第二章金属切削原理与刀具1.

《第二章金属切削原理与刀具1.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章金属切削原理与刀具1.（98页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第二章第二章 机械加工及设备的基础理论机械加工及设备的基础理论本讲学习内容本讲学习内容 1.掌握金属切削的基本知识2.金属切削机床的基本知识3.了解金属切削过程中的各种因素对切削加工质量的影响，学会合理选择刀具结构参数。4.了解刀具磨损过程和标准，掌握改善刀具磨损的途径第一节 金属切削基本知识图图3.1 3.1 卧式车床卧式车床一、切削运动与切削用量一、切削运动与切削用量 如外圆车削时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动，如外圆车削时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动，形成了工件的外圆表面。在新的表面的形成过程中，工件上形成了工件的外圆表面。在新的表面的形成过程中，工件上有三个依次变化的表面

2、（图有三个依次变化的表面（图1.11.1）: :图2.1 车削时的切削运动待加工表面：即将被切去金属层的表面;加工表面：切削刃正在切削着的表面;已加工表面：已经切去一部分金属形成的新表面。（一）切削运动（一）切削运动 金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动。金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动。但是，按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分，但是，按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分，可分为主运动和进给运动。可分为主运动和进给运动。（1 1）主运动）主运动 -主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它 的速度最高，消耗机床功率最多的速

3、度最高，消耗机床功率最多。（2 2）进给运动）进给运动 -使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以是使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以是连续运动，也可以是间歇运动。连续运动，也可以是间歇运动。（3 3）合成运动与合成切削速度）合成运动与合成切削速度 当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与某一点相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度向量方向用合成速度向量veve表示。如表示。如图图1.21.2所示，合成速所示，合成速度向量等于主运动速度与进给运动速度的向量和。即度向量等于主运动速

4、度与进给运动速度的向量和。即 ve=vc+vf (1.1) 图1.2 切削时合成切削速度（二）（二） 切削用量（三要素）切削用量（三要素） 切削用量是指切削速度切削用量是指切削速度 、进给量、进给量f f（或进给速（或进给速度）和背吃刀量度）和背吃刀量 。三者又称为切削用量三要素。三者又称为切削用量三要素。图1.3 切削速度（1 1）切削速度）切削速度 （m ms s或或m mminmin） 切削刃相对于工件切削刃相对于工件的主运动速度称为切削的主运动速度称为切削速度。速度。Cvpa 计算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的计算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的点进行计算。主运动为旋转运动时，切

5、削速度由点进行计算。主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定下式确定1000CdnV式中：式中： d-d-工件或刀具的最大直（工件或刀具的最大直（mmmm） n-n-工件或刀具的转速工件或刀具的转速(r/s(r/s或或r/min)r/min) （2 2）进给量）进给量f f式中：式中： 为进给速为进给速 为每齿进给量为每齿进给量fVzffznfnzfV 工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mmmmr r（或（或mmmm双行程）。双行程）。图1.4 进给量 （3

6、3）背吃刀量）背吃刀量 （mmmm） pa2wmPddA图1.5 背吃刀量式中式中: : dw dw- -工件上待加工表工件上待加工表面直径（面直径（mmmm） dm-dm-工件上已加工表工件上已加工表面直径（面直径（mmmm）（一）车刀的组成（一）车刀的组成 车刀由切削部分、刀柄两部车刀由切削部分、刀柄两部分组成。切削部分承担切削加分组成。切削部分承担切削加工任务，刀柄用以装夹在机床工任务，刀柄用以装夹在机床刀架上。刀架上。 切削部分是由一些面、切削切削部分是由一些面、切削刃组成。我们常用的外圆车刀刃组成。我们常用的外圆车刀是由一个刀尖、两条切削刃、是由一个刀尖、两条切削刃、三个刀面组成的。

7、如图所示。三个刀面组成的。如图所示。二、二、 刀具切削部分的基本定义刀具切削部分的基本定义1. 1.刀面刀面 前刀面前刀面A A 刀具上切屑流过的表面；刀具上切屑流过的表面； 后刀面后刀面A A 与工件上切削表面相对的与工件上切削表面相对的刀面；刀面； 副后刀面副后刀面A A 与已加工表面相对的刀面。与已加工表面相对的刀面。2 2、切削刃、切削刃主切削刃主切削刃 S S 前刀面与后刀面的交线，承担前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作；主要的切削工作；副切削刃副切削刃 S S 前刀面与副后刀面的交线，承前刀面与副后刀面的交线，承担少量的切削工作。担少量的切削工作。3 3、刀尖刀尖 是主、副切

8、削刃相交的一点，是主、副切削刃相交的一点，实际上该点不可能磨得很尖，实际上该点不可能磨得很尖，而是由一段折线或微小圆弧组而是由一段折线或微小圆弧组成，微小圆弧的半径称为刀尖成，微小圆弧的半径称为刀尖圆弧半径圆弧半径, ,用用rr表示表示, ,如图所示。如图所示。（二）（二） 刀具角度参考系刀具角度参考系 刀具标注角度参考系种类刀具标注角度参考系种类 根据根据ISO3002/1-1997ISO3002/1-1997标准推荐，刀具标标准推荐，刀具标注角度参考系有：注角度参考系有：1. 1.正交平面参考系正交平面参考系2.2.法平面参考系法平面参考系3.3.假定工作平面参考系假定工作平面参考系三种。

9、三种。1 1、正交平面参考系、正交平面参考系正交平面参考系由以下三个平面正交平面参考系由以下三个平面组成：组成： 基面基面 Pr Pr ：通过切削刃选定点与主运动方向通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面。基面与刀具底面平垂直的平面。基面与刀具底面平行。行。切削平面切削平面 PsPs：通过切削刃选定点与主切削刃相通过切削刃选定点与主切削刃相切且垂直于基面切且垂直于基面PrPr的平面。的平面。主剖面主剖面 PoPo：通过切削刃选定点垂直于基面通过切削刃选定点垂直于基面PrPr和切削平面和切削平面 PsPs的平面。的平面。主切削刃主后刀面前刀面正交平面 PoA切削平面 Ps基面 Prc1) 基面基

10、面 通过切削刃选定点的平面，它平行刀通过切削刃选定点的平面，它平行刀具安装的一个平面，其方位要垂直于具安装的一个平面，其方位要垂直于主运动方向。主运动方向。c2) 切削平面切削平面通过切削刃选定点并同时垂直于通过切削刃选定点并同时垂直于基面的平面。基面的平面。c正交平面正交平面切削平面切削平面基面基面3) 正交平面正交平面通过切削刃选定点并同时垂直于通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。基面和切削平面的平面。2 2、法平面参考系、法平面参考系 如图所示，法平面参考系如图所示，法平面参考系由由P Pr r、P Ps s和法平面和法平面P Pn n组成。组成。其中法平面其中法平面P P

11、n n是过切削刃是过切削刃某选定点垂直于切削刃的某选定点垂直于切削刃的平面。平面。3 3、假定工作平、假定工作平面参考系面参考系 如图所示，假定如图所示，假定工作平面参考系工作平面参考系由由P Pr r、P Pp p和和P Pf f组组成。假定工作平成。假定工作平面面P Pf f是过切削刃是过切削刃某选定点平行于某选定点平行于假定进给运动并假定进给运动并垂直于基面的平垂直于基面的平面。背平面面。背平面P Pp p是是过切削刃某选定过切削刃某选定点既垂直于假定点既垂直于假定进给运动又垂直进给运动又垂直于基面的平面。于基面的平面。 刀具设计时标注、刃磨、测量角度最常用刀具设计时标注、刃磨、测量角度