第五篇切削加工(ppt)
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机械制造基础-金属切削加工(本)
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车刀结构
（1）焊接式车刀 （2）机夹重磨式车刀 （3）机夹可转位车刀
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车刀结构
可转位车刀特点： 避免焊接缺陷 减少调刀时间 刀具材料性能好 标准化程度高
Page 42
2.车刀切削部分的主要角度
(1).坐标平面参考系 ① 基面pr：通过主切削刃选 定点，与该点切削速度垂直 的平面 ②主切削平面ps：通过主切 削刃选定点，与主切削刃相 切并垂直于基面 ③正交平面po ：通过主切削 刃选定点，同时垂直于基面 和主切削平面 ④假定工作平面pf ：通过主 切削刃选定点，垂直于基面 并平行于假定进 给运动方向
• 目前还没有一种刀具材料能够全部满足上述要求。
Page 27
一、
• • • •
常用刀具材料及其选择
碳素工具钢 合金工具钢 高速钢 硬质合金
常 用 新 型 材 料
Page 28
• 陶瓷刀具 • 金刚石刀具 • 立方氮化硼
碳素工具钢
• 碳素工具钢（T10、T12等）——含碳量较高（0.71.3）的优质钢，杂质少（S、P），淬火后较硬
Page 36
立方氮化硼
• 立方氮化硼刀具的硬度、耐磨性、热稳定 性、化学稳定性、导热性都比较高； • 主要的两大类氮化硼刀具是： • 整体聚晶立方氮化硼 • 立方氮化硼复合片
Page 37
刀具构造
二、刀具的组成
n
夹持部分 切削部分
f
刀具的组成：
切削部分 夹持部分
Page 38
三、刀具的几何形状
• 直线度 • 平面度 • 圆度
圆柱度 线轮廓度 面轮廓度
形状公差的标注
在图纸上用两个框格标注，前一框格标注形 状公差符号，后一框格填写形状公差值
车刀结构
（1）焊接式车刀 （2）机夹重磨式车刀 （3）机夹可转位车刀
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车刀结构
可转位车刀特点： 避免焊接缺陷 减少调刀时间 刀具材料性能好 标准化程度高
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2.车刀切削部分的主要角度
(1).坐标平面参考系 ① 基面pr：通过主切削刃选 定点，与该点切削速度垂直 的平面 ②主切削平面ps：通过主切 削刃选定点，与主切削刃相 切并垂直于基面 ③正交平面po ：通过主切削 刃选定点，同时垂直于基面 和主切削平面 ④假定工作平面pf ：通过主 切削刃选定点，垂直于基面 并平行于假定进 给运动方向
• 目前还没有一种刀具材料能够全部满足上述要求。
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一、
• • • •
常用刀具材料及其选择
碳素工具钢 合金工具钢 高速钢 硬质合金
常 用 新 型 材 料
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• 陶瓷刀具 • 金刚石刀具 • 立方氮化硼
碳素工具钢
• 碳素工具钢（T10、T12等）——含碳量较高（0.71.3）的优质钢，杂质少（S、P），淬火后较硬
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立方氮化硼
• 立方氮化硼刀具的硬度、耐磨性、热稳定 性、化学稳定性、导热性都比较高； • 主要的两大类氮化硼刀具是： • 整体聚晶立方氮化硼 • 立方氮化硼复合片
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刀具构造
二、刀具的组成
n
夹持部分 切削部分
f
刀具的组成：
切削部分 夹持部分
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三、刀具的几何形状
• 直线度 • 平面度 • 圆度
圆柱度 线轮廓度 面轮廓度
形状公差的标注
在图纸上用两个框格标注，前一框格标注形 状公差符号，后一框格填写形状公差值
第五章 切削用量及刀具几何角度的选择(机械制造技术A)
Thank you for your listening!
测试1：
1、积屑瘤在粗、精加工中各起什么作用？当其有害 时怎样抑制它？
2、影响积屑瘤大小的因素?精加工外圆时怎样抑制它? 为什么?
3、试推导变形系数ξ与剪切角Φ之间的关系。
4、单位切削力的定义?
5、切削用量三要素对切削力的影响与对刀具耐用度 的影响有什么不同？请利用指数公式对该问题进行 分析，并提出降低切削力和提高刀具耐用度的措施。
5.4 过渡刃与修光刃参数的选择
一、过渡刃及其参数选择 ⑴外圆车刀过渡刃参数：
过渡刃偏角
rs
1 2
r
过渡刃长度
bs=0.5~2mm
⑵切断刀过渡刃参数 过渡刃偏角 κrs=45° 过渡刃长度 bs=（0.20～0.25）ap
Κ'r
Κr
3）圆弧过渡刃
⑴高速钢车刀 r 0.5 ~ 5mm ⑵硬质合金车刀 r 0.5 ~ 2mm
3.负前角单面型 优点：刃口强度高。 缺点：刃口钝，对切削层的挤压严重。
使用场合： ⑴主要用于硬质合金车刀和铣刀； ⑵切削高强度、高硬度材料和切削淬火钢； ⑶当磨损主要发生在后刀面时。
4.正前角正倒棱 使用场合：适用于高速钢刀具 正倒棱尺寸参数：
br1 (0.5 ~ 1) f ; 01 0 ~ 5
在刀具前刀面上,切屑流出的方向与切削刃法线 间的夹角Ψλ称为流屑角。
主切削刃法线 主切削刃
（1）用测定切屑宽度bc的方法求流屑角：
cos
bc b
cos s
⑵实际切削角 ①流屑剖面：包含切屑流出方向和切削速度的剖面Pλ。 ②实际切削角：在流屑剖面内测量的角度 实际切削前角
sin oe cos sin n cos s sin sin s sin oe sin2 s cos2 s sin n
第五章槽类零件加工ppt课件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
车槽刀与切断刀的安装和加工方法
车槽和切断的加工工艺在前序课程《数控加工工艺学》中 略有涉及，这里再针对车槽、切断刀具的安装和加工方法等进 行一下复习。
一、车外槽刀具的安装
（下一页续表）
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
续表
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
用FANUC 0i系统加工该零件。
X、Z：车槽的终点坐标（U、Z）。
P：每次X向切削深度。 Q：Z向移动量。
F：进给率。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2. 编程实例
加工该零件槽，用G00、G75指令编写精加工程序。
零件图
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2. 精车外轮廓至尺寸。 3. 更换车槽刀具T0202，加工槽以及侧面倒角。 4. 选择切断刀将工件切断保证长度20±0.05mm。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
二、选择刀具及确定切削用量
1. 刀具选择
二、径向车槽循环指令——G94
金属切削原理PPT课件
在切削加工中，也有用进给速度 来表示进 给运动的。所谓进给速度是刀刃选定点相对于工 件的进给运动的速度，其单位为mm／s。若进给 运动为直线运动，则进给速度在刀刃上各点是相 同的。
３. 背吃刀量 对外圆车削（图１－１） 和平面刨削（图１－２）而言，背吃刀量等于已 加工表面与待加工表面间的垂直距离；其中外圆 车削的背吃刀量：
总之，任何切削加工方法都必须有一个主运 动，可以有一个或几个进给运动。主运动和进给 运动可以由工件或刀具分别完成，也可以由刀具 单独完成（例如在钻床上钻孔或铰孔）。
二 工件上的加工表面
在切削过程中，通常工件上存在三个表面， 以图１－１的外圆车削和图１－２的平面刨削为 例，它们是：
１．待加工表面 它是工件上即将被切去的
三 切削用量
所谓切削用量是指切削速度，进给量和背吃 刀量三者的总称。它们分别定义如下：
１. 切削速度v 它是切削加工时，刀刃上选
定点相对于工件的主运动的速度．刀刃上各点的 切削速度可能是不同的。
当主运动为旋转运动时，刀具或工件最大直 径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的刀具或工件的最大直径 （mm）；
（一）刀具在正交平面参考系中的标注角度
刀具标注角度的内容包括两个方面：一是确
定刀具上刀刃位置的角度；二是确定前刀面与后 面位置的角度。以外圆车刀为例（图１－９）， 确定车刀主切削刃位置的角度有二：
主偏角 它是在基面上，主切切削忍与 基面的夹角。当刀尖在主切削刃上为最低的点时， 为负值；反之，当刀尖在主切削刃上为最高的点 时， 为正值。必须指出，这个规定是根据ＩＳ Ｏ标注，同过去某些书上关于正负号的规定恰好 相反。
实际上，除了由上述切削平面和基面组成的 参考平面系以外，还应该有一个平面作为标注和 测量刀具前，后刀面角度用的 “测量平面”。通 常根据刃磨和测量的需要与方便，可以选用不同 的平面作为测量平面。在刀刃上同一选定点测量 其角度时，如果测量平面选得不同，刀具角度的 大小也就不同。
３. 背吃刀量 对外圆车削（图１－１） 和平面刨削（图１－２）而言，背吃刀量等于已 加工表面与待加工表面间的垂直距离；其中外圆 车削的背吃刀量：
总之，任何切削加工方法都必须有一个主运 动，可以有一个或几个进给运动。主运动和进给 运动可以由工件或刀具分别完成，也可以由刀具 单独完成（例如在钻床上钻孔或铰孔）。
二 工件上的加工表面
在切削过程中，通常工件上存在三个表面， 以图１－１的外圆车削和图１－２的平面刨削为 例，它们是：
１．待加工表面 它是工件上即将被切去的
三 切削用量
所谓切削用量是指切削速度，进给量和背吃 刀量三者的总称。它们分别定义如下：
１. 切削速度v 它是切削加工时，刀刃上选
定点相对于工件的主运动的速度．刀刃上各点的 切削速度可能是不同的。
当主运动为旋转运动时，刀具或工件最大直 径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的刀具或工件的最大直径 （mm）；
（一）刀具在正交平面参考系中的标注角度
刀具标注角度的内容包括两个方面：一是确
定刀具上刀刃位置的角度；二是确定前刀面与后 面位置的角度。以外圆车刀为例（图１－９）， 确定车刀主切削刃位置的角度有二：
主偏角 它是在基面上，主切切削忍与 基面的夹角。当刀尖在主切削刃上为最低的点时， 为负值；反之，当刀尖在主切削刃上为最高的点 时， 为正值。必须指出，这个规定是根据ＩＳ Ｏ标注，同过去某些书上关于正负号的规定恰好 相反。
实际上，除了由上述切削平面和基面组成的 参考平面系以外，还应该有一个平面作为标注和 测量刀具前，后刀面角度用的 “测量平面”。通 常根据刃磨和测量的需要与方便，可以选用不同 的平面作为测量平面。在刀刃上同一选定点测量 其角度时，如果测量平面选得不同，刀具角度的 大小也就不同。
金属工艺——切削加工
2.切削运动（合成运动） 切削运动——为了切除工件上多余的金属，以获得 形状精度、尺寸精度和表面质量都符合要求的工 件，刀具与工件之间的相对运动。 1）主运动——促使刀具和工件之间产生相对运动从 而使刀具前面接近工件实现切削。通常用切削速度
vc (m/s) 表示。
特点:速度最高，消耗功率最大，只能有一个。 2）进给运动——使刀具与工件之间产生附加的相对 运动。通常用vf、f或 fz表示。 特点：速度低、功耗小、可以是断续运动、可 以有多个。与主运动配合，连续切除切屑。
影响工件表 面粗造度 会形成硬点和毛刺，使工件表面粗 造度值增大
结论:粗加工时希望产生积屑瘤，精加工时尽量 避免产生积削瘤。
3.影响积屑瘤的因素及控制方法 主要的影响因素
工件材料 塑性越大， 越易产生 切削速度 （切中碳钢） <5m/min不产生 5~50m/min形成 >100 m/min不形成 冷却润滑条件
(2).标注角度
③在主切削平面ps标注的角度 刃倾角λ s:主切 削刃与基面间夹角 （-5⁰~+5⁰）。
刃倾角的作用
刃倾角对切屑排出方向的影响
(3).工作角度
① 刀具装夹位置的影响
车刀安装高度对前后角有影响
车刀安装偏斜对 主副偏角有影响
刀具的工作角度
车外圆时车刀安 装的高低，对前 角、后角有影响
二、积屑瘤
1. 积屑瘤的形成
切削过程中，由于金属的挤压和强烈摩擦， 使切屑与前刀面之间产生很大的应力和很高 的切削温度。当应力和温度条件适当时，切 屑底层与前刀面之间的摩擦力很大，使得切 屑底层流出速度变得缓慢，形成一层很薄的 “滞流层”，当滞流层与前刀面的摩擦阻力 超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与 切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤.
金属切削加工的基础知识幻灯片PPT
金属切削加工的基础知识幻灯片 PPT
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1.1 切削加工的运动分析及切削要素
1.1.1 零件表面的形成
☆ 回转体表面：是以直线为母线作旋转运动所形成的表面；成型 方法主要有：车削、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、内外圆磨削等。 如构成轴类、盘套类零件的内外圆、圆锥等。
3 南京理工大学
1.1.2 切削运动
l 概念：用以切除多余金属的刀具与工件间的相对运动 l 分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。 进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。 其它运动：吃刀运动
分度运动
（2）辅助平面：
切削平面Ps：过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。 基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。 正交平面Po（主剖面）：过切削刃上同一点，与切削平
面和基面相垂直的平面。
12 南京理工大学
l 刀具标角度的定义
刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的 刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）
23 南京理工大学
1 正交平面中测量的角度
1)前角γ0 前刀面与基面之间的夹角。 2)后角α0 主后刀面与切削平面之间的夹角。
24 南京理工大学
主运动
加工表面
切削平面
基面
r
南京理工大学
进给运动 正交平面
25
前角、后角的作用
前角的作用：锋利，影响刀具强度 后角的作用：减小后刀面与工件间的摩擦和
r
r 2
(
f )2 2
移项后两边平方,并忽略H2
(H<< rε)：
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1.1 切削加工的运动分析及切削要素
1.1.1 零件表面的形成
☆ 回转体表面：是以直线为母线作旋转运动所形成的表面；成型 方法主要有：车削、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、内外圆磨削等。 如构成轴类、盘套类零件的内外圆、圆锥等。
3 南京理工大学
1.1.2 切削运动
l 概念：用以切除多余金属的刀具与工件间的相对运动 l 分类：
主运动：切除切屑所需的基本运动。 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。 进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个或多个。 其它运动：吃刀运动
分度运动
（2）辅助平面：
切削平面Ps：过切削刃上一点，与加工表面相切的平面。 基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直的平面。 正交平面Po（主剖面）：过切削刃上同一点，与切削平
面和基面相垂直的平面。
12 南京理工大学
l 刀具标角度的定义
刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标注的 刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注角度）
23 南京理工大学
1 正交平面中测量的角度
1)前角γ0 前刀面与基面之间的夹角。 2)后角α0 主后刀面与切削平面之间的夹角。
24 南京理工大学
主运动
加工表面
切削平面
基面
r
南京理工大学
进给运动 正交平面
25
前角、后角的作用
前角的作用：锋利，影响刀具强度 后角的作用：减小后刀面与工件间的摩擦和
r
r 2
(
f )2 2
移项后两边平方,并忽略H2
(H<< rε)：
金属切削加工原理及设备ppt课件
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的：《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明，切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度，更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床， 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯（或半 成品）的多余金属，将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器，也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料，使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代（公元前2000多年 的青铜器时代）就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载： “材美工巧”是制成良器的必要条件（材美就是采用优 良的加工材料；工巧就是利用合理的制造工艺和方法）。
据大量出土文物考证，公元8世纪（唐代）就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年（明代）加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史，到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家，机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢，最高切削速度是16m/min。
第5章 切削加工基础知识
安徽理工学校授课教案教研室：机械工程任课教师：胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5－1 切削运动与切削用量（一）切削运动及形成的表面1． 切削运动的定义及分类在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。
切削运动分主运动和进给运动两类：（1） 主运动：直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，形成工件新表面的运动叫做主运动。
（2） 进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。
进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。
2． 切削时工件上形成的三个表面（1）已加工表面：已切去多余金属而形成的新表面。
（2）待加工表面：即将被切去金属层的表面。
（3）加工表面：刀刃正在切削的表面。
（二）切削用量的基本概念1．切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，它包括切削深度、进给量和切削速度。
（见图1-2）（1）切削深度（吃刀深度）p a 单位：mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。
车削外圆切削深度的计算公式： p a ＝2mw d d 式中p a ：切削深度 w d ：工件待加工表面直径 m d ：工件已加工表面的直径。
（2）进给量（走刀量）ƒ 单位：mm/r进给量是指在主运动的一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。
（3）切削速度v 单位：m/min 在进行切削加工时，刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。
切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中：v:切削速度 ，m/min w d ：工件待加工表面的直径，mm n ：车床的主轴转速，r/mim 。
例 车削的工件直径w d ＝50mm ，车床主轴的转速n=600r/min ，求切削速度v?解：根据公式可得： v=1000 n d w ＝10006005014.3X X ＝94（m/min ） (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。
金属切削加工基础知识PPT幻灯片课件
第一章 金属切削加工的基础知识
概述
1. 金属切削加工的定义
金属切削刀具和工件按一定规律作相对运动，通过刀具上 的切削刃切除工件上多余的（或预留的）金属，从而使工件 的形状、尺寸精度及表面质量都符合预定要求，这样的加工 称为金属切削加工。
2.在金属切削加工过程中有两个基本要素：
一个是成形运动， 另一个是刀具。
螺旋线
螺纹牙形 渐开线
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
① 有些表面的发生线完全相同，只因母线的原始位置不同， 也可以形成不同的表面。
② 母线和导线有时候可以互换；有时候不可以互换。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
3 发生线的形成方法及所需的运动
在实际的切削加工中，发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对 运动得到的。由于生产中使用的刀具切削刃形状和采取的加工方 法不同，形成发生线的方法可归纳为四种。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
（1）成形运动的种类 • 简单成形运动 由单独的旋转运动或直线运动构成； • 复合成形运动 由两个或两个以上旋转运动或（和）直线运动，按照某些确 定的运动关系组合而成。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
（2）零件表面成形所需的成形运动 形成表面所需要的成形运动，就是形成母线及导线所需要的成形
加工表面的形成
例1-2 用成形车刀车削成形回转 表面 • 母线——曲线，由成形法形成， 不需要成形运动。 • 导线——圆，由轨迹法形成，需 要一个成形运动B1。 • 表面成形运动的总数为一个Bl， 是简单的成形运动。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
刀具切削过程PPT课件
塑性变形越大,表面变形强化越严重。 (2)、残余应力:在外力消失后,残存在物体内部而总体又保持平衡的 内应力。可使工件表面产生微裂纹,降低零件的疲劳强度,引起工件 变形,影响加工精度的稳定性。
采取措施: (1)增大刀具前角
(2)使用锋利的刀具
(3)采用适宜的切削液
aP增大一倍, Fc加大一 倍;而f增大一倍, Fc增加68％～86％。 增大f,减小aP,可有效减小切削力。
③刀具几何角度:增大前角 ,切削力FZ减小。 增大主偏角 ,Ff增大,Fp减小。
2.切削热
(1)、切削热的来源:切削热是切削 过程中因变形和摩擦而产生的热量, 来源于切削过程的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个变 形区,见图1.29所示。
①第Ⅰ变形区内:切屑的变形功。 ②第Ⅱ变形区内:切屑与刀具前刀面之间的摩擦功。 ③第Ⅲ变形区内:工件与刀具后刀面之间的摩擦功。
塑性材料:主要来源于第Ⅰ变形区内切屑的变形功。 脆性材料:主要来源于第Ⅲ变形区内工件与后刀面的摩擦功。
(2)切削热的传散:切削热产生后,经 切屑、刀具、工件和周围介质传散, 如图所示,传热比例取决于工件材料 、切削速度、刀具材料及几何角度、 加工方式以及是否使用切削液等。在 不施加切削液的情况下,一般切削传 散最多,刀具次之,工件再次之,周围介 质最少。 (3)切削热对加工的影响:
②精加工:应避免积屑瘤,以保证加工质量,常采用高速(Vc> 100m/min)或低速(Vc<5/min )
4.表面变形强化(加工硬化)和残余应力
(1)表面变形强化:切削塑性金属时,工件已加工表面的硬度明显提高 而塑性下降的现象(硬度提高1.2～2倍,深度0.02～0.3mm)。
原因:切削塑性金属 时,第Ⅰ、Ⅲ变形区均扩 展到切削层以下,使即将来自 (2)产生条件:①切削塑性金属
切削加工课件
切削力 Fc：在主运动方向上的分力，它切于加工表面，
并与基面垂直。Fc 用于计算刀具强度，设计机床零件、 确定机床功率等。进给力 Ff：在进给运动方向上的分力， 它处于基面内与进给方向相反。Ff 用于设计机床进给机 构和确定进给功率等。
背向力 Fp：在垂直于工作平面上的分力，它处于基面 内并垂直于进给方向。Fp 用来计算工艺系统刚度等， 它也是使 工件在切削过程中产生振动的力。
第五章 切削加工
◆ 5.1 概述 ◆ 5.2切削基本原理 ◆ 5.3切削液
5.1 概述
1. 了解切削加工的分类及特点。 2. 掌握切削运动和切削用量的相关知识。
●切削加工的特点 。 ●切削运动及切削用量相关概念。
一、 切削加工的分类
切削加工就是利用切削工具从工件上切除多余材料，使工 件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方式。任何切 削加工都必须具备三个基本条件：切削工具、工件和切削运动。 按照切削加工工具的不同，可将切削加工分为传统式切削以及 非传统式切削，具体说明如下：
② 黏结磨损 由于刃口黏结的积屑瘤脱落时，撕落刀具表 面的材料所引起。刀具表面刃磨质量越差，越会加剧 黏结磨损。
③ 扩散磨损 由于切削的剪力作用，使刀具表面的原子由 一晶格点移动到另一晶格点所造成。扩散磨损是硬质 合金刀具主要磨损原因之一。
④ 氧化磨损 由于切削所产生的高温，使刀具中的碳化物 氧化，导致刀具硬度降低所造成。
(1) 前角γO（前面与基面间的夹角）
前角是位于前刀面上的刀尖后方，主要作用为控制切 屑的流动，如图5-6所示。前角可由正值变化至负值， 正前角可使排屑顺畅，切削作用力小，但太大的正前 角会形成尖锐的刀尖，容易磨损或崩裂；负前角具有 较强的切刃，刃口强度大，切削作用力大，适合切削 高强度的材料，但其排屑不顺。一般而言，工件硬度 高、刀具硬而脆者，前角应小；反之，则大。图5-7所 示为正前角及负前角的切削情形。