2第二章-金属切削原理解析PPT课件

2020年9月28日
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三、刀具工作角度
刀具工作角度是指把刀具同工件和切削运动联系起来确定的刀具角度。 1.进给运动对刀具工作角度的影响 （1）横向进给车削 （2）纵向进给车削 2.刀具安装位置对刀具工作角度的影响 （1）刀尖安装高低对工作角度的影响 （2）刀柄中心线与进给方向不垂直对刀具工作角度的影响
f f n
对于刨削、插削的进给量呢？
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（3）背吃刀量(切削深度) 车削和刨削加工的背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂 直距离，单位是mm。 外圆柱表面车削的背吃刀量可用下式计算：
ap dwdm(mm ) 2
对于钻孔
ap dm (mm) 2
其中 dm——已加工表面直径(mm)； dw—待加工表面直径(mm)。
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二、刀具的标注角度 刀具标注角度是在设计、绘制和制造刀具时所标注的角度。
1.刀具标注角度的参考系 (1)基面Pr 通过切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面。 (2)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。也就是主切削刃与切削速度方向构成的平面。 (3)正交平面Po 通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于基面和切
削平面的平面。
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2.刀具标注角度
（1）前角 γo ：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。 （2）后角 αo ：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。 （3）主偏角κr：基面中测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动
方向的夹角（一般为正值）。 （4） 副偏角k′r ：在基面内测量 的付切削刃在基面上的投影与进 给运动反方向的夹角。 （5）刃倾角λs：切削平面中测 量的主切削刃与基面间的夹角。
所示。
（1）待加工表面：加工时即将被切除的表面。 （2）加工表面：已被切去多余金属而形成的
工件新表面。 （3）已加工表面：加工时刀具正在切削的那个
表面，它是待加工表面和已知表面之间的表面。
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三 切削用量（切削用量三要素）
指切削速度vc、进给量f (或进给速度值vf ) 、背吃刀量值aP。 （1）切削速度
（mm），即 b= ap/sin Кr 。
3.切削层公称截面面积A
切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积称为切削层公称截面面积A，
简称为切削面积（m m2），即 A=hb。
对于车削来说，切削面积为：
A=hb=fap
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第二节 刀具的几何角度
一、刀具切削部分的结构要素 刀具切削部分的几何形状主要由一些刀面和刀刃组成。
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四、切削层参数
在切削过程中，刀具的切削刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金 属层，称为切削层。
1.切削层公称厚度h 垂直于过渡表面测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离，称 为切削层厚度（mm）。
hf sinKr
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2.切削层公称宽度b
沿过渡表面测量的切削层尺寸，称为切削层公称宽度b，简称切削宽度
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第三节 金属切削过程
第二变形区 切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近 前刀面处的金属纤维化，纤维化方向基本上和前刀面平行的区域。
即与前刀面接触的切屑层内产生的变形区。 特点：金属产生挤压摩擦变形
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第三节 金属切削过程
第三变形区 已加工表面受到刀刃钝圆部分和后刀面的挤压与摩擦，产生变 形和回弹，造成表层金属纤维化与加工硬化的区域。 即近切削刃处已加工表层内产生的变形区。 特点：金属产生挤压摩擦变形
vcdnm/s或 m/min
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- 式中 d 工件或刀具上某一点的回转直径(mm)；
-n 工件或刀具的转速（r/s或r/min）。
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（2）进给量（进给速度）
进给速度是单位时间的进给量,单位是m/s(mm/min)。 进给量是工件或刀具每回转一周 (如车削、钻削、铰削)时,沿进给运动 方向的相对位移 单位是mm/r。
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切削速度、进给速度和合成速度
主运动的速度称为切削速度，用Vc 表示。 进给运动的速度称为进给速度，用Vf 表示。 合成切削运动速度Ve 的大小和方向为： Ve = Vc + Vf 。
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4Leabharlann 二、切削加工的工件表面以车削加工为例，工件在车削过程中有三个不断变化着的表面，如图2-1
（1）前刀面Ar 切屑沿其流出的刀具表面。
（2）主后刀面Aa 刀具上与工件过渡表面相对的表面。
（3）副后刀面A’а 刀具上与已加工表面相对的表面。
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（4）主切削刃 S 前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作。 （5）副切削刃S’ 前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形 成已加工表面，也称副刀刃。 （6）刀尖 主切削和副切削刃的连接点，它可以是短的直线段或圆弧。
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第三节 金属切削过程
金属切削过程是指将工件上多余的金属层，通过切削加工切除成为切屑 从而得到所需要的零件几何形状的过程。
一、金属切削变形区及特点 切削刃作用部位的金属层的三个变形区： 第一变形区 从OA线（称始滑移线）开始塑性变形，到OM线（终滑移线） 晶粒的剪切滑移基本完成的区域。 即近切削刃处切削层内产生的 塑性变形区。 特点：金属产生剪切滑移变形
第二章 金属切削原理
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第一节 概述
金属切削加工
指利用金属切削刃具切除工件上多余的金属，从而使工件的几何形状、 尺寸精度及表面质量都符合预定要求。
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一、切削运动
在切削加工过程中，工件与刀具之间的相对运动，即切削运动。 切削运动的组成： 主运动 车削时，工件的旋转运动谓之；刨削时，刀具的运动谓之。 进给运动 车削时，刀具的纵向和横向运动谓之；刨削时，工件的运动谓 之。
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第一变形区内金属变形机理 追踪切削层上任一点P，可以观察切削的
变形和形成过程。当切削层中金属某点P向切削刃逼近，到达点1时，此时其 剪切应力达到材料的屈服强度。过点1后，P点在向前移动的同时，也沿OA滑 移，其合成运动使点1流动到点2。2-2’为滑移量。随着滑移量的增加，剪切 变将逐渐，直到当P点移动到超过4点位置后，其流动方向与前刀面平行，不 再沿OM线滑移。整个过程是滑移变形—加工硬化。