第一章金属切削原理与刀具.ppt
- 文档编号:2642879
- 上传时间:2022-11-04
- 格式:PPT
- 页数:69
- 大小:1.34MB
第一章金属切削原理与刀具.ppt
《第一章金属切削原理与刀具.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第一章金属切削原理与刀具.ppt(69页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第第第第1111章章章章金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具1.11.1金属切削原理金属切削原理1.1.11.1.1切削运动切削运动金属切削加工是利用工件和刀具之间的硬度差以及相对金属切削加工是利用工件和刀具之间的硬度差以及相对(切削)运动,用刀具上的切削刃切除工件上的多余金(切削)运动,用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层,从而获得具有一定加工质量零件的过程。
属层,从而获得具有一定加工质量零件的过程。
切削加工时切削加工时,为了获得各种形状的零件为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须刀具与工件必须具有一定的相对运动具有一定的相对运动,即切削运动,切削运动按其所起的即切削运动,切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动作用可分为主运动和进给运动。
11主运动主运动主运动的特点是速度最高,消耗功率最大。
主运动的特点是速度最高,消耗功率最大。
由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生主要的相对运动。
主要的相对运动。
例:
例:
车床车削时,主运动车床车削时,主运动是工件的回转运动是工件的回转运动牛头刨床刨削时,主运动是牛头刨床刨削时,主运动是刀具的往复直线运动刀具的往复直线运动22进给运动进给运动v车削外圆时,进给运动是刀具的纵向运动;车削外圆时,进给运动是刀具的纵向运动;v车削端面时,进给运动是刀具的横向运动。
车削端面时,进给运动是刀具的横向运动。
v牛头刨床刨削时,进给运动是工作台的移动。
牛头刨床刨削时,进给运动是工作台的移动。
由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件间产生附加由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件间产生附加的相对运动,进给运动将使被切金属层不断地投入切削,的相对运动,进给运动将使被切金属层不断地投入切削,以加工出具有所需几何特性的已加工表面。
以加工出具有所需几何特性的已加工表面。
小结:
小结:
v主运动的运动形式可以是旋转运动,也可以是直线运动;主运动的运动形式可以是旋转运动,也可以是直线运动;v主运动可以由工件完成,也可以由刀具完成;主运动可以由工件完成,也可以由刀具完成;v主运动和进给运动可以同时进行,也可以间歇进行;主运动和进给运动可以同时进行,也可以间歇进行;v主运动通常只有一个,而进给运动的数目可以有一个或几主运动通常只有一个,而进给运动的数目可以有一个或几个。
个。
3.3.主运动和进给运动的合成主运动和进给运动的合成当主运动和进给运动同时当主运动和进给运动同时进行时,切削刃上某一点进行时,切削刃上某一点相对于工件的运动为合成相对于工件的运动为合成运动,常用合成速度向量运动,常用合成速度向量veve来表示。
来表示。
合成速度合成速度4.4.其他运动其他运动不直接参加切除多余材料,但却是完成零件表面不直接参加切除多余材料,但却是完成零件表面加工全过程必不可少的运动。
例如,分度,控制加工全过程必不可少的运动。
例如,分度,控制切削刃切入工件表面深度的吃刀运动,重复走刀切削刃切入工件表面深度的吃刀运动,重复走刀前的退刀运动,刨刀、插齿刀等回程时的让刀运前的退刀运动,刨刀、插齿刀等回程时的让刀运动等。
动等。
1.1.21.1.2切削加工过程切削加工过程切削加工过程中,在切削运动的作用下,工件表面一层金切削加工过程中,在切削运动的作用下,工件表面一层金属不断地被切下来变为切屑,从而加工出所需要的新的表属不断地被切下来变为切屑,从而加工出所需要的新的表面,三个表面始终处于不断的变动之中:
面,三个表面始终处于不断的变动之中:
v待加工表面待加工表面即将被切去金属层的表面;即将被切去金属层的表面;v切削表面切削表面切削刃正在切削而形成的表面切削刃正在切削而形成的表面,切削表面又称加工表面或切削表面又称加工表面或过渡表面;过渡表面;v已加工表面已加工表面已经切去多余金属层而形成的新表面。
已经切去多余金属层而形成的新表面。
1.1.31.1.3切削用量三要素切削用量三要素切削用量包括:
切削用量包括:
v切削速度切削速度v进给量进给量v背吃刀量三个要素背吃刀量三个要素切削用量是用来描述切削加工中主运动和进给运动切削用量是用来描述切削加工中主运动和进给运动的参数。
的参数。
11切削速度切削速度vcvcv它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离对移动的距离,单位为单位为m/minm/min或或m/sm/s。
在切削加工时,切削刃选定点相对于工件主运动的在切削加工时,切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度瞬时速度称为切削速度v主运动为旋转运动时主运动为旋转运动时,切削速度切削速度vcvc计算公式为计算公式为:
式中式中dd工件直径(工件直径(mmmm)nn工件或刀具每分工件或刀具每分(秒秒)钟转数钟转数(r/min(r/min或或r/sr/s)v主运动为往复运动时主运动为往复运动时,平均切削速度为:
平均切削速度为:
式中式中LL一往复运动行程长度一往复运动行程长度(mm)(mm)nrnr一主运动每分钟的往复次数一主运动每分钟的往复次数(往复次数往复次数/min)/min)22进给量进给量ffv车削时进给量的单位是车削时进给量的单位是mm/rmm/r,即工件每转一圈,即工件每转一圈,刀具沿进刀具沿进给运动方向移动的距离。
给运动方向移动的距离。
v刨削等主运动为往复直线运动刨削等主运动为往复直线运动,其间歇进给的进给量为其间歇进给的进给量为mm/mm/双行程,即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动双行程,即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。
距离。
进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述或度量。
可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述或度量。
v单位时间的进给量,称为进给速度,车削时的进单位时间的进给量,称为进给速度,车削时的进给速度给速度vfvf计算公式为计算公式为:
v铣削时,由于铣刀是多齿刀具,进给量单位除铣削时,由于铣刀是多齿刀具,进给量单位除mm/rmm/r外,还规定了每齿进给量,用外,还规定了每齿进给量,用azaz表示,单位表示,单位是是(mm/z)(mm/z),vfvf、ff、azaz三者之间的关系为:
三者之间的关系为:
zz为多齿刀具的齿数为多齿刀具的齿数3.3.背吃刀量(切削深度)背吃刀量(切削深度)apapv对于外圆车削,背吃刀对于外圆车削,背吃刀量量apap等于工件已加工表等于工件已加工表面和待加工表面之间的面和待加工表面之间的垂直距离垂直距离,单位为单位为mmmm。
背吃刀量背吃刀量apap是指主刀刃工作长度(在基面上的投影)是指主刀刃工作长度(在基面上的投影)沿垂直于进给运动方向上的投影值。
沿垂直于进给运动方向上的投影值。
小结:
小结:
切削用量三要素对刀具寿命影响的大小,按顺序切削用量三要素对刀具寿命影响的大小,按顺序为为VcVc、ff、apap。
因此,从保证合理的刀具寿命出。
因此,从保证合理的刀具寿命出发,在确定切削用量时:
发,在确定切削用量时:
v首先应采用尽可能大的背吃刀量首先应采用尽可能大的背吃刀量apap;v然后再选用大的进给量然后再选用大的进给量ff;v最后求出切削速度最后求出切削速度VcVc。
1.1.41.1.4切削用量制定的步骤切削用量制定的步骤v粗加工的切削用量,一般以提高生产效率为主,粗加工的切削用量,一般以提高生产效率为主,但也应考虑经济性和加工成本;但也应考虑经济性和加工成本;v半精加工和精加工的切削用量,应以保证加工质半精加工和精加工的切削用量,应以保证加工质量为前提,并兼顾切削效率、经济性和加工成本。
量为前提,并兼顾切削效率、经济性和加工成本。
11背吃刀量背吃刀量apap的选择的选择v根据加工余量多少而定。
除留给下道工序的余量根据加工余量多少而定。
除留给下道工序的余量外,其余的粗车余量尽可能一次切除,以使走刀外,其余的粗车余量尽可能一次切除,以使走刀次数最小;次数最小;v当粗车余量太大或加工的工艺系统刚性较差时,当粗车余量太大或加工的工艺系统刚性较差时,则加工余量分两次或数次走刀后切除。
则加工余量分两次或数次走刀后切除。
2.2.进给量进给量ff的选择的选择可利用计算的方法或查手册资料来确定进给量可利用计算的方法或查手册资料来确定进给量ff的的值。
值。
3.3.切削速度切削速度vcvc的确定的确定按刀具的耐用度按刀具的耐用度TT所允许的切削速度所允许的切削速度VTVT来计算。
除来计算。
除了用计算方法外,生产中经常按实践经验和有关了用计算方法外,生产中经常按实践经验和有关手册资料选取切削速度。
手册资料选取切削速度。
44校验机床功率校验机床功率VcPE*/(1000Fz)m/s1.1.51.1.5提高切削用量的途径提高切削用量的途径v采用切削性能更好的新型刀具材料;采用切削性能更好的新型刀具材料;v在保证工件机械性能的前提下,改善工件材料加在保证工件机械性能的前提下,改善工件材料加工性;工性;v改善冷却润滑条件;改善冷却润滑条件;v改进刀具结构,提高刀具制造质量。
改进刀具结构,提高刀具制造质量。
1.21.2金属切削刀具金属切削刀具切削刀具的种类很多,结构也多种多样切削刀具的种类很多,结构也多种多样,虽然它虽然它们形状不同,但它们切削部分的结构要素及其几们形状不同,但它们切削部分的结构要素及其几何形状都具有许多共同的特征,因此正确认识与何形状都具有许多共同的特征,因此正确认识与理解单刃刀具是认识与理解多刃刀具的基础。
车理解单刃刀具是认识与理解多刃刀具的基础。
车刀是形状最典型的单刃刀具,其它各种复杂刀具刀是形状最典型的单刃刀具,其它各种复杂刀具都可以看作是车刀的组合和演变,有关车刀角度都可以看作是车刀的组合和演变,有关车刀角度的定义,均适用于其它刀具。
的定义,均适用于其它刀具。
1.2.11.2.1刀具切削部分的结构要素刀具切削部分的结构要素11车刀切削部分的组成车刀切削部分的组成车刀切削部分由下列要素组成:
三面、两刃、一车刀切削部分由下列要素组成:
三面、两刃、一尖,如图所示。
尖,如图所示。
v前刀面:
切削时,切屑流出所经过的表面。
前刀面:
切削时,切屑流出所经过的表面。
v主后刀面:
切削时,与工件加工表面相对的表面。
主后刀面:
切削时,与工件加工表面相对的表面。
v副后刀面:
切削时,与工件已加工表面相对的表面。
副后刀面:
切削时,与工件已加工表面相对的表面。
v主切削刃:
前刀面与主后刀面的交线。
它可以是直线或主切削刃:
前刀面与主后刀面的交线。
它可以是直线或曲线,担负着主要的切削工作。
曲线,担负着主要的切削工作。
v副切削刃:
前刀面与副后刀面的交线。
一般只担负少量副切削刃:
前刀面与副后刀面的交线。
一般只担负少量的切削工作。
的切削工作。
v刀尖:
主切削刃与副切削刃的相交部分。
刀尖:
主切削刃与副切削刃的相交部分。
22车刀切削部分的几何角度车刀切削部分的几何角度刀具角度是确定刀具切削部分几何形状的重要参刀具角度是确定刀具切削部分几何形状的重要参数,要确定刀具的角度,必须先确定用于定义和数,要确定刀具的角度,必须先确定用于定义和规定刀具角度的各种基准坐标平面,组成各种参规定刀具角度的各种基准坐标平面,组成各种参考坐标系,一般有:
考坐标系,一般有:
v正交平面参考系正交平面参考系v法平面参考系法平面参考系v背平面和假定工作平面参考系背平面和假定工作平面参考系外圆车刀在生产实践中最常用的坐标系是正交平外圆车刀在生产实践中最常用的坐标系是正交平面参考坐标系。
按刀具的状态还有静止参考系与面参考坐标系。
按刀具的状态还有静止参考系与工作参考系之分。
工作参考系之分。
v刀具静止参考系:
在刀具设计、制造、刃磨和测刀具静止参考系:
在刀具设计、制造、刃磨和测量几何参数时用的参考系量几何参数时用的参考系v刀具工作参考系:
用于规定刀具进行切削加工时刀具工作参考系:
用于规定刀具进行切削加
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一章 金属 切削 原理 刀具
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)