数控加工的切削基础共26页文档
数控切削原理与刀具基础
在基面上 垂直于进给运 动方向测量的 切削层最大尺 寸,外圆车削: ap＝(dw-dm)/2
vc、f、ap 构成了车削的切削用量三要素
车削速度计算示例
• 将一直径为50mm的轴切削至45mm， • 已知车床转速为600 r/min， • 问切削速度 vc=?
车削速度计算示例
• Vc = （πx
• =
通过主切削刃上的某一点，并 同时垂直于基面和切削平面的 平面
2.刀具角度参考系及其坐标平面
2.刀具角度参考系及其坐标平面
(1)正交平面Po中测量的刀具角度
1）前角γo前刀面与基面之间的夹角。 2） 后角αo后刀面与切削平面之间的夹角。 3）楔角βo 前刀面与后刀面之间的夹角，它是个派生 角。它与前角、后角有如下的关系：βo＝90°－(γo ＋αo); βo也是判断标注是否正确的验证式之一。
数 控 切 削 原 理 与 刀 具 基 础
1.1 如何选择切削用量？
本节课主要研究：切削运动与切削要素，切削刀具及其刀具 几何参数，切削过程的基本规律，并运用规律控制切削过程、 改善切削性能、合理选用切削液。
切削过程中:切削力、切削变形、切削热与切削温度、刀具磨损等 现象及其规律，有利于控制和改善金属的切削过程。
W18Cr4V YT类
铸铁 HBS<200
精加工 切断（宽度<5mm）
YG类
训练题：P12
1.2 如何选用刀具几何角度
1.2.1车刀几何角度
各种刀具都是由切削部分（刀头）和被夹持部分（刀 体或刀柄）两部分组成，二者既可以是一体的，也可 以是由不同材料连接起来。
1.刀具切削部分的组成
刀杆：起夹持作用 刀头:(三面) 前刀面：刀具上切屑流过的表面 主后刀面：刀具上与过渡表面相 对的表面 副后刀面：刀具上与已加工表面 相对的表面 (两刃) 主切削刃：刀具上前刀面与主后 刀面的交线 副切削刃：刀具上前刀面与副后 刀面的交线 (一尖) 主切削刃与副切削刃的交点 ,通 常磨成圆角(修圆刀尖)或短平刃 (倒角刀尖) （修光刃）：P14，图1-7。
第二章_数控加工的切削基础2
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
2. 后角的选择
•刀具几何参数的选择
加工表面在后刀面有一个被挤压然后又弹性回复的过 程，使刀具与加工表面产生摩擦，刀具后角越小，则与 加工表面接触的挤压和摩擦面越长，摩擦越大。因此， 后角的主要作用是减小刀具后刀面与加工表面的摩擦.
后角的选择主要考虑因素是切削厚度和切削条件
2.2 金属切削刀具
1. 前角的选择
• 刀具几何参数的选择
前角主要影响切削变形和切削力的大小以及刀具耐用度和 加工表面的质量 前角大：刀刃变锋利，切削变形和摩擦小，故切削力小， 切削热低，加工表面质量高，但是刀具的强度低耐用度下降。 前角小：刀具强度高，切削变形大，易断屑；但是过小会 使切削力和切削热增加，刀具的耐用度也下降。
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 刀具几何参数的选择--前角的选择
b. 前角的选择与工件材料的关系 加工钢件等塑性材料时，切屑沿前刀面流出时和前 刀面接触长度长，压力与摩擦较大，为减小变形和摩 擦，一般采用选择大的前角。 加工脆性材料时，切屑为碎状，切屑与前刀面接触 短，切削力主要集中在切削刃附近，受冲击时易产生 崩刃，因此刀具前角相对塑性材料取得小些或取负值， 以提高刀刃的强度。
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具 • 刀具主要的标注角度
主偏角κr：主切削刃在 基面上的投影与进给方向 的夹角 副偏角κrˊ：基平面中， 副切削平面与进给运动反 方向间的夹角 在基平面中测量的角度 还有刀尖角εr=180（κr+κrˊ）度
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
数控加工基础
数控加工基础
2.数字积分法
n 数字积分器(又称DDA)简称积分器。 数字积分器的插补方法可以实现一 次、二次，甚至高次曲线的插补， 也可以实现多坐标联动控制。它只 要输入不多的几个数据，就能加工 出圆弧形状较为复杂的轮廓曲线。 作直线插补时，脉冲分布也较均匀。
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数控加工基础
三 、数控加工工艺基础
n 只有在某种较高档次的CNC系统才具有 抛物线、螺旋线插补功能。
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数控加工基础
插补的概念
n 是指在被加工的轨迹起点和终点之间， 插进许多中间点，并进行数据点的密化 工作，然后用已知线型（直线或圆弧） 逼近。
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数控加工基础
插补的方法分类：
n 常用的插补方法有: n 逐点比较法 数字积分法 时间分割法 n 其中最常见的是逐点比较法 ，其原理可
定位基准选择要能完成尽可能多的加工内容
定位基准应尽量与工件坐标系的对刀基准重合
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必须多次安装时，应遵从基准统一原则
数控加工基础
简单的安装形式:
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数控加工基础
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箱体零件加工的安装
(多用于汽车零件加工)
数控加工基础
夹具
工件
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加工内轮廓时的安装
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F> 0
F=0
P（Xi，Yi）
F <0
X
数控加工基础
(1)第一象限内逐点比较法的直线插补
n ①当点P（Xi，Yi）在直线上，则下 式成立：
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数控加工基础
n ②当点P（Xi，Yi）在直线下方，则 下式成立：
教学课件PPT数控加工的切削基础
❖ 刀具静止参考系假定条件 ❖ 1). 假定运动条件 在建立参考系时，暂不考虑进给运动，
即用主运动向量近似代替切削刃与工件之间相对运动的合 成速度向量。
❖ 2). 假定安装条件 假定刀具的刃磨和安装基准面垂直或平 行于参考系的平面，同时假定刀杆中心线与进给运动方向 垂直。
切削运动和切削用量
❖ 切削用量
2）. 进给量fn 工件或刀具转一周（或每往复一次），两者沿进给
运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm/r （或mm/双行程）。
3）. 背吃刀量ap 背吃刀量 (aP)是指待切削表面与己切削表面间的差值。
其单位是mm/r。
切削运动和切削用量
❖ 切削层参数
❖
切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称为切
刀具的几何角度
❖ 主偏角的影响
刀具的几何角度
❖ 法平面参考系（ ）刀具角度的标注 ❖ 法前角 ❖ 法后角 ❖ 副法后角 ❖ 主偏角 ❖ 刃倾角 ❖ 副偏角
❖
刀具的几何角度
❖ 3）. 假定工作平面参考系（ ）和背平面参考系（ ） ❖ 在假定工作平面内标注的前、后角称为侧前角（进给前
角）、侧后角 （进给后角）；在背平面内标注的前、后 角称为背前角 （切深前角）、背后角 （切深后角）。
式中：D-工件或刀具的最大值（mm） n-工件或刀具的转速(r/min)
切削运动和切削用量
❖ 切削用量
1）. 切削速度vc
例:用高速钢立铣刀加工中碳钢材料零件时，一般铣 削速取20～40 m／min。现假定用Ø16的立铣刀，铣削 速度取30 m／min，计算主轴转速。
n=1000Vc/（пd） =1000×30/3.14×16 ≈597 r／min
管理制度-数控加工的切削基础25页PPT
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
第1章数控加工的切削基础
第1章数控加工的切削基础1.1 数控加工工艺系统概述本节一般了解即可。
1.2 刀具几何角度及切削要素的基本定义本节是本章学习的难点，要求空间想象能力及工程制图基础较高。
1.2.1 切削运动和切削用量主运动（v c）：车削时工件的旋转运动，铣削时刀具的旋转运动等。
一般来说，主运动的切削速度最高，消耗的机床功率也最大。
单位：m/min进给运动（v f）：刀具与工件间附加的相对运动，可以是连续的运动，也可以是间断运动。
单位：mm/min合成切削运动（v e）：主运动和进给运动合成，v e=v c+v f。
切削用量三要素：切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）回转主运动线速度v C（m/min）的计算公式：v C=πdn/1000车削时的进给速度v f：v f=nf铣削时的进给速度v f：v f=nZf Z注意：①编程时S指令后数字为主运动转速（n）、F指令后数字为v f的大小。
②切削用量手册通常给出v C、f、f Z值，编程时需要换算成n（S指令值）和v f（F指令值）。
1.2.2 刀具切削部分的几何形状和角度1、度量刀具角度的参考系（由三个互相垂直的坐标平面组成）①静止参考系：用于定义刀具在设计、制造、刃磨和测量时刀具几何参数（标注角度）的参考系。
坐标平面（基面p r、切削平面p s、正交平面p o、假定工作平面p f、背平面p p等）的概念及其位置要清楚。
p r⊥v C，车刀基面平行于安装底面、回转刀具基面过轴线。
②工作参考系：考虑切削运动和实际安装情况对刀具几何参数（工作角度）的影响。
与静止参考系的区别在于假定主运动方向v c换成实际工作主运动方向v e，相应的坐标平面为工作基面p re、工作切削平面p se、工作正交平面p oe…2、正交平面参考系标注角度（考核点）正交平面中测量的角度（剖视图）：前角（gＯ）、后角（aＯ）基面中测量的角度（俯视图）：主偏角（k r）、副偏角（k r¢）切削平面中测量的角度（向视图）：刃倾角lＳ副正交平面中测量的角度（剖视图）：副后角（aＯ）3、刀具工作角度（考核点）①横车外圆（切断）工作角度变化从外圆刀中心，前角增大、后角减小，最后由后刀面挤断工件。
数控加工基础知识
使用说明：必须将工件完全夹紧，否则有抬起工作台的危险。
逆铣图片
铣刀直径与切削幅
在面铣刀加工中，工件和刀具的位置影响到刀尖的寿命、 振动等，一般刀具的位置，以一定的尺寸选定U1值。
U 2 回 转 方向 工作台进 给 切 削 幅
U 1
钢、铸铁一般性的切削，如下选定U1值。 U1（切削开始的适用值）=0.05-0.2xD(刀具直径） ae(切削幅）=0.7xD (刀具直径）
1.1 切削加工概述
1.1.3 切削加工中的运动及构成
按作用的不同分为下列两类：即切削运动和辅助运动 。 l. 切削运动 直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表 面的运动，称为切削运动。包括主运动和进给运动。
(1) 主运动。直接切除工件上的多余材料，使之转变为切屑，
从而形成工件新表面的运动。主运动通常只有一个，且速度 和消耗功率较大。
v f nf nf z z
问题：同一把面铣刀 A方式采用 n=500r/min,F=300mm/min； B方式采用 n=1000r/min,F=300mm/min；问哪个方式的切削效率高
友情提示：当我们为使用的刀具选择合理的转速与进给时，我 们应该感动，因为我们有效提高刀具寿命和加工效率。请您一 定不要忘记感动的瞬间也有您！ 重点提示：1、主运动与进给运动之间具有一定的计算关系 2、进给运动是最直接反应加工效率的指标
一般被切削材料的幅和面铣刀径的比例是以2:3—3:5来选择。 当切削被切削材料的幅窄，易发颤形状的工件，不得不 使用大径刀具时，请如下设定刀具位置。
[良]
切削力因为向工件有刚性的方向退出，所以难以引起发颤的 切削。切削弧长，因为两个或多个刃总是进行切削，为稳定 切削。
数控切削基础
数控切削基础1. 数控切削简介数控切削是一种利用计算机控制刀具在工件上进行切削的加工方法。
它是数控技术在机械加工领域的应用，通过预先编制加工程序，控制刀具的运动轨迹、切削速度和进给速度等参数，实现对工件的精确加工。
数控切削技术具有高效、精确、灵活等特点，在现代制造业中得到广泛应用。
2. 数控切削的优势相比传统的手工或半自动切削方法，数控切削具有以下优势：a. 高精度：数控切削可以通过精确的程序控制，实现对工件的高精度加工，提高产品的质量和精度。
b. 高效率：数控切削可以实现多道工序的自动化操作，减少操作时间，提高生产效率。
c. 灵活性：数控切削可以根据不同的加工需求，通过修改加工程序，实现多种形状和尺寸的加工，具有较强的适应性。
d. 自动化：数控切削可以实现全自动化的加工过程，减少了人工操作的繁琐，提高了工作效率。
3. 数控切削的基本原理数控切削是通过计算机控制刀具在工件上进行相对运动，实现切削加工。
其基本原理包括以下几个方面：a. 坐标系统：数控切削采用坐标系来描述刀具和工件的位置关系，常用的有直角坐标系和极坐标系。
b. 加工程序：数控切削需要预先编制加工程序，指定刀具的运动轨迹、切削速度和进给速度等参数。
c. 控制系统：数控切削通过控制系统将加工程序转化为切削指令，控制刀具的运动。
d. 伺服系统：数控切削通过伺服系统控制刀具的运动轨迹和速度，保证切削的精确度和稳定性。
e. 切削参数：数控切削需要设置合适的切削速度、进给速度、切削深度等参数，以实现理想的加工效果。
4. 数控切削的应用领域数控切削技术广泛应用于各个制造行业，包括航空航天、汽车、船舶、电子、模具等领域。
它可以加工各种金属材料，如铝合金、钢材、铜材等，也可以加工一些非金属材料，如塑料、木材等。
数控切削可以用于加工各种形状的零件，如孔、槽、螺纹等，同时也可以用于复杂曲面零件的加工。
5. 数控切削的发展趋势随着科技的不断进步，数控切削技术也在不断发展。