普通高等专科教育机电类规划教材：《机械工程学》课程电子教案（PPT课件，第4版）第十四章 金属切削加工概述

第十四章金属切削加工概述

第十四章 金属切削加工概述

第一节切削运动和切削用量 切削运动 在切削加工过程中,刀具和工件之间的相对运动称为切削运动。 按其所起的作用,切削运动分为两类 (1)主运动切去切屑所必需的基本运动称为主运动。在切削 运动中,主运动的速度最高,消耗功率也最大。 (2)进给运动使被切削的金属层不断投入切削的运动称为进 给运动。 图14-1所示为几种主要切削加工的运动形式

第一节 切削运动和切削用量 一、切削运动 在切削加工过程中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动。 按其所起的作用，切削运动分为两类： （１）主运动 切去切屑所必需的基本运动称为主运动。在切削 运动中，主运动的速度最高，消耗功率也最大。 （２）进给运动 使被切削的金属层不断投入切削的运动称为进 给运动。 图14-1所示为几种主要切削加工的运动形式

II e) 图14-1几种主要切削加工的运动形式 a)车削b)铣削c)钻削d刨削e)外圆磨削f平面磨削 I一主运动Ⅱ一进给运动

图14-1 几种主要切削加工的运动形式 a)车削 b) 铣削 c) 钻削 d) 刨削 e) 外圆磨削 f) 平面磨削 Ⅰ－主运动 Ⅱ－进给运动

、切削用量 在切削过程中,工件上存在三种表面,如图14-2所示(以车削 为例),即: 待加工表面需要切去金属的表面 已加工表面切削后得到的表面 过渡表面正在被切削的表面。过渡表面亦称切削表面,或加 工表面。 图14-2工件上的三种表面及切削用 量 1一待加工表面 过渡表面 3-已加工表面

二、切削用量 在切削过程中，工件上存在三种表面，如图14-2所示（以车削 为例），即： 待加工表面——需要切去金属的表面。 已加工表面——切削后得到的表面。 过渡表面——正在被切削的表面。过渡表面亦称切削表面，或加 工表面。 图14-2 工件上的三种表面及切削用 量 １－待加工表面 ２－过渡表面 ３－已加工表面

切削速度 切削速度是指主运动的线速度,以表示,单位为m/s。当主运动 为旋转运动时,其切削速度可按下式计算: V=TDn/60000 式中D被切削件(或刀具)的直径(mm) n被切削件(或刀具)的转速(r/min) 2.进给量 进给量是指工件(或刀具)每转一转时刀具(或工件)沿进给方 向移动的距离(也称走刀量),以∫表示,单位为m/r。如主运动 为往复直线运动(如刨削、插削),则进给量的单位为m/次

１．切削速度 切削速度是指主运动的线速度，以v表示，单位为m/s。当主运动 为旋转运动时，其切削速度可按下式计算： v =πD n / 60000 式中 D——被切削件（或刀具）的直径（mm）； n——被切削件（或刀具）的转速（r/min）。 ２．进给量 进给量是指工件（或刀具）每转一转时刀具（或工件）沿进给方 向移动的距离（也称走刀量），以 f 表示，单位为mm/r。如主运动 为往复直线运动（如刨削、插削），则进给量的单位为mm/次

3.背吃刀量 背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离(也称 切削深度),以a表示,单位为mm。 在车床上车外圆时,背吃刀量的计算公式为 (D-d)/2 式中D工件待加工表面的直径(mm) 工件已加工表面的直径(m)。 上述切削速度、进给量和背吃刀量称为切削用量三要素

３．背吃刀量 背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离（也称 切削深度），以ap表示，单位为mm。 在车床上车削外圆时，背吃刀量的计算公式为 ap =( D–d )/2 式中 D——工件待加工表面的直径（mm）； d——工件已加工表面的直径（mm）。 上述切削速度、进给量和背吃刀量称为切削用量三要素

第二节金属切削刀具 一、刀具材料的性能及选用 在切削加工中,由刀具直接完成切削工作。刀具能否胜任切削 工作,决定于刀具切削部分材料的性能。刀具切削部分的材料应满 足如下性能要求 (1)高硬度 (2)高耐磨性 (3)高热硬性 (4)足够的坚韧性 (5)良好的工艺性 常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合 金及非金属陶瓷材料等,其中应用最多的是高速钢和硬质合金

第二节 金属切削刀具 一、刀具材料的性能及选用 在切削加工中，由刀具直接完成切削工作。刀具能否胜任切削 工作，决定于刀具切削部分材料的性能。刀具切削部分的材料应满 足如下性能要求： （１）高硬度 （２）高耐磨性 （３）高热硬性 （４）足够的坚韧性 （５）良好的工艺性 常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合 金及非金属陶瓷材料等，其中应用最多的是高速钢和硬质合金

刀具切削部分的几何角度 先看几种刀具切削部分的形状比较,如图14-3所示。再以外圆 车刀为例,了解刀具切削部分的几何角度。 铣刀车刀 车刀 钻头 b) 图14-3几种刀具切削部分的形状比较 a)铣刀与车刀b)钻头与车刀

二、刀具切削部分的几何角度 先看几种刀具切削部分的形状比较，如图14-3所示。再以外圆 车刀为例，了解刀具切削部分的几何角度。 图14-3 几种刀具切削部分的形状比较 a) 铣刀与车刀 b) 钻头与车刀

1.车刀的组成 如图144所示,车刀主要由刀头和刀杆两部分组成。 刀头的几个组成部分是:前刀面(又称前面)、主后刀面(又称 后面)、副后刀面(又称副后面)、主切削刃、副切削刃和刀尖。 图14-4车刀的组成 刀头2—刀杆3—前刀面4一主后刀面 5一副后刀面6一主切削刃7一副切削刃8-刀尖

１．车刀的组成 如图14-4所示，车刀主要由刀头和刀杆两部分组成。 刀头的几个组成部分是：前刀面（又称前面）、主后刀面（又称 后面）、副后刀面（又称副后面）、主切削刃、副切削刃和刀尖。 图14-4 车刀的组成 1－刀头 2－刀杆 3－前刀面 4－主后刀面 5－副后刀面 6－主切削刃 7－副切削刃 8－刀尖

2.刀具切削部分的几何角度 (1)辅助平面为了确定各刀面与刀刃在空间的位置和测量角 度,需选择一些辅助平面作为基准,如图14-5所示。目前常用的辅 助平面有: 基面切削刃上任意一点的基面是通过该点并垂直于该点切 削速度方向的平面。 切削平面—切削刃上任意一点的切削平面是通过该点并和工 件切削表面相切的平面。 正交平面主刀刃上任意一点的正交平面是通过该点并垂直 于主刀刃在基面上投影的平面。 上述三个平面在空间是相互垂直的

２．刀具切削部分的几何角度 （１）辅助平面 为了确定各刀面与刀刃在空间的位置和测量角 度，需选择一些辅助平面作为基准，如图14-5所示。目前常用的辅 助平面有： 基面——切削刃上任意一点的基面是通过该点并垂直于该点切 削速度方向的平面。 切削平面——切削刃上任意一点的切削平面是通过该点并和工 件切削表面相切的平面。 正交平面——主刀刃上任意一点的正交平面是通过该点并垂直 于主刀刃在基面上投影的平面。 上述三个平面在空间是相互垂直的