第4章切削加工基礎(chǔ)知識

1、 切削加工切削加工利用切削工具從工件上切除多余材料的加工方法。 主要分為： 鉗加工鉗加工一般在鉗臺上以手工工具為主，對工件進行的各種加工方法。含劃線、打樣沖眼、鋸削、銼削、刮研、鉆孔、攻螺紋、機械裝配、修理等14個小項。 機械加工機械加工通過工人操作機床設備進行的切削加工。 根據(jù)工具的不同分為：利用刀具進行加工和利用磨料進行加工利用刀具進行加工分為：車削（第五章）、刨削（第六章）、鉆削（第七章）、銑削（第八章）等9種加工方法。利用磨料加工主要包括：磨削（第九章）、研磨、珩磨、超精加工等4種加工方法。 4.1.1 零件表面的形成零件表面的形成平面平面：是以直線為母線作直線運動形成的表面是以直線為

2、母線作直線運動形成的表面； 成型方法：成型方法：銑削、刨削、平面磨削等。銑削、刨削、平面磨削等。 曲面曲面：是以曲線為母線作旋轉(zhuǎn)或平移所形成的是以曲線為母線作旋轉(zhuǎn)或平移所形成的表面；表面； 成型方法：成型方法：銑削、成形磨削、數(shù)控銑削、電火銑削、成形磨削、數(shù)控銑削、電火花加工、激光加工等。花加工、激光加工等。l 分類分類： 1）主運動）主運動：切除切屑所需的基本運動。：切除切屑所需的基本運動。 3個特點：速度最快；消耗功率最大；唯一性。個特點：速度最快；消耗功率最大；唯一性。l 概念概念：刀具與工件間的相對運動，以切除多余的：刀具與工件間的相對運動，以切除多余的金屬金屬 2）進給運動進給運動：

3、使金屬層不斷投入被切削的運動。：使金屬層不斷投入被切削的運動。 3個特點：速度較慢；消耗功率較??；可以為一個特點：速度較慢；消耗功率較?。豢梢詾橐粋€或多個。個或多個。3）其它運動：）其它運動：吃刀運動吃刀運動 分度運動分度運動進 給 運 動主 運 動待 加 工 表 面加 工 表 面已 加 工 表 面已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表 面主 運 動進 給 運 動進給運動加工表面待加工表面待加工表面主運動已加工表面加工表面進給運動已加工表面主運動進給量：進給量：刀具相對工件沿進給方向移動的距離。刀具相對工件沿進給方向移動的距離。 1）（周期）進給量）（周期）進給量f(mm/r)f(mm

4、/r)：主運動一個循環(huán)主運動一個循環(huán) 2）進給速度）進給速度v vf f(mm/min)(mm/min)：單位時間內(nèi)單位時間內(nèi) 3）每齒進給量）每齒進給量a af f(mm/z)(mm/z)：刀具每個刀齒刀具每個刀齒背吃刀量（切削深度）背吃刀量（切削深度）a ap p(mm):(mm):已加工表面與待加已加工表面與待加工表面間的距離。工表面間的距離。 補充定義：補充定義：在垂直于進給運動方向上測量的主切在垂直于進給運動方向上測量的主切削刃切入工件的深度。削刃切入工件的深度。l 刀具結(jié)構(gòu)及其幾何形狀刀具結(jié)構(gòu)及其幾何形狀前刀面前刀面Ar 主切削刃主切削刃S主后面主后面Aa 刀尖刀尖副后面副后面Aa

5、 副切削刃副切削刃S l 切削部分組成切削部分組成2022-5-10機械制造工藝基礎(chǔ)機械制造工藝基礎(chǔ)152參考系 參考系參考系定義和規(guī)定刀具角度的各基準坐標平面。 靜止參考系靜止參考系：用于定義刀具設計、制造、刃磨和測量時幾何參數(shù)的參考系稱刀具； 刀具工作參考系刀具工作參考系：規(guī)定刀具進行切削加工時幾何參數(shù)的參考系稱。 （1）基面Pr：過切削刃選定點的平面，垂直于假定的主運動方向。（2）假定工作平面Pf：通過切削刃選定點并垂直于基面，平行于進給運動方向。（3）主切削平面Ps：通過主切削刃選定點，與主切削刃相切，并垂直于基面的平面。（4）副切削平面Ps通過副切削刃選定點，與副切削刃相切，并垂直于

6、基面的平面。（5）正交平面Po：通過切削刃選定點，同時垂直于基面和切削平面的平面。 刀具靜止參考系的主要基準坐標平面： 1假定主運動方向 2假定進給運動方向3切削刃選定點 前角的作用：前角的作用：前角前角 切屑變形切屑變形切削力切削力刃口強刃口強度度前刀面磨損前刀面磨損 導熱體積導熱體積刀具前角的選用：刀具前角的選用：加工塑性材料選大前角加工塑性材料選大前角 加工脆性材料、斷續(xù)切削選小前角加工脆性材料、斷續(xù)切削選小前角 加工硬材料選用負前角加工硬材料選用負前角進給運動主運動加工表面正交平面切削平面基面r后角的作用：后角的作用：后角后角 后刀面與加工表面間的摩擦后刀面與加工表面間的摩擦 后刀面磨

7、損后刀面磨損 刃口強度刃口強度 導熱體積導熱體積刀具后角的選用：刀具后角的選用：粗加工選小后角粗加工選小后角 精加工選大后角精加工選大后角 選大前角時選小后角以增大刃口選大前角時選小后角以增大刃口強度強度進給運動主運動加工表面正交平面切削平面基面r主偏角的作用：主偏角的作用：主偏角主偏角 切削刃工作長度切削刃工作長度 刀尖強刀尖強度度 導熱體積導熱體積 徑向分力徑向分力刀具主偏角的選用：刀具主偏角的選用：一般為一般為3075 加工細長工件采用加工細長工件采用9093 副偏角的作用：副偏角的作用：副偏角副偏角 副后面與工件已加工表面副后面與工件已加工表面摩擦摩擦 刀尖強度刀尖強度 表面粗糙度表面

8、粗糙度刀具副偏角的選用：刀具副偏角的選用：一般為一般為520 特殊要求可采用特殊要求可采用Kr=0 的修光刃的修光刃進給運動主運動加工表面正交平面刀具刃傾角的選用：刀具刃傾角的選用： 精加工取精加工取S 0 粗加工取粗加工取S 0 加工細長工件采用加工細長工件采用S 0 刃傾角的作用：刃傾角的作用：（1）影響排屑方向：）影響排屑方向： S 0 排向待加工表面排向待加工表面 ； S 0 排向已加工表面；排向已加工表面； S =0 前刀面上卷曲前刀面上卷曲 （2）影響切入切出的穩(wěn)定性）影響切入切出的穩(wěn)定性（3）影響背向分力大?。┯绊懕诚蚍至Υ笮∠蜻M 給 運 動主 運 動正 交 平 面切 削 平 面

9、進給運動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面進給運動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面向進給運動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面進 給 運 動主 運 動已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表 面正 交 平 面切 削 平 面基 面進 給 運 動主 運 動已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表 面正 交 平 面切 削 平 面基 面KrKrK向進 給 運 動主 運 動已 加 工 表 面加 工 表 面待 加 工 表 面正 交 平 面切 削 平 面基 面KrKr進給運動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面進給運

10、動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面K向進給運動主運動待加工表面加工表面已加工表面正交平面切削平面基面進給運動主運動已加工表面加工表面待加工表面正交平面切削平面基面進給運動主運動已加工表面加工表面待加工表面正交平面切削平面基面K向進給運動主運動已加工表面加工表面待加工表面正交平面切削平面基面優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼：一般用來制造切削速度低、尺寸較小的手動工具。鎢鋼鉸刀絲錐板牙30度車外圓車刀瑞士雕刻銑刀高速鋼麻花鉆頭拉刀硬質(zhì)合金鉆頭一、切削力二、切削溫度一、切削力 總切削力總切削力刀具的一個切削部分在切削工件時所產(chǎn)生的全部切削力稱為一個切削部分總切削力。 多刃刀具（如銑刀、鉸刀、麻花

11、鉆等）：有幾個切削部分同時進行切削，所有參與切削的各切削部分所產(chǎn)生的總切削力的合力稱為刀具總切削力。 單刃刀具（如車刀、刨刀等）：只有一個切削部分參與切削，這個切削部分總切削力就是刀具總切削力。 1總切削力的概念2總切削力的分解l 切削力Fcl 背向力Fp l 進給力Ff 3總切削抗力 總切削抗力總切削抗力切削加工時，工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力F。 4影響總切削抗力的因素 （1）工件材料：工件材料的強度、硬度越高，韌性和塑性越好，越難切削，總切削抗力越大。 （2）切削用量：切削深度ap和進給量f增大，總切削抗力增大。 （3）刀具角度 （4）切削液：合理使用可以使總切削抗力減小。 二、切削溫度1切削熱與切削溫度 切削熱切削熱切削過程中，由于被切削材料層的變形、分離及刀具和被切削材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。 切削溫度切削溫度切削過程中，切削區(qū)域的溫度。 2減少切削熱和降低切削溫度的工藝措施 l合理選擇刀具材料和刀具幾何角度l合理選擇切削用量l適當選擇和使用切削液一、加工精度二、加工表面質(zhì)量一、加工精度1加工精度的概念 加工精度加工精度指零件加工后