金属切削加工基础课件
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第三章 常用金属切削加工方法ppt课件
2）铰刀比扩孔钻齿数多，导向好，芯部直径大，刚 性好，且修光刃具有导向、修光、校准孔的作用， 刀具制造精度较高。
精度可达IT9～IT6，Ra1.6 ～0.4 m。
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
（三）镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
主要用于加工小型零件，单件小批量生产， 在维修车间和模具车间应用较多
（二）龙门刨床 1．龙门刨床因有一个“龙门”式的框架结构而
得名，用于加工大型或重型工件，也可以多 个工件同时加工。 2．切削主运动虽然还是直线往复运动，但它是 由工件来完成的，刨刀只作进给运动。
3．特点：传动平稳、操作方便、适应性强，加工精 度高、生产率较高等。
各种安装方法的特点和应用
二、车削的工艺特点
1、易于保证加工面间的位置精度 2、切削过程平稳 3、生产率高 4、应用范围广 5、刀具简单
三、车削的应用
（一）车削外圆
1、一般外圆面的车削
2、特殊外圆面的车削
（1）细长轴的车削
1）顶尖安装配合中心架或跟刀架做为附加支承，以 增加细长轴的刚性，减少由于刚性不足产生的加工缺 陷 2）采用90°主偏刀，并配合3°左右的正刃倾角，以 减少径向分力
2） 精度和表面质量要求较高的孔，或内表面 形状特殊的孔需用钻孔作为预加工工序。
3）内螺纹攻螺纹前所需底孔
2．立式钻床
由电动机把原动力经主轴 变速箱传给主轴，使主轴 带动钻头旋转。同时也把动 力传给进给箱，使主轴自动 作轴向进给运动。搬动手 柄，也可实现手动进给。进 给箱和工作台可沿立柱导轨上 下，移动以适应各种尺寸 工件的加工。
精度可达IT9～IT6，Ra1.6 ～0.4 m。
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
（三）镗孔
在镗床上完成孔加工的过程，叫镗孔。
工件安装在工作台上，工作台可作横向和纵向进给， 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上，通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动，主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
主要用于加工小型零件，单件小批量生产， 在维修车间和模具车间应用较多
（二）龙门刨床 1．龙门刨床因有一个“龙门”式的框架结构而
得名，用于加工大型或重型工件，也可以多 个工件同时加工。 2．切削主运动虽然还是直线往复运动，但它是 由工件来完成的，刨刀只作进给运动。
3．特点：传动平稳、操作方便、适应性强，加工精 度高、生产率较高等。
各种安装方法的特点和应用
二、车削的工艺特点
1、易于保证加工面间的位置精度 2、切削过程平稳 3、生产率高 4、应用范围广 5、刀具简单
三、车削的应用
（一）车削外圆
1、一般外圆面的车削
2、特殊外圆面的车削
（1）细长轴的车削
1）顶尖安装配合中心架或跟刀架做为附加支承，以 增加细长轴的刚性，减少由于刚性不足产生的加工缺 陷 2）采用90°主偏刀，并配合3°左右的正刃倾角，以 减少径向分力
2） 精度和表面质量要求较高的孔，或内表面 形状特殊的孔需用钻孔作为预加工工序。
3）内螺纹攻螺纹前所需底孔
2．立式钻床
由电动机把原动力经主轴 变速箱传给主轴，使主轴 带动钻头旋转。同时也把动 力传给进给箱，使主轴自动 作轴向进给运动。搬动手 柄，也可实现手动进给。进 给箱和工作台可沿立柱导轨上 下，移动以适应各种尺寸 工件的加工。
《金属切削加工》PPT课件
金属切削加工的根本知识
金属切削加工的根本知识
金属切削加工的根本知识
金属切削过程
金属切削加工的根本知识
积屑瘤对加工的影响
在一定的切削速度下 切削塑性材料时，往往在 刀具前刀面上靠近切削刃 的部位粘结着一小块很硬 的金属，这块金属叫做积 屑瘤。
车床及其工作
车床及其工作
车床附件
车床及其工作
车床及其工作
金属切削加工
金属切削加工是利用金属切削刀具从金属材料 〔毛坯〕上切去多余的金属，使零件以获得具有符合 要求的几何形状、尺寸和外表粗糙度的加工过程。
金属切削加工可分为钳工和机械加工两局部。
钳工
钳工常用的加工方法有划线、錾切、锯切、 锉削、刮削、研磨、铰孔、攻丝和套扣等。
机械加工
机械加工是通过工人操纵机床来进展加工 的。主要加工方法有车、钻、刨、铣、磨 等。每种加工方法都有相应的切削机床。
走刀量，单位为mm/r〔旋转运动〕或mm/次
〔往复直线运动〕。因此，进给速度与进给量之
间有如下关系：
Uf
f N(mm /s) 60
式中 N——主运动速度n〔旋转运动〕或，〔往 复直线运动〕。
金属切削加工的根本知识
三、切削层参数 1．切削层公称横截面积AD 2．切削层公称宽度bD 3．切削层公称厚度hD
磨床及其工作
磨床及其工作
光整加工
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
各种外表的加工方法综述
零件的切削加工和装配构造工艺性
金属切削加工基础课件
Kr’：使已加工表面残留密集的高度减小，降低工件 的表面粗糙度。
选择：在不产生振编动辑的版pp前t 提下，取小值。
22
5 . 刃倾角（ S ）
编辑版ppt
23
作用
①影响切削刃的锋利程度； ②影响切屑流出方向； ③影响刀头强度和散热条件； ④影响切削力的大小和方向。
选择： 精加工：取 正（+S ）
介质： 5%
编辑版ppt
43
2.影响切削温度的因素
v ① 切削用量： c 、f 、a p愈大，切削温度愈高。但 vc的影响最大 、f 次之、a p最小。
② 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好， 切削温度越高。 刀具角度： 增大 0 ，切削温度降低；减小kr 、kr’，
③ 刀具 切削温度降低。
⑷ 硬质合金
碳化物+粘结剂——粉末冶金
碳化物：WC、TiC、等
粘结剂：Co
HRC≈76~84 耐热温度 —1000℃
允许的切削速度是高速钢的4~10倍。
编辑版ppt
27
① 钨钴类（YG）(K)：WC+Co ② 钨钴钛类（YT）(P)：WC+TiC+Co ③ 通用（YW）(M)：TaC、NbC ④ 表面涂层： TiC、TiN、TiCN、TiAlN
0
0
编辑版ppt
19
选择： 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 ）
后角（ 0）只能是正的。
精加工： 0= 80~120 粗加工： 0= 40~80 3 . 主偏角（kr）
作用：改善切削条件，提高刀具寿命。
减小kr：当ap、f 不变时， 则 bD 、hD —
积屑瘤的形成
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)：
金属切削加工基础知识PPT课件
第42页/共71页
第43页/共71页
第44页/共71页
第45页/共71页
第46页/共71页
7.6 切削力
一、切削力的来源与分解
金属切削时，刀具切入工件使被切金属层发生变形成为切屑所 需要的力称为切削力。
金属切削时，力来源于两个方面：
•其一是克服在切屑形成过程中工
件材料对弹性变形和塑性变形的变 形抗力；
第14页/共71页
注释:
1、主运动可以使旋转运动，也可以是往复运动； 2、主运动只有一个，进给运动可以一个以上。 3、主运动可以是工件来实现（车外圆）,主运动 也可以是刀具来实现 （切断、刨、铣加工）;
第15页/共71页
3、切削过程中，工件上三个不断变化的表面
第16页/共71页
四、切削用量
切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给 运动参数的量。
切削用量包括：
•切削速度 •进给量 •背吃刀量三个要素。
第17页/共71页
1、切削速度Vc
在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离, 单位为m/s。
（1）主运动为旋转运动时,切削速度Vc计算公式为:
vc
dn
1000
(m /
s)
式中：d－工件待加工表面直径（mm） n－工件或刀具每分(秒)钟转数(r/s)
•表面粗糙度对零件的耐磨性、抗腐蚀性和配合性质等有很大影
响。它直接影响机器的使用性能和寿命。
•一般来说，零件的表面粗糙度越小，零件的使用性能越好，寿
命也越长，但零件的制造成本也会相应增加。
•国家标准GB/T1031-1995规定了表面粗糙度的评定参数及其
数值。常用的评定表面粗糙度的参数是轮廓算术平均偏差Ra值。
机械制造技术PPT课件第二章金属切削基本原理
工艺系统刚性差—大主偏角
合理副偏角值的选择
添加标题
一般较小
添加标题
—5°~10°
添加标题
精加工
添加标题
—小，0°
添加标题
加工高强高硬材料或断续切削
添加标题
—小，4°～6°
添加标题
切断刀、锯片、槽铣刀
添加标题
—小，1°～2°
过渡刃的型式
①直线刃
—粗车、强力车 κrε=κr/2
②圆弧刃
—粗糙度值小
冷却作用 清洗与防锈作用
常用切削液及其选用 =乳化油+水 切削油 = 矿物油、+动植物油 极压切削油 =切削油+硫、氯和磷极压添加剂 难加工材料的精加工
=水+防锈剂、清洗剂、油性添加剂 磨削、粗加工
①水溶液
01
车削、钻削、攻螺纹 滚齿、插齿、车螺纹、一般精加工
②乳化液
02
刀具磨损与刀具耐用度
4
磨屑形态
带状切屑
直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃
刀具合理几何参数选择应考虑的因素
—化学成分、制造方法、热处理状态 性能，表层情况等
①工件材料
壹
—化学成分、性能，刀具结构形式
②刀具材料及结构
—机床、夹具，系统刚性，功率 切削用量和切削液
③加工条件
叁
贰
各参数间的联系 —综合考虑相互作用与影响
刀具角度的选择
大后角→减小摩擦、提高寿命、改善表面质量 强度降低、散热差、磨损加快
后角的选择原则
工艺系统刚性 刚性差—振动 → 小后角 精度要求高 —重磨 → 小后角
切削层厚度hD小 → 大后角 切削层厚度hD大 → 小后角
强度、硬度高 → 小后角 塑性大 → 大后角
合理副偏角值的选择
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一般较小
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—5°~10°
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精加工
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—小，0°
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加工高强高硬材料或断续切削
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—小，4°～6°
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切断刀、锯片、槽铣刀
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—小，1°～2°
过渡刃的型式
①直线刃
—粗车、强力车 κrε=κr/2
②圆弧刃
—粗糙度值小
冷却作用 清洗与防锈作用
常用切削液及其选用 =乳化油+水 切削油 = 矿物油、+动植物油 极压切削油 =切削油+硫、氯和磷极压添加剂 难加工材料的精加工
=水+防锈剂、清洗剂、油性添加剂 磨削、粗加工
①水溶液
01
车削、钻削、攻螺纹 滚齿、插齿、车螺纹、一般精加工
②乳化液
02
刀具磨损与刀具耐用度
4
磨屑形态
带状切屑
直线刃、折线刃、圆弧刃、波形刃
刀具合理几何参数选择应考虑的因素
—化学成分、制造方法、热处理状态 性能，表层情况等
①工件材料
壹
—化学成分、性能，刀具结构形式
②刀具材料及结构
—机床、夹具，系统刚性，功率 切削用量和切削液
③加工条件
叁
贰
各参数间的联系 —综合考虑相互作用与影响
刀具角度的选择
大后角→减小摩擦、提高寿命、改善表面质量 强度降低、散热差、磨损加快
后角的选择原则
工艺系统刚性 刚性差—振动 → 小后角 精度要求高 —重磨 → 小后角
切削层厚度hD小 → 大后角 切削层厚度hD大 → 小后角
强度、硬度高 → 小后角 塑性大 → 大后角
金属切削基础ppt课件
21
基面
基面Pr： “通过主切削刃上选定 点垂直于主运动方向的 平面”
22
切削平面
2.切削平面Ps： 3.通过主切削刃上选定 点，与切削刃相切并垂 直于基面的平面
23
主剖面
主剖面Po： 通过主切削刃上选定点，并 同时垂直于基面和切削平面 的平面
24
法平面
法平面Pn: 通过主切削刃上选定点，并垂直 于切削刃的平面。
热塑性差，不宜制造成大截面刀具。
B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成 的钢 ）典型牌号：Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2
优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性 。 缺点：高温切削性能和W18相比稍差。
66
高性能高速钢
在通用型高速钢的基础上，通过调整基本 化学成分并添加其他合金元素，使其常温 与高温力学性能得到显著提高
45
刀具的工作角度
•刀杆轴线安装的偏 斜的影响: •改变了主偏角和副 偏角 •(也就是说：实际的 主偏角和标注时的 主偏角不同)
46
刀具的工作角度
进给运动的 影响
进给量改变了 合成运动的方 向
(从而改变了基 面的位置以及 其他面的位置, 影响所有的角 度)
47
刀具的工作角度
刀尖的安装位 置的影响
63
高速钢
概念：
高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元 素较多的工具钢
性质：
①、具有良好的热稳定性 ②、具有较高强度和韧性 ③、具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性
64
高速钢的分类
普通高速钢 钨系高速钢 钨钼钢
高性能高速钢
65
普通高速钢
A、钨系高速钢（简称 W18） 典型牌号：W18Cr4V 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，
基面
基面Pr： “通过主切削刃上选定 点垂直于主运动方向的 平面”
22
切削平面
2.切削平面Ps： 3.通过主切削刃上选定 点，与切削刃相切并垂 直于基面的平面
23
主剖面
主剖面Po： 通过主切削刃上选定点，并 同时垂直于基面和切削平面 的平面
24
法平面
法平面Pn: 通过主切削刃上选定点，并垂直 于切削刃的平面。
热塑性差，不宜制造成大截面刀具。
B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成 的钢 ）典型牌号：Ｗ 6 Mo 5 Cr 4 V 2
优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性 。 缺点：高温切削性能和W18相比稍差。
66
高性能高速钢
在通用型高速钢的基础上，通过调整基本 化学成分并添加其他合金元素，使其常温 与高温力学性能得到显著提高
45
刀具的工作角度
•刀杆轴线安装的偏 斜的影响: •改变了主偏角和副 偏角 •(也就是说：实际的 主偏角和标注时的 主偏角不同)
46
刀具的工作角度
进给运动的 影响
进给量改变了 合成运动的方 向
(从而改变了基 面的位置以及 其他面的位置, 影响所有的角 度)
47
刀具的工作角度
刀尖的安装位 置的影响
63
高速钢
概念：
高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元 素较多的工具钢
性质：
①、具有良好的热稳定性 ②、具有较高强度和韧性 ③、具有一定的硬度(63～70HRC)和耐磨性
64
高速钢的分类
普通高速钢 钨系高速钢 钨钼钢
高性能高速钢
65
普通高速钢
A、钨系高速钢（简称 W18） 典型牌号：W18Cr4V 优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。 缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，
《金属切削加工》课件
《金属切削加工》课件一、教学内容二、教学目标1. 理解金属切削的基本概念，掌握切削过程中各参数之间的关系。
2. 学会分析刀具的材料与结构，并能够选择合适的刀具进行金属切削加工。
3. 掌握切削力的计算方法，了解切削过程中温度与热量的分布情况。
三、教学难点与重点教学难点：切削力的计算与温度分布的理解。
教学重点：金属切削的基本概念，刀具的选择与应用。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削加工实物模型，刀具样品，切削力演示装置。
2. 学具：教材，笔记本，计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）：展示金属切削加工实物模型，引导学生思考切削加工在实际生产中的应用。
2. 理论讲解（15分钟）：讲解金属切削的基本概念，刀具的材料与结构，切削力的产生与计算。
3. 例题讲解（10分钟）：通过具体例题，演示切削力的计算方法。
4. 随堂练习（10分钟）：让学生根据给定条件，选择合适的刀具并进行切削力计算。
5. 讨论与分享（5分钟）：学生分享计算结果，讨论切削过程中可能存在的问题。
6. 温度与热量分布讲解（15分钟）：介绍切削过程中的温度与热量分布情况，分析其对加工质量的影响。
六、板书设计1. 金属切削基本概念2. 刀具的材料与结构3. 切削力的计算方法4. 切削过程中的温度与热量分布七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金属切削的基本概念。
（2）阐述刀具的材料与结构对切削加工的影响。
（3）计算给定条件下的切削力，并分析其大小与方向。
（4）论述切削过程中温度与热量分布对加工质量的影响。
答案：（1）金属切削是利用刀具对金属进行切削，以达到所需形状和尺寸的加工方法。
（2）刀具的材料与结构影响切削性能、加工质量和生产效率。
（3）切削力计算公式：F=Kf·ap·f，其中F为切削力，Kf为材料切削力系数，ap为切削深度，f为进给量。
（4）切削过程中的温度与热量分布会影响工件的热处理性能、尺寸精度和表面质量。
金属切削机床的基本知识PPT课件
16
第三节 自动机床和数控机床简介
• 一．自动机床和数控机床简介 • 二、数控机床 • 1、数控机床加工的基本原理 • 2、数控机床的种类 • 3、数控机床加工的特点和应用 • 4、加工中心
17
一、自动机床
• 采用各种自动控制装置， 实现机床自动 加工的机床。
• 自动机床控制方式分为机械程序、油液 程序、电程序、数字程序。
• 2、按伺服控制方式分类 开环控制和闭环控制
• 3、按加工方法分类 • 4、按数控系统的功能水平分类
21
3、按加工方法分类 • （1）金属切削类数控机床 如数控车床、加工
中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
• （2）金属成型类数控机床 如数控折弯机、数 控弯管机、数控回转头压力机等。
• （3）数控特种加工机床 如数控线切割机床、 数控电火花成型机床、数控激光切割机等。
• 机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传 动、齿轮齿条传动和螺杆传动等（见P34表2-1）。 下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。
2
机床上的常用传动副
3
1）带传动：（转动→转动）
V1 d1n1
V2 d2n2 V1 V2
i n2 d1 d1 n1 d2 d2
带传动比：主动轮直径与从动轮直径之比。
特点：降速比大，传动平稳，无噪声， 结构紧凑。
但：传动效率低，需要良好润滑条件。
已知分度头为单头蜗杆，蜗轮Z=40，当工件每转 60°（被分成60份）时计算手柄转动角度
因为，
n2=1/60, K=1,Z2=40,
所以，
n1=(n2*Z2)/K=(1/60)*40/1
=40/60=2/3 即当工件转30°时，手柄的转速（2/3）*360=240°
第三节 自动机床和数控机床简介
• 一．自动机床和数控机床简介 • 二、数控机床 • 1、数控机床加工的基本原理 • 2、数控机床的种类 • 3、数控机床加工的特点和应用 • 4、加工中心
17
一、自动机床
• 采用各种自动控制装置， 实现机床自动 加工的机床。
• 自动机床控制方式分为机械程序、油液 程序、电程序、数字程序。
• 2、按伺服控制方式分类 开环控制和闭环控制
• 3、按加工方法分类 • 4、按数控系统的功能水平分类
21
3、按加工方法分类 • （1）金属切削类数控机床 如数控车床、加工
中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
• （2）金属成型类数控机床 如数控折弯机、数 控弯管机、数控回转头压力机等。
• （3）数控特种加工机床 如数控线切割机床、 数控电火花成型机床、数控激光切割机等。
• 机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传 动、齿轮齿条传动和螺杆传动等（见P34表2-1）。 下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。
2
机床上的常用传动副
3
1）带传动：（转动→转动）
V1 d1n1
V2 d2n2 V1 V2
i n2 d1 d1 n1 d2 d2
带传动比：主动轮直径与从动轮直径之比。
特点：降速比大，传动平稳，无噪声， 结构紧凑。
但：传动效率低，需要良好润滑条件。
已知分度头为单头蜗杆，蜗轮Z=40，当工件每转 60°（被分成60份）时计算手柄转动角度
因为，
n2=1/60, K=1,Z2=40,
所以，
n1=(n2*Z2)/K=(1/60)*40/1
=40/60=2/3 即当工件转30°时，手柄的转速（2/3）*360=240°
机械制造技术第二章金属切削基本原理课件
切削振动对表面质量的影响与控制
切削振动对表面质量的影响
切削过程中，由于刀具与工件的相互作用，可能会产生振动。振动会导致切削刃振动和工件振动，从而影响已加 工表面的粗糙度和波纹度，降低加工质量。
控制切削振动的方法
通过合理选择刀具材料和几何参数，优化切削用量和切削液的使用，以及采用减振装置和动态优化技术等措施， 可以有效减小切削振动，提高加工表面的质量。
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加工硬化与残余应力的影响
加工硬化
金属切削过程中，由于切削力的作用， 已加工表面层会发生冷作硬化，使表 面层金属的硬度和强度提高，塑性和 韧性降低。
残余应力
切削过程中，由于切削力和切削热的 共同作用，已加工表面层会产生残余 应力。残余应力分为压应力和拉应力， 过大的残余应力可能导致工件变形或 开裂。
边界磨损
切削过程中，切屑在刀尖处与刀具摩 擦造成磨损，影响切削效果和刀具寿 命。
破裂
切削过程中，切削力超过刀具材料的 强度极限，导致刀具破裂。
04 金属切削的工艺参数选择
切削速度的选择
01
02
03
04
切削速度对刀具寿命和 加工质量有显著影响。
切削速度越高，刀具寿 命越短，但工件加工时 间减少，生产效率提高。
选择切削速度时应综合 考虑刀具寿命、加工质 量和生产效率。
根据工件材料、刀具材 料和加工条件，选择合 适的切削速度范围。
进给量的选择
01
02
03
04
进给量是影响切削力和切削温 度的重要因素。
进给量过小，切削力增大，刀 具磨损加剧；进给量过大，切 削力减小，但工件表面粗糙度
增加。
选择进给量时应根据工件材料 、刀具材料和加工条件，以及 表面粗糙度要求进行合理调整
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三个刀面：(1)前刀面 ：刀具上切屑流过的表面 (2)主后刀面 ：与过渡表面相对的表面，同前 刀面相交形成主切削刃
(3)副后刀面 ：与已加工表面相对，同前刀面 相交形成副切削刃
两个刀刃： (1)主切削刃 ：切出过渡表面的切削刃 (2)副切削刃 ：前刀面与副后面相交形成的切削刃
一个尖：刀尖 ：主切削刃与副切削刃的连接处
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
后角的作用
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
减小主后刀面与加工表面的 摩擦
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(2).标注角度 ③在主切削平面ps标注的角度
刃倾角λs:主切削刃与
基面间夹角（-5⁰~+5⁰）。
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
pf
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
① 基面pr ②主切削平面ps ③副切削平面ps’ ④正交平面po ⑤假定工作平面
pf
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
① 基面pr ②主切削平面ps ③副切削平面ps′ ④正交平面po ⑤假定工作平面pf
三个刀面、两个刀刃、一个尖
主切削刃
n
副切削刃 前刀面
f
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
三个刀面、两个刀刃、一个尖
主切削刃 刀尖
n
副切削刃 前刀面
f
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
(2).标注角度 ①在基面pr内标注的角度
Ⅰ.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）。
Ⅱ.副偏角kr′: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。
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
第一章 金属切削加工基础
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
① 基面pr ②主切削平面ps ③副切削平面ps’ ④正交平面po ⑤假定工作平面pf
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面
① 基面pr：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面 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副切削平面ps’：通过副切削刃选定点，与副切削刃相切并垂直于基面 ④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 ⑤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
第一章 金属切削加工基础
1.1 刀具的几何形状及刀具材料 一、刀具的组成
第一章 金属切削加工基础
一、刀具的组成
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
刀具的组成： 切削部分
夹持部分
第一章 金属切削加工基础
一、刀具的组成
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
n
切削部分
f
夹持部分
刀具的组成： 切削部分
夹持部分
第一章 金属切削加工基础
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
三个刀面、两个刀刃、一个尖
n
主后面
f
副后面 前刀面
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
三个刀面、两个刀刃、一个尖
主切削刃
n
f
前刀面
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
2.车刀切削部分的主要角度
(2).标注角度
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
主偏角kr、副偏角kr′
越大，残留面积越大
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(2).标注角度
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
主偏角kr、越大，进给抗力越
大，切深抗力越小
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
给运动方向
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面 ① 基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④
正交平面po，⑤假定工作平面pf
po ps
pr
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面 ① 基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
刃倾角的作用
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
刃倾角对切屑排出方向的影响
正交平面po，⑤假定工作平面pf
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面 ① 基面pr，②主切削平面ps，③副切削平面ps′，④
正交平面po，⑤假定工作平面pf
ps
基面 pr
pf
ps′ po
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(2).标注角度 ②在正交平面po标注的角度
Ⅰ.前角γo:前刀面与
基面间夹角（0⁰~15⁰）。 Ⅱ.后角αo :主后刀面
与主切削平面间夹角 （6⁰~12⁰）
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
前角的作用
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
前角越大，刀越锋利、切削轻快， 强度下降、不利散热
第一章 金属切削加工基础
2.车刀切削部分的主要角度
(1).辅助平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
① 基面pr
②主切削平面ps ③副切削平面ps’
n
④正交平面po
⑤假定工作平面pf
f
第一章 金属切削加工基助平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
① 基面pr ②主切削平面ps ③副切削平面ps’ ④正交平面po ⑤假定工作平面
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
三个刀面、两个刀刃、一个尖
n f
前刀面
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料
二、刀具的几何形状 1.刀具切削部分的组成
三个刀面、两个刀刃、一个尖
n
主后面
f
前刀面
第一章 金属切削加工基础
1.1刀具的几何形状及 刀具材料