第02讲金属切削基本概念PPT课件
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顺铣
Up milling (conventional milling)
逆铣
刀具的切入、切出过程
+ Roll on entry + Reduce feed on entry
Thick chip on exit of cut until cutter is fully engaged
Comparison of wear dependent upon entry method
金属切削基本概念
切削运动 需要什么运动——表面成形分析 运动的定义
刀具几何形状与角度 刀具材料 刀具的认识
表面成形运动分析
零件表面由若干表面元素组成，包括：平面、 圆柱面、圆锥面、球面等
典型表面可看成一条母线沿着一条导线运动形 成
表面成形运动分析
表面成形运动可分为简单成形运动和复杂成形运动
合成运动——主运动和进给运动的合成。（切削运动的速度和方向都 是相对于工件定义的）
切削运动通常是由机床来产生的，是金属切削机床设计的主要依据。
卧式铣床
立式铣床
立式钻床
摇臂钻床
卧式镗床外形
牛头刨床(Horizontal Shaper)
切削用量三要素
切削速度v、进给量 f、切削深度ap称为切削用量三要素
简单成形运动：车外圆柱面
圆母线：由机床的回转运动形成 直线导线：由刀具的直线移动形成
复杂成形运动：车螺纹
螺旋导线：通过机床主轴等速旋转运动和刀架等速直线移动 复合而成
母线：
形成表面的母线和导线统称为发生线
发生线的形成方法及其所需要的运动
发生线由刀具和工件的相对运 动得到，其形成方法可归纳为 四种：(见教材p24)
Length cut Cutter Cutting data
mm Material
- 600 mm - 125 mm, CM245-18, GC2030 - vc30 m/min, fz0,28 mm/z, ae 88mm, ap5
- Ti6Al4V
- Full feed directly into workpiece
机械制造工程
第二讲 金属切削的基本概念
donghuiyue@zju.edu.cn
金属切削在国民经济中的重要作用
金属加工的方法：①切削 ②铸造、锻造、焊接和压力加工 ③电加工，电化学加工 、快速原型制造。
金属切削过程：工件和刀具相互作用的过程，在该过程中，
金属切削刀具从工件毛坯上切除多余的金属，使工件得到
•Process/programming strategies
•Corner solutions •90° corner
•Corner solutions •Corner <60°
•Closed pockets/angles
26
Semi-rough milling strategies Corner removal
正切削与斜切削 正切削：主切削刃垂直 于主运动方向 斜切削：主切削刃不垂 直于主运动方向
铣削刀轨
逆铣和顺铣
Down milling (climb milling) is always recommended as this ensures a ´thick to thin´ chip
Down milling (climb milling)
+ Roll on technique
Face milling programming stwk.baidu.comategies
Prevent milling over interruptions
Keep cutter in full contact
进刀与铣拐角
Semi-rough milling Corner removal
符合预定要求的形状、尺寸精度和表面质量。
各种方法适应范围： ②加工方法通常只用于制造毛坯，或 精度和表面质量要求不高的零件。 ③只能在某些零件的制 造上部分代替切削加工。精度要求较高、表面质量限定较 严的零件几乎都要经过切削加工，与此同时，由于刀具材 料的改进，高速机床的开发、机床控制的改善，切削技术 又取得了长足进步，所以金属切削在金属加工方法中仍然 占主导地位。
轨迹法：如右图 成形法：成形刀具 相切法：铣 范成法：刀具与工件作范成运动，
如刀刃1通过范成法包络形成渐 开线齿形2，如下图
加工表面
切削过程中存在三个 加工表面，
待加工表面 切削表面 已加工表面
vc dn
切削运动定义
各种切削加工中的成形运动，按照他们在切削加工中的作用，分为主 运动和进给运动，这两个运动的向量和称为合成切削运动
Plunge milling pocket depth over 3xDc max rpm <2000
Dcmax = 2 x R
Semi finish cycle required to remove cusps and fillet radius
切削速度vc是刀刃上选定点相对于工件的主运动的速度
进给速度vf是刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度
切削深度ap是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离
车削
ap
dw
dm 2
vc dn
进给速度、进给量和每齿进给量
切削层参数
切削方式
自由切削与非自由切削 自由切削：只有一条直 线切削刃参与切削工作 非自由切削：如右图
主运动——工件和刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动，该 运动使切削层转变为切屑，从而形成工件新表面。速度高、功率大， 一般是指主轴的运动。（车、铣、钻、磨、刨削 ） 主运动方向－－切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向 切削速度－－切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度
进给运动——配合主运动依次地或连续不断地切除切屑，同时形成具 有所需几何特性的已加工表面。（或连续，或间歇）
金属切削是制造高精度、高表面质量工件的最经济的方法。
第一章 金属切削基本原理
➢ 金属切削原理
金属切削基本概念 金属切削基本规律 金属切削基本规律的应用
金属切削的三个条件
➢ 实现金属切削过程，须满足三个条件： 工件与刀具之间要有相对运动－切削运动 刀具必须有适当的几何形状－刀具几何形状与角度 刀具材料必须具有一定的切削性能－刀具材料
Up milling (conventional milling)
逆铣
刀具的切入、切出过程
+ Roll on entry + Reduce feed on entry
Thick chip on exit of cut until cutter is fully engaged
Comparison of wear dependent upon entry method
金属切削基本概念
切削运动 需要什么运动——表面成形分析 运动的定义
刀具几何形状与角度 刀具材料 刀具的认识
表面成形运动分析
零件表面由若干表面元素组成，包括：平面、 圆柱面、圆锥面、球面等
典型表面可看成一条母线沿着一条导线运动形 成
表面成形运动分析
表面成形运动可分为简单成形运动和复杂成形运动
合成运动——主运动和进给运动的合成。（切削运动的速度和方向都 是相对于工件定义的）
切削运动通常是由机床来产生的，是金属切削机床设计的主要依据。
卧式铣床
立式铣床
立式钻床
摇臂钻床
卧式镗床外形
牛头刨床(Horizontal Shaper)
切削用量三要素
切削速度v、进给量 f、切削深度ap称为切削用量三要素
简单成形运动：车外圆柱面
圆母线：由机床的回转运动形成 直线导线：由刀具的直线移动形成
复杂成形运动：车螺纹
螺旋导线：通过机床主轴等速旋转运动和刀架等速直线移动 复合而成
母线：
形成表面的母线和导线统称为发生线
发生线的形成方法及其所需要的运动
发生线由刀具和工件的相对运 动得到，其形成方法可归纳为 四种：(见教材p24)
Length cut Cutter Cutting data
mm Material
- 600 mm - 125 mm, CM245-18, GC2030 - vc30 m/min, fz0,28 mm/z, ae 88mm, ap5
- Ti6Al4V
- Full feed directly into workpiece
机械制造工程
第二讲 金属切削的基本概念
donghuiyue@zju.edu.cn
金属切削在国民经济中的重要作用
金属加工的方法：①切削 ②铸造、锻造、焊接和压力加工 ③电加工，电化学加工 、快速原型制造。
金属切削过程：工件和刀具相互作用的过程，在该过程中，
金属切削刀具从工件毛坯上切除多余的金属，使工件得到
•Process/programming strategies
•Corner solutions •90° corner
•Corner solutions •Corner <60°
•Closed pockets/angles
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Semi-rough milling strategies Corner removal
正切削与斜切削 正切削：主切削刃垂直 于主运动方向 斜切削：主切削刃不垂 直于主运动方向
铣削刀轨
逆铣和顺铣
Down milling (climb milling) is always recommended as this ensures a ´thick to thin´ chip
Down milling (climb milling)
+ Roll on technique
Face milling programming stwk.baidu.comategies
Prevent milling over interruptions
Keep cutter in full contact
进刀与铣拐角
Semi-rough milling Corner removal
符合预定要求的形状、尺寸精度和表面质量。
各种方法适应范围： ②加工方法通常只用于制造毛坯，或 精度和表面质量要求不高的零件。 ③只能在某些零件的制 造上部分代替切削加工。精度要求较高、表面质量限定较 严的零件几乎都要经过切削加工，与此同时，由于刀具材 料的改进，高速机床的开发、机床控制的改善，切削技术 又取得了长足进步，所以金属切削在金属加工方法中仍然 占主导地位。
轨迹法：如右图 成形法：成形刀具 相切法：铣 范成法：刀具与工件作范成运动，
如刀刃1通过范成法包络形成渐 开线齿形2，如下图
加工表面
切削过程中存在三个 加工表面，
待加工表面 切削表面 已加工表面
vc dn
切削运动定义
各种切削加工中的成形运动，按照他们在切削加工中的作用，分为主 运动和进给运动，这两个运动的向量和称为合成切削运动
Plunge milling pocket depth over 3xDc max rpm <2000
Dcmax = 2 x R
Semi finish cycle required to remove cusps and fillet radius
切削速度vc是刀刃上选定点相对于工件的主运动的速度
进给速度vf是刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度
切削深度ap是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离
车削
ap
dw
dm 2
vc dn
进给速度、进给量和每齿进给量
切削层参数
切削方式
自由切削与非自由切削 自由切削：只有一条直 线切削刃参与切削工作 非自由切削：如右图
主运动——工件和刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动，该 运动使切削层转变为切屑，从而形成工件新表面。速度高、功率大， 一般是指主轴的运动。（车、铣、钻、磨、刨削 ） 主运动方向－－切削刃上选定点相对于工件的瞬时运动方向 切削速度－－切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度
进给运动——配合主运动依次地或连续不断地切除切屑，同时形成具 有所需几何特性的已加工表面。（或连续，或间歇）
金属切削是制造高精度、高表面质量工件的最经济的方法。
第一章 金属切削基本原理
➢ 金属切削原理
金属切削基本概念 金属切削基本规律 金属切削基本规律的应用
金属切削的三个条件
➢ 实现金属切削过程，须满足三个条件： 工件与刀具之间要有相对运动－切削运动 刀具必须有适当的几何形状－刀具几何形状与角度 刀具材料必须具有一定的切削性能－刀具材料