金属切削机床与刀具解析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主切削刃S 副切削刃S’
刀尖（过渡刃）
刀头
Aγ
S S’
A’α 刀尖 Aα
图1-3 车刀切削部分的构成
工件
n 不便切入工件
刀具
摩擦严重 图：刀具角度的必要性
二、确定刀具切削角度的参考平面 1．基面：过切削刃上选定点，垂直与合成切削运动向量的平面； 2．切削平面：过切削刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。
进给量 f
f
待加工表面的垂直距离）
AD
或进给速
BE
（back engagement of the
度 vf
vf(f)
C
cutting edge）：（mm）
（feed）
2
1
图：车削运动、切削层及工件上形成的表面
ap
dw dm 2
待加工表面 v(n) 过渡表面 已加工表面
dw ap
dm
vf(f)
2
f AD BE
2、专业基础课：
基本理论：切削变形，切削力，切削热，切削温度，刀具 磨损，破损等。
基本知识：刀具材料，刀具角度，材料的加工性，切削用 量的选用等
二、切削加工的地位、种类、发展 1、加工方式 （1）塑性加工：锻造，轧制，挤压，冷拔等 （2）加热加压成形加工：铸，焊接，喷镀，粉末冶金等 （3）机械加工：车、铣、刨、磨、拉等 （4）高能加工：火焰加工，等离子加工，激光加工等 （5）电化学加工： 2、切削加工的地位： （1）机械制造业中所用工作母机80%-90%为金属切削机床； （2）制造业是国民经济的支柱产业。
（4）刀具角度的定义和确定方法，刀具角度的一面两角分析法；
（5）掌握刀具的工作角度，刀具的安装及运动对工作角度的影 响。切削方式。 理解部分： 刀具参考系的分类及刀具法平面参考系和假定工作平 面参考系的确定方法；切削层参数的定义。
了解部分： 刀具角度的换算；
第一章：基本定义
§1.1切削运动，切削用量
一、切削运动
一二二表三一表二、、、面、、 面 、切切工切刀与确削削件削具刀定层方上用切刃刀参式的量削具数加部切工分削的角 度的参考平面 三、刀具标注角度的 参考系 四、刀具的标注角度
五、刀具的工作角度
掌握部分：
（1）切削运动和切削用量的定义；
（2）刀具切削部分三面、两刃、一尖的组成；
（3）正交平面参考系的组成及基面、切削平面和正交平面定义；
n
v Po
Pr
O
F
N-N
vf A
Pn
O
P A
S向 图1-5 车刀标注角度参考系
S
P-P F Pp
F-F 工件 Ps
Pf P
A O-O
n
v Po
Pr
O
F
N-N
vf A
Pn
O
P A
S向 图1-5 车刀标注角度参考系
3．正交平面参考系
（1）基面Pr：不考虑进给运动 时，过切削刃上选定点，垂直与 切削速度方向的平面； （2）切削平面Ps：过切削刃上 vf 选定点，切于工件过渡表面的平 面。
金属切削机床与刀具
教材：金属切学原理（第二版），陈日曜，机械工业出版社
金属切削刀具（第二版），乐兑谦，机械工业出版社
参考书：
金属切削原理与刀具（第4版），陆剑中，机械工业出 版社。
其他相关教材
高伟
绪论：
一、本课程的性质和任务
1、金属切削原理与刀具是研究切削加工的一门技术科学。
切削加工：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面 切去一部分预留量，使工件达到预定几何形状、尺寸准确度， 表面质量的方法
（3）正交平面Po：
Po v
Ps Pr
3、发展 （1）切削机床及切削理论的发展 （2）刀具材料的发展
1780年，碳素工具钢；1898面，高速钢；1927年，硬质 合金，1960年新型刀具材料 （3）新加工方法的产生 （4）我国切削加工技术的发展
三、本课程需掌握的内容 （一）金属切削原理：刀具材料性能选用；切削部分的几何参 数；切削过程现象与变化规律；材料的加工性，表面质量等 1、几何问题：刀具角度 2、规律问题：切削变形，切削力，切削温度，刀具磨损等 ** 以切削变形为基础，分析各种因素对其影响，在学习各 种规律
三、刀具标注角度的参考系 1．根据应用分： （1）静止参考系及标注角度 （2）工作参考系与工作角度 2．根据建立方法分 （1）正交平面参考系
(Pr、Ps、Po) （2）法平面参考系
(Pr、Ps、Pn) （3）假定工作平面参考系
(Pr、Pp、Pf)
S
P-P F Pp
F-F 工件 Ps
Pf P
A O-O
刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削条件，刀具磨损
（二）金属切削刀具 1、标准刀具：可转位车刀、钻头、铰刀、铣刀等
重点是结构，工作原理，选择使用方法 2、非标准刀具：成形车刀，成型铣刀、拉刀等
重点是设计原理，计算方法
第一章：基本定义
§1.1 切削运动，切削用量 §1.2 刀具的几何参数 §1.4 刀具标注角度的换算 §1.4 切削层参数与切削方式
一、切削运动 二、工件上的加工表面 三、切削用量
第一章：基本定义
§1.1切削运动，切削用量
一、切削运动
待加工表面
过渡表面
v
1．切削运动：完成切削加
工所需的最基本的相对运动。
vf
主运动
2．主运动：使刀具前刀面 进给运动 接近工件，直接切除工件上
已加工表面
的切削层，使之转变为切屑， 从而形成工件新表面的运动 图1-1 外圆切削的切削运动与加工表面
C
1
图：车削运动、切削层及工件上形成的表面
V Ve
Vf
§1.2 刀具的几何参数
一、刀具切削部分的表面与刀刃 二、确定刀具切削角度的参考平面 三、刀具标注角度的参考系 四、刀具的标注角度 五、刀具的工作角度
Hale Waihona Puke Baidu
一、刀具切削部分的表面与刀刃
刀柄
前刀面 主后刀 副后刀面 (A γ) 面（Aa） （A’a）
3．进给运动：刀具和工件间的附加相对运动，加上主运动， 即可依次地或连续不断地切除切屑，并得出具有所需几何 形状的加工表面。
完成切削运动的三个条件：运动，材料，几何形状
4．切削层：刀具一次走刀所切除的金属层 二、工件上的加工表面
待加工表面，已加工表面，过渡表面
待加工表面
过渡表面
v
vf
主运动
进给运动
已加工表面
图1-1 外圆切削的切削运动与加工表面
三、切削用量
切削速度（cutting speed）： （m/s或m/min）
1．切削用量： 2．三要素
旋转运动：v dn
1000
直线运动：v 2Ln 1000
待加工表面 v(n) 过渡表面 已加工表面
dw ap
dm
（3）背吃刀量ap（已加工表面和
刀尖（过渡刃）
刀头
Aγ
S S’
A’α 刀尖 Aα
图1-3 车刀切削部分的构成
工件
n 不便切入工件
刀具
摩擦严重 图：刀具角度的必要性
二、确定刀具切削角度的参考平面 1．基面：过切削刃上选定点，垂直与合成切削运动向量的平面； 2．切削平面：过切削刃上选定点，切于工件过渡表面的平面。
进给量 f
f
待加工表面的垂直距离）
AD
或进给速
BE
（back engagement of the
度 vf
vf(f)
C
cutting edge）：（mm）
（feed）
2
1
图：车削运动、切削层及工件上形成的表面
ap
dw dm 2
待加工表面 v(n) 过渡表面 已加工表面
dw ap
dm
vf(f)
2
f AD BE
2、专业基础课：
基本理论：切削变形，切削力，切削热，切削温度，刀具 磨损，破损等。
基本知识：刀具材料，刀具角度，材料的加工性，切削用 量的选用等
二、切削加工的地位、种类、发展 1、加工方式 （1）塑性加工：锻造，轧制，挤压，冷拔等 （2）加热加压成形加工：铸，焊接，喷镀，粉末冶金等 （3）机械加工：车、铣、刨、磨、拉等 （4）高能加工：火焰加工，等离子加工，激光加工等 （5）电化学加工： 2、切削加工的地位： （1）机械制造业中所用工作母机80%-90%为金属切削机床； （2）制造业是国民经济的支柱产业。
（4）刀具角度的定义和确定方法，刀具角度的一面两角分析法；
（5）掌握刀具的工作角度，刀具的安装及运动对工作角度的影 响。切削方式。 理解部分： 刀具参考系的分类及刀具法平面参考系和假定工作平 面参考系的确定方法；切削层参数的定义。
了解部分： 刀具角度的换算；
第一章：基本定义
§1.1切削运动，切削用量
一、切削运动
一二二表三一表二、、、面、、 面 、切切工切刀与确削削件削具刀定层方上用切刃刀参式的量削具数加部切工分削的角 度的参考平面 三、刀具标注角度的 参考系 四、刀具的标注角度
五、刀具的工作角度
掌握部分：
（1）切削运动和切削用量的定义；
（2）刀具切削部分三面、两刃、一尖的组成；
（3）正交平面参考系的组成及基面、切削平面和正交平面定义；
n
v Po
Pr
O
F
N-N
vf A
Pn
O
P A
S向 图1-5 车刀标注角度参考系
S
P-P F Pp
F-F 工件 Ps
Pf P
A O-O
n
v Po
Pr
O
F
N-N
vf A
Pn
O
P A
S向 图1-5 车刀标注角度参考系
3．正交平面参考系
（1）基面Pr：不考虑进给运动 时，过切削刃上选定点，垂直与 切削速度方向的平面； （2）切削平面Ps：过切削刃上 vf 选定点，切于工件过渡表面的平 面。
金属切削机床与刀具
教材：金属切学原理（第二版），陈日曜，机械工业出版社
金属切削刀具（第二版），乐兑谦，机械工业出版社
参考书：
金属切削原理与刀具（第4版），陆剑中，机械工业出 版社。
其他相关教材
高伟
绪论：
一、本课程的性质和任务
1、金属切削原理与刀具是研究切削加工的一门技术科学。
切削加工：是用硬度高于工件材料的刀具，在工件表面 切去一部分预留量，使工件达到预定几何形状、尺寸准确度， 表面质量的方法
（3）正交平面Po：
Po v
Ps Pr
3、发展 （1）切削机床及切削理论的发展 （2）刀具材料的发展
1780年，碳素工具钢；1898面，高速钢；1927年，硬质 合金，1960年新型刀具材料 （3）新加工方法的产生 （4）我国切削加工技术的发展
三、本课程需掌握的内容 （一）金属切削原理：刀具材料性能选用；切削部分的几何参 数；切削过程现象与变化规律；材料的加工性，表面质量等 1、几何问题：刀具角度 2、规律问题：切削变形，切削力，切削温度，刀具磨损等 ** 以切削变形为基础，分析各种因素对其影响，在学习各 种规律
三、刀具标注角度的参考系 1．根据应用分： （1）静止参考系及标注角度 （2）工作参考系与工作角度 2．根据建立方法分 （1）正交平面参考系
(Pr、Ps、Po) （2）法平面参考系
(Pr、Ps、Pn) （3）假定工作平面参考系
(Pr、Pp、Pf)
S
P-P F Pp
F-F 工件 Ps
Pf P
A O-O
刀具角度，刀具材料，工件材料，切削用量，切削条件，刀具磨损
（二）金属切削刀具 1、标准刀具：可转位车刀、钻头、铰刀、铣刀等
重点是结构，工作原理，选择使用方法 2、非标准刀具：成形车刀，成型铣刀、拉刀等
重点是设计原理，计算方法
第一章：基本定义
§1.1 切削运动，切削用量 §1.2 刀具的几何参数 §1.4 刀具标注角度的换算 §1.4 切削层参数与切削方式
一、切削运动 二、工件上的加工表面 三、切削用量
第一章：基本定义
§1.1切削运动，切削用量
一、切削运动
待加工表面
过渡表面
v
1．切削运动：完成切削加
工所需的最基本的相对运动。
vf
主运动
2．主运动：使刀具前刀面 进给运动 接近工件，直接切除工件上
已加工表面
的切削层，使之转变为切屑， 从而形成工件新表面的运动 图1-1 外圆切削的切削运动与加工表面
C
1
图：车削运动、切削层及工件上形成的表面
V Ve
Vf
§1.2 刀具的几何参数
一、刀具切削部分的表面与刀刃 二、确定刀具切削角度的参考平面 三、刀具标注角度的参考系 四、刀具的标注角度 五、刀具的工作角度
Hale Waihona Puke Baidu
一、刀具切削部分的表面与刀刃
刀柄
前刀面 主后刀 副后刀面 (A γ) 面（Aa） （A’a）
3．进给运动：刀具和工件间的附加相对运动，加上主运动， 即可依次地或连续不断地切除切屑，并得出具有所需几何 形状的加工表面。
完成切削运动的三个条件：运动，材料，几何形状
4．切削层：刀具一次走刀所切除的金属层 二、工件上的加工表面
待加工表面，已加工表面，过渡表面
待加工表面
过渡表面
v
vf
主运动
进给运动
已加工表面
图1-1 外圆切削的切削运动与加工表面
三、切削用量
切削速度（cutting speed）： （m/s或m/min）
1．切削用量： 2．三要素
旋转运动：v dn
1000
直线运动：v 2Ln 1000
待加工表面 v(n) 过渡表面 已加工表面
dw ap
dm
（3）背吃刀量ap（已加工表面和