金屬切削加工的基本概念ppt課件

1、金屬切削原理與刀具河北石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系 秦春霞緒 論 一、我國切削加工技術(shù)開展概略 1、切削加工： 利用刀具切除被加工零件多余資料的方法。 工欲善其事，必先利其 器緒 論2、切削加工技術(shù)開展概略古代：1石器時代 石劈、骨鉆 2青銅器 公元前二千多年 夏商 3鐵器時代 公元前8C 春秋 4唐代 原始車床 天文儀 5明代 畜力銑磨機 腳踏砂輪機緒 論近代：1915 上海 第一臺車床 1947 工具鋼刀具 1950 硬質(zhì)合金補充：國外的切削技術(shù)開展切削加工普通可分為： 車削、銑削、鉆削、鏜削、鉸削、刨削、插削、拉削、鋸切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、拋光、齒輪加工、蝸輪加工、螺紋加工、超精

2、細加工、鉗工和刮削等。 緒 論二、本課程的內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法 1、金屬切削原理 幾何問題 規(guī)律問題 2、金屬切削刀具 規(guī)范刀具 非規(guī)范刀具緒 論 相關(guān)課程： 、 3、本課程的特點1涉及知識面廣 本課程是一門專業(yè)課。在學(xué)習(xí)這門專業(yè)課之前，應(yīng)先掌握、等根本實際及等根底知識。緒 論2實驗實際多 許多公式都是在不同的實驗條件下得出的。3實際性強 學(xué)習(xí)實際就是為實際效力，但經(jīng)過實際又可以提高實際程度。緒 論四、學(xué)習(xí)本課程的要求 1、具有正確圖示和選擇刀具合理幾何參數(shù)的才干。2、根本掌握切削過程中的主要物理景象的變化規(guī)律和運用及控制方法，具有處理實踐消費問題的才干。3、具有根據(jù)詳細要求選擇運用常用刀具，以及設(shè)

3、計普通非規(guī)范刀具的才干。4、要求課上仔細聽講，抓住重點，做好筆記，課下復(fù)習(xí)，輔導(dǎo)與自學(xué)相結(jié)合。第一章 金屬切削加工的根本概念車削運動車刀角度切削方式第一節(jié) 車削運動 一、車削運動一、車削運動 切削運動切削運動是指利用刀具切除工件是指利用刀具切除工件上多余的金屬層，以獲得所要求的尺寸、上多余的金屬層，以獲得所要求的尺寸、外形精度和外表質(zhì)量的運動。外形精度和外表質(zhì)量的運動。 1.主運動主運動 2.進給運動進給運動第一節(jié) 車削運動 v 主運動 vf 進給運動第一節(jié) 車削運動 1主運動(獨一性) 進展切削時最主要的、耗費動力最多的運動，它使刀具與工件之間產(chǎn)生相對運動。 補充：直接切除工件上的切削層，使

4、之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，?gòu)成工件新外表的運動。 運動方式：旋轉(zhuǎn)運動和直線運動。車、鏜削的主運動是機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動。 第一節(jié) 車削運動 2進給運動 刀具與工件之間產(chǎn)生的附加相對運動，以堅持切削延續(xù)地進展。 補充：使新的切削層不斷投入切削的運動。 運動方式：縱向進給運動走刀運動 橫向進給運動吃刀運動。 圖1-1中vf ，是車外圓時縱向進給運動速度，它是延續(xù)的。 橫向進給運動那么是延續(xù)的。第一節(jié) 車削運動二、車削時構(gòu)成的外表二、車削時構(gòu)成的外表待加工外表待加工外表過渡外表過渡外表已加工外表已加工外表進給進給運動運動第一節(jié) 車削運動 1、待加工外表 加工時工件上等待切除的外表。 2、已加工外表 工件上經(jīng)刀具切

5、削后產(chǎn)生的外表。 3、過渡外表 工件上由切削刃正在構(gòu)成的那部分外表。 第一節(jié) 車削運動三、切削層 口ABCE稱為切削層公稱橫截面積 第一節(jié) 車削運動 四、切削用量切削三要素 切削用量是切削加工過程中切削速度、進給量和背吃刀量(切削深度)的總稱。它表示主運動及進給運動量，用于調(diào)整機床的工藝參數(shù)。 1切削速度Vc 2進給量f 3背吃刀量p 第一節(jié) 車削運動 1切削速度Vc 切削刃選定點相對工件主運動的瞬時速度。單位為ms (mmin) 車削時切削速度計算式為： = 1-1 式中 d 待加工外表直徑mm n 主運動的旋轉(zhuǎn)速度 r /min 或r /s 。1000dn第一節(jié) 車削運動 2進給量f 工件

6、或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或刀具往復(fù)一次，刀具相對工件在進給運動方向上的位移，單位mm/r。 車削時的進給速度vf f=fn 1-2 第一節(jié) 車削運動 3背吃刀量p 工件上已加工外表和待加工外表間垂直間隔。車外圓時： p= 1-3 式中 dm已加工外表直徑。 dw待加工外表直徑。 2mwdd第一節(jié) 車削運動五、切削層參數(shù)意義：影響切削變形和切削力包括：公稱厚度hD 公稱寬度bD 公稱橫斷面積 AD第一節(jié) 車削運動1、公稱厚度hD hD = f sinKr 2、公稱寬度bD bD =p / sinKr 3、公稱橫斷面積 AD AD = hD bD = f p第一節(jié) 車削運動 六、切削時間和資料切除率 意義：

7、反映切削效率高低的兩個目的。 1.切削時間tm 1-7由公式可看出： 提高切削用量三要素中任一個，均可使機動時間縮短，提高消費率pcpmfavdLhahnfLt1000第一節(jié) 車削運動小結(jié)：小結(jié)：車削運動車削運動車削中構(gòu)成的外表車削中構(gòu)成的外表切削用量切削用量切削層參數(shù)切削層參數(shù)主運動主運動進給運動進給運動切削速度切削速度Vc進給量進給量f 背吃刀量背吃刀量phD、 bD、 ADAD = hD bD = f p練 習(xí) 在車床上車不斷徑為60毫米的軸，現(xiàn)要一次走刀到直徑為52毫米，假設(shè)選切削速度=80米/分，求背吃刀量p 吃刀深度和車床主軸轉(zhuǎn)速n各等于多少？第二節(jié) 車刀角度車刀角度包括：靜態(tài)的標

8、注角度 動態(tài)的任務(wù)角度一、車刀的組成 1、切削部分：刀面、切削刃、刀尖 2、刀柄部分 第二節(jié) 車刀角度一、車刀的組成前面前面主后面主后面副后面副后面主切削主切削刃刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖刀柄刀柄切削部分切削部分第二節(jié) 車刀角度 1、刀面 1前面又稱前刀面 刀具上切屑流出時經(jīng)過的外表。 2后面又稱后刀面 與工件上過渡外表相對的刀具外表。 3副后面 與工件已加工外表相對的刀具外表。 前面和后面之間所包含的刀具實體部分為刀楔。 AAA第二節(jié) 車刀角度 2、切削刃 1主切削刃S 刀具前面與后面的交線。 2副切削刃S 刀具前面與副后面的交線。 3、刀尖 圖1-3 刃口圓弧半徑r 圖 1-4 車刀的刀尖

9、第二節(jié) 車刀角度 二、坐標平面與參考系 車刀切削部分個外表在空間傾斜相交，為標注車刀角度，必需建立有三個坐標平面組成的參考系。 正交平面參考系 法平面參考系 假定任務(wù)平面參考系第二節(jié) 車刀角度 假定主運動方向： 垂直于車刀刀柄的安裝面 假定進給運動方向： 垂直或平行于刀柄軸線第二節(jié) 車刀角度1、正交平面參考系1基面pr 過切削刃選定點，垂直于該點切削速度假定主運動方向的平面。 車刀的基面是平行于車刀安裝面底面的平面 2切削平面ps 經(jīng)過切削刃選定點，與切削刃相切，并垂直于基面的平面。 基面基面Pr切削速度方向切削速度方向主切削主切削刃上選刃上選定點定點刀柄底面刀柄底面第二節(jié) 車刀角度3正交平面

10、po 經(jīng)過切削刃選定點，同時垂直于基面pr和切削平面ps的平面。 副正交平面參考系？正交平面正交平面Po： Ps Pr基面基面Pr： PrVc 刀具安裝面車刀刀具安裝面車刀切削平面切削平面 Ps: 與與 S相切相切 且且 Pr假定切削方向假定切削方向Vc正交平面參考系正交平面參考系Pr-Ps-Po)主切削主切削刃上選刃上選定點定點基面基面Pr副切削平面副切削平面Pr第二節(jié) 車刀角度 2、法平面參考系 Pr-Ps-Pn 基面Pr 、切削平面Ps、法平面Pn 1法平面Pn： 是經(jīng)過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面 。 PnS 法平面法平面Pn：PnS基面基面Pr： PrVc 刀具安裝面車刀刀具安裝

11、面車刀切削平面切削平面 Ps: 與與 S相切相切 且且 Pr切削速度方向切削速度方向Vc法平面參考系法平面參考系 Pr-Ps-Pn 90主切削主切削刃上選刃上選定點定點第二節(jié) 車刀角度 3、假定任務(wù)平面參考系 基面Pr、假定任務(wù)平面Pf 、背平面Pp 1假定任務(wù)平面Pf 經(jīng)過切削刃選定點平行于假定進給運動方向并垂直于基面Pr的平面。 2背平面Pp 經(jīng)過切削刃選定點并同時垂直于基面Pr和假定任務(wù)平面Pf的平面。假定任務(wù)平面假定任務(wù)平面Pf ： Pf Pr 、f基面基面Pr： PrVc 刀具安裝面車刀刀具安裝面車刀假定主運動方向假定主運動方向Vc假定進給運動方向假定進給運動方向f背平面背平面Pp

12、： Pr 、 Pf 假定任務(wù)平面參考系假定任務(wù)平面參考系 Pr-Ps-Pf-Pp 主切削主切削刃上選刃上選定點定點第二節(jié) 車刀角度三、正交平面參考系車刀的標注角度 共有六個獨立的角度 1. 前角 2. 后角 3. 主偏角 4. 副偏角 5.刃傾角 6.副后角第二節(jié) 車刀角度1前角 在正交平面Po中丈量的前面Ar與基面Pr間夾角。 2后角o 在正交平面Po中丈量的后面與基面Pr間夾角。3主偏角Kr 主切削刃S在基面Pr上的投影與進給方向間的夾角。4刃傾角s 在切削平面Ps中丈量的主切削刃S與基面的夾角。第二節(jié) 車刀角度5副偏角Kr 副切削刃S在基面Pr上的投影與進給方向間的夾角。6副后角o 在正

13、交平面Po中丈量的副后刀面與基面間夾角。向 上節(jié)課回想n正交平面參考系n 基面Pr 切削平面Ps 正交平面Po v 基面基面PrPr： PrVc PrVc 、 刀具安裝面車刀刀具安裝面車刀v 切削平面切削平面Ps: Ps: 與與 S S相切相切 且且 Pr Pr v 正交剖面正交剖面PoPo： Ps Po Ps Pon法平面參考系n 基面Pr 切削平面Ps 法平面Pn 上節(jié)課回想v法平面Pn：PnSn假定任務(wù)平面參考系n 基面Pr 假定任務(wù)平面Pf 背平面Ppv假定任務(wù)平面Pf ：Pf Pr 、fv 背平面Pp ： Pp Pr Pf aPn正交平面參考系車刀標注角度 上節(jié)課回想v 正交平面Po

14、標注： 前角、后角 v 基 面 Pr標注： 主偏角、副偏角v 切削平面Ps標注： 刃傾角v 副正交平面Po標注： 副后角第二節(jié) 車刀角度 前角正負的判別 前面與Ps之間的夾角小于90度時，前角為正，大于90度時，前角為負。 后角正負的判別 后面與Pr之間的夾角小于90度時，后角為正，大于90度時，后角為負。 圖 1-10 車刀前、后角和刃傾角正、負的規(guī)定 a 前、后角 b刃傾角第二節(jié) 車刀角度 角度確定車刀切削刃及各面的方位： 前面、后面、主切削刃rk前面：前角前面：前角 和刃傾角和刃傾角00 rks s后面：后角后面：后角 和主偏角和主偏角主切削刃：主偏角主切削刃：主偏角 和刃傾角和刃傾角第二節(jié) 車刀角度 副后面、副切削刃副后面：副后角副后面：副后角 和副主偏角和副主偏角前面：前角和刃傾角前面：