切削加工最新课件

前角的作用及选用
加工塑性材料和精加工—取大前角（ 0） 加工脆性材料和粗加工—取小前角（ 0）
选择
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
后角的作用及选用
后角有正、负、零之分
0
0
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
后角的作用及选用
减小主后刀面与加 工表面的摩擦
第一章 金属切削的基础知识
引起系统振动。
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
主、付偏角的作用及选用
选用 系统刚性好：取较小的kr，10°~30°、45°。 系统刚性差：取较大的kr，60°、75°、90°。
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度 在正交平面po标注的角度:
1）前角（γo）
2）后角(αo)
一、零件表面的形成
平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）
第一章 金属切削的基础知识
二、切削运动
切削运动动画 为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。 1.主运动： 切下切屑最主要的运动。
特点： 在整个运动系统中 — 速度最高、消耗的功
率最大。主运动只有一个。
2.进给运动：
使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。
表面加工硬化的程度和深度
表面残余应力的大小和性质
第五篇 切削加工
切削加工
金 属 切 削 基 础 知 识
金 属 切 削 机 床 基 础
常 用 加 工 方 法 综 述
精 密 和 特 种 加 工 法
典 型 表 面 加 工 分 析
工 艺 过 程 基 本 知 识
零 件 结 构 的 工 艺 性
第一章 金属切削的基础知识 §1-1 切削运动及切削要素
三、刀具组成
切削部分
夹持部分
第一章 金属切削的基础知识
1.车刀的组成
切削部分 （刀头）
夹持部分 （刀体）
n
夹持部分
切削部分
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
n
前刀面
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
Байду номын сангаас
n
前刀面 主后面
f
第一章 金属切削的基础知识
f
第一章 金属切削的基础知识
四、刀具角度
1. 辅助平面
① 基面pr ②切削平面ps
③正交平面po
④假定工作平面pf
第一章 金属切削的基础知识
四、刀具角度
1. 辅助平面
① 基面pr ②切削平面ps
③正交平面po
④假定工作平面pf
第一章 金属切削的基础知识
四、刀具角度
1. 辅助平面
① 基面pr ②切削平面ps
二. 常用刀具材料
常用刀具材料的性能及用途
碳素工具钢 合金工具钢 CrWMn、 9SiCr HRC61~65 高速钢 W18Cr4V HRC62~65
例
硬度
T10、T10A T12 HRC61~65
耐热性 OC
许用切削速度 m/s 热处理变形 用途
200~250 0.13
大 手工工具
300~400
节状切屑
崩碎切屑
高 大 小 塑性好
较低 小 较大 中等硬度
(中碳钢)
脆性材料
铸铁、黄铜 波动大、振动
切削力
表面质量Ra
平稳波动小 有波动
较光洁 较粗糙
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
二、积屑瘤
1. 积屑瘤的形成 在一定的切削速度下 切削塑性材料时，常 在刀具前刀面上靠近 刀刃部位粘附着的一 小块很硬的金属—称 为积屑瘤。 积屑瘤录像
ap
1
第一章 金属切削的基础知识
§1-2 刀具材料及刀具构造 青龙偃月刀
削铁如泥 吹毛断刃
第一章 金属切削的基础知识
§1-2 刀具材料及刀具构造
一. 对刀具材料的基本要求
⑴ 较高的硬度。 一般要求在 HRC 60以上。 ⑵ 有足够的强度和韧性。 ⑶ 有较好的耐磨性。
⑷ 较高的耐热性。
⑸ 有较好的工艺性。
副切削刃 前刀面
n
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成 三面两刃一刀尖 前刀面 主后刀面 后刀面 付后刀面 主切削刃 切削刃 付切削刃 刀尖
前刀面
主刀刃
副刀刃
副后刀面
主后刀面 刀尖
第一章 金属切削的基础知识
四、刀具角度
1. 辅助平面
① 基面pr
n
②切削平面ps
③正交平面po ④假定工作平面pf
M
hch
hD
o
LD
∧h = LD/Lch= hch/hD >1
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
一、切削过程及切屑的种类
2. 切屑的种类 1) 带状切屑 2) 节状切屑 3) 崩碎状切屑 带状切屑录像
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
2. 切屑的种类
带状切屑
Vc γo f、ap 工件材料
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
一、切削过程及切屑的种类
1. 切屑的形成过程与切屑变形 动画 弹性变形
M
塑性变形 o 挤裂 切离 切屑
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
一、切削过程及切屑的种类
1. 切屑的形成过程与切屑变形 切屑的变形程度用 切屑厚度压缩比∧h 表示。
2. 刀具的主要标注角度
后角的作用及选用
加工塑性材料和精加工—取大后角（ 0） 加工脆性材料和粗加工—取小后角（ 0 ）
选用
后角（ 0）只能是正的
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度 在切削平面pS标注的角度:
刃倾角（S）
主切削刃与 基面之间的 夹角。 （-5⁰~+5⁰）。
600
>20%碳素工 0.5~1.08 具钢 小
具……
小
铰刀、拉刀….. 铣刀、齿轮刀
常用刀具材料的性能及用途
硬质合金 例
钨钴类 钨钛钴类 （YG） （YT）
陶瓷材料
人造金刚石
YG3、 YT5、 YG6 YT15 硬度 耐热性 OC
HRA89~91 （HRC74~78） HRA86~96 HV10000 (硬质合金为 HV1300~1800)
f
2
1
vf f n
（mm/s）
3）背吃刀量（ap） （mm）
dw dm ap 2
m
d
第一章 金属切削的基础知识
2. 切削层几何参数 切削层 — 指工件上正在被 切削刃切削的那一层 金属。 即两个相邻加工表面 之间的那一层金属。 dw
n
f
Kr
ap
f
2
1
f
Kr ap
dm
第一章 金属切削的基础知识
第一章 金属切削的基础知识
3. 刀具的工作角度
① 刀具装夹位置的影响
第一章 金属切削的基础知识
3. 刀具的工作角度
① 刀具装夹位置的影响
第一章 金属切削的基础知识
3. 刀具的工作角度
① 刀具装夹位置的影响
第一章 金属切削的基础知识
4. 刀具的结构形式
1）焊接式车刀
2）机夹重磨式车刀
3）机夹可转位式车刀
第一章 金属切削的基础知识
ps
pf po 基面 pr
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度 在基面Pr内标注的角度:
1）主偏角（kr） 主切削平面与假定工作平面间 夹角，即主切削刃在基面上的 投影与进给方向间夹角 （40⁰~90⁰）。 2）副偏角（kr’）
n
Kr’
f
k r
副切削平面与假定工作平面间 夹角，即副切削刃在基面上的 投影与进给运动反方向间夹角。
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
n
副后面 前刀面
主后面
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
主切削刃
n
前刀面
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
主切削刃
n
副切削刃 前刀面
f
第一章 金属切削的基础知识
2.车刀切削部分组成
三面两刃一刀尖
主切削刃
刀尖
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
二、积屑瘤
3. 积屑瘤的影响因素及控制 影 工件材料 响 因 塑性越大， 素 越易产生 控 制 提高硬度， 措 降低塑性 施 >HRC50 切削速度 冷却润滑条件 （切中碳钢） <5m/min不产生 300~500oC最易产生 5~50m/min产生 >500oC趋于消失 >100 m/min不产生 低速或高速 选用切削液
ps
0
pr
n A
f
0
Kr’ kr
A向
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
刃倾角的作用及选用
作用: 影响切屑流出方向。
选用：
精加工：取 正（+S ） 粗加工：可取零或负（ S =0、-S ）
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
刃倾角的作用及选用
刃倾角对切屑排出方向的影响
第五篇 切削加工
一、什么是切削加工？
用刀具从金属材料上 切去多余的金属层， 获得几何形状、尺寸 精度和表面质量都符 合要求的零件的生产 方法。
切削加工录像
第五篇 切削加工
二、零件的加工质量
1. 加工精度 尺寸精度： IT01、IT0…IT6、IT7、IT8…IT18 形状精度： 圆柱度、平面度、圆度等 位置精度： 平行度、垂直度、同轴度等 2. 表面质量 表面粗糙度： Ra
③正交平面po
④假定工作平面pf
第一章 金属切削的基础知识
四、刀具角度
1. 辅助平面
① 基面pr ②切削平面ps
③正交平面po
④假定工作平面pf
第一章 金属切削的基础知识
① 基面
过主切削刃上一点，与该点切 削速度方向相垂直的平面。
② 切削平面 过主切削刃上一点，与主切削 刃相切并垂直于基面的平面。 ③ 正交平面 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 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。
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度 在正交平面po标注的角度:
ps
pr
n
0
0
kr
Kr’
f
正交平面
po
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度 在正交平面po标注的角度:
1）前角（γo） 前刀面与基面间夹角 （0⁰~15⁰）。
2）后角(αo )
ps
pr
n
0
0
主后刀面与主切削平 面间夹角（6⁰~12⁰）
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
主、付偏角的作用及选用 n
Kr’
f
k r
主偏角kr、副偏角 kr′越大，残留面 积越大，表面粗糙
度越大。
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
主、付偏角的作用及选用 n
Kr’
f
k r
主偏角kr越小，进给抗力 越小，切深抗力越大，加
大工件的变形挠度，容易
旋转运动 往复直线运动
v
d w n
1000 60
（m/s）
（m/s）
2 Lnr v 1000 60
第一章 金属切削的基础知识
单位时间内(主运动的 一个循环内)，刀具或 工件沿进给运动方向 的相对位移。 单位时间的进给量 —进给速度（Vf） ap 2）进给量（f） （mm）
n
f
Kr
dw
1)切削厚度（ac） （mm）
n
f
K r
两相邻加工表面之间的垂直距离。
ac f sin kr
（mm）
2)切削宽度（aw） （mm） 沿主刀刃度量的切削层的长度。
f
2
aw
ap sin kr
（mm）
f
ap
Kr
3)切削面积（AC） （mm2）
AC f a p ac aw （mm2）
第一章 金属切削的基础知识
§1-3 金属切削过程
二、积屑瘤
2. 积屑瘤对加工过程的影响 有利
① 使 0 增大，使切削过程变得轻快。 ② 可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。
所以：粗加工时可以利用。
不利
① 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。
② 会引起ap的变化，使加工精度降低。
所以：精加工时应尽量避免。
850~1000
1200
700~800
许用切削速度 1.7~5 m/s 用途 各种刀片 高硬度钢材 精加工 不宜加工钢铁 材料
第一章 金属切削的基础知识
碳素钢刀具
第一章 金属切削的基础知识
高速钢刀具
第一章 金属切削的基础知识
硬质合金刀块
第一章 金属切削的基础知识
三、刀具组成
第一章 金属切削的基础知识
Kr’
f
k r
po
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
前角的作用及选用
0
影响切削力大小； 作用 影响刀头强度和散热条件。
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
前角的作用及选用
前角越大，刀越锋利、切削 轻快，强度下降、不利散热
第一章 金属切削的基础知识
2. 刀具的主要标注角度
第一章 金属切削的基础知识
三、切削力和切削功率
1. 切削力的产生及切削分力 刀具切削工件时作用在 刀具或工件上的力。
F弹、塑
M
F摩1
o
1) 切削力的构成 ① 材料的弹性变形和塑性抗力； ② 切屑、工件表面与刀具的摩擦力。
F摩2
第一章 金属切削的基础知识
特点： 速度低、消耗的功率小。有一个或多个。
第一章 金属切削的基础知识
3.零件上的三个表面 已加工表面 待加工表面 加工表面
待加工表面
n
加工表面
已加工表面
d
w
f
m
d
第一章 金属切削的基础知识
三、切削要素
1.切削用量三要素
n
1）切削速度（v） m/s
f
单位时间内，工件或刀具沿主运动方向的相对位移。