr=180°-（κr+κ′r）

④前角、后角、刃倾角正负的规定

如图2-10所示，在正交平面中，若前刀面在基面之上时前角为负，前刀面在基面之下时前角为正，前刀面与基面相重合时前角为零。后角也有正负之分，但切削加工中后角只有正值，不能为零或负值。

;3.刀具工作角度

上述刀具标注角度参考系，在定义基面时，都只考虑主运动，不考虑进给运动，即在假定运动条件确定的参考系。但刀具在实际使用过程中，这样的参考系所确定的刀具角度，往往不能确切反映切削加工的真实情况。只有用合成切削方向ve来确定参考系，才符合切削加工的实际。

（1）纵向进给运动对刀具工作角度的影响

;3.刀具工作角度

上述刀具标注角度参考系，在定义基面时，都只考虑主运动，不考虑进给运动，即在假定运动条件确定的参考系。但刀具在实际使用过程中，这样的参考系所确定的刀具角度，往往不能确切反映切削加工的真实情况。只有用合成切削方向ve来确定参考系，才符合切削加工的实际。

（1）纵向进给运动对刀具工作角度的影响

;如图2-12所示，刀具做纵向进给运动时，由于是以合成运动速度（ve）为依据建立工作参考系，因此，工作基面与工作切削平面均发生偏转而使工作前角增大，工作后角减少。;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;相关知识;2.刀具磨损过程

正常磨损情况下，刀具的磨损量随切削时间的增加而逐渐扩大。以后刀面磨损为例，其典型磨损过程大致分为三个阶段，如图2-25所示。;（1）初期磨损阶段（图示OA阶段）在刀具开始切削的短时间内磨损较快。这是因为刀具在刃磨后，刀面的表面粗糙度值大，表层组织不耐磨所致。

（2）正常磨损阶段（图示AB阶段）随着切削时间的增加，磨损量以较均匀的速度加大。这是由于刀具表面高低不平及不耐磨的表层已被磨去，形成一个稳定区域，因而磨损速度较以前缓慢。但磨损量随切削时间而逐渐增加。这一阶段也是刀具工作的有效阶段。

（3）急剧磨损阶段（图示BC阶段）当刀具磨损量达到某一数值后，磨损急剧加速，继而刀具损坏。这是由于切削时间过长，刀具磨损严重，切削温度剧升，刀具强度、硬度降低所致。生