《金属冷加工基础》PPT课件.ppt

金属切削加工基础 1.冷加工 金属切削加工或机械加工，即用切削工 具从金属材料（毛坯）或工件上切除多 余的金属层，从而使工件获得具有一定 形状、尺寸精度和表面粗糙度值的加工 方法。 主要形式：车削、钻削、刨削、铣削、 磨削、拉削、钳工。 5.1 金属切削加工基础1 一、切削运动 1.定义：切削过程中，切削刀具与工 件间的相对运动，就是切削运动。 2.包括：主运动和进给运动两个基本 运动。 3. （1）主运动 定义：由机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具 和工件之间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件 。 l运动形式：旋转运动，也可以是直线运动，多数机床的主 运动是旋转运动。 l数量：有且只有一个主运动 （2）进给运动 定义：由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间 产生附加的相对运动。 l运动形式：直线、旋转、连续及间歇。 l数量：可能有一个，也可能有若干个。 a）车削 b）钻削 c）刨削 d）铣削 e）外圆磨削 f）车床上镗孔 g）车成形面 h）铣齿轮 切削运动与进给运动示意图 二、切削用量 1.三要素：切削速度、进给量和背吃刀量。 切削速度c：在进行切削加工时，刀具切削刃 上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的 瞬时速度，其单位为m/s。 进给量f：主运动的一个循环内（一转或一次 往复行程）刀具在进给方向上相对工件的位移量 ，单位为mm/r。 背吃刀量ap：工件已加工表面与待加工表面间 的垂直距离，也称切削深度，单位为mm。 2.工件上的三个表面： 待加工表面工件上有待切除的表面； 已加工表面工件上经刀具切削后产生的表面； 过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面，是待 加工表面和已加工表面之间的过渡表面。 三、切削用量的选择 切削速度c对刀具耐用度影响最大，背吃刀量ap影响最小 。 加工精度的保证主要靠减小背吃刀量ap和进给量f来满足 。 1.粗加工 2.精加工 尽快的切除工件的加 工余量，同时保证刀 具耐用度。 首先考虑加工精度和 质量，同时考虑刀具 耐用度和生产率。 选择较大的背吃刀量 ，较大的进给量，中 等或较低的切削速度 。 较小的背吃刀量和进 给量，较高的切削速 度。 四、切削刀具的选用 （1）切削刀具材料应具备的基本性能 高硬度和高耐磨性。 高热硬性。 较好的化学稳定性。 足够的强度和韧性。 （2）常用刀具材料 特点应应用 碳素工具 钢 热硬性温度：200250，硬度： 6065HRC，价格低，允许的切削速 度较低 制作手工切削刀具及低速切削刀 具：手工用铰刀、丝锥、板牙 合金工具 钢 热硬性温度：300350，硬度： 6065HRC，允许的切削速度比碳素 工具钢10%14% 形状比较复杂，要求淬火后变形 小的切削工具：板牙、丝锥、铰 刀、拉刀 高速钢 热硬性温度：550650，硬度： 6370HRC 切削速度较高的精加工切削和复 杂形状的切削刀具：车刀、铣刀 、麻花钻头、齿轮刀具 硬质合 金 热硬性温度：8001000，硬度： 92HRA，但韧性较差，怕振动和冲 击，成形加工较难 高速切削和要求耐磨性很高的切 削刀具：车刀、铣刀 氮化硅陶 瓷 硬度高，耐磨性好；不易粘刀；刀具 耐用度高；热硬性好 较小的进给量，高切削速度：车 刀、铣刀、刨刀 人造聚晶 金刚石 硬度高，仅次于天然金刚石，耐磨性 好；韧性、抗弯强度和热稳定性差 用于加工非铁金属及非金属材料 5.2.1 金属切削机床的型号2 金属切削机床分类及型号 （1）金属切削机床的类代号 机床型号的第一个字母表示机床的类，采用汉语 拼音第一个大写字母，并按名称读音。 表5-1 机床的类和分类代号 注：具有两类特性的机床，编制时主要特性放后面，次要特性放前面 。例如：“铣镗床”是以镗为主，以铣为辅。 （2）金属切削机床的通用和结构特性代号 机床的通用特性代号是在代表机床类的字母后面， 加一个汉语拼音字母表示。 表5-2 机床的通用特性代号 （3）金属切削机床的组、系代号 每类机床按其用途、性能、结构相近或有派生关 系，分为10个组，每个组又分10个系列。在机床型号 中，跟在字母后面的两个数字分别表示机床的组和系 。 例如，CM6132中的“6”表示落地及卧式车床组， “1”表示卧式车床系。 （4）金属切削机床的主参数 机床的主参数表示机床规格的大小和工作能力 。在机床型号中，表示机床组和系的两个数字后面 的数字表示机床的主参数或主参数的折算值。 以长度、深度值等表示的,其折算系数为1/100; 以直径、宽度值等表示的,其折算系数为1/10;以厚度 、最大模数值等表示的,其折算系数为1。 例如，CM6132中的“32”表示主参数代号，即表 示床身上工件的最大回转直径是320mm。 例：识读CM6132的含义 35.2.2 金属切削机床的应用 一、钻床 1.功能：用钻头钻孔、攻螺纹、扩孔、铰孔。 2.运动：通过钻头的回转运动（主运动）及其轴向进给完成孔 加工过程。钻削时，一般是钻头轴向进给，工件固定不动. a）台式钻床 b）立式钻床 c）摇臂钻床 钻削孔径12mm的孔 钻削孔径50mm的孔 钻削大型或重型工件 和多孔工件 二、车床 1.功能：加工各种回转体表面，如各类 轴、圆盘、套筒。 2.运动：工件旋转为主运动，车刀纵向 移动和横向移动为进给运动。 三、铣床 1.功能：铣削平面、沟槽及成形面。 2.运动：铣刀的旋转运动为主运动 ，工件（或刀具） 的移动为进给运动。 3.铣削平面的方法 圆周铣削（周铣） 逆铣 顺铣 端面铣削（端铣） 方向切削厚度变变化切削力方向 顺 铣 铣刀旋转 与工件进 给方向相同 切削厚度是从最大到零， 但刀齿切入工件时的冲 击力较大 由于机床丝杠与螺母 间存在间隙，铣削 时容易产生工作台 窜动和扎刀。 逆 铣 铣刀旋转 与工件进 给方向相反 切削厚度由零增至最大， 刀齿易在已加工表面挤 压滑行，硬化表面 铣削平稳，表面质 量较高，但铣刀磨 损较大。 四、刨床 1.功能：加工外表面，刨削平面和沟槽， 也可加工成形表面。 2.运动：刨刀的直线往复运动为主运动， 工件的间歇移动为进给运动。 五、插床 1.功能：加工内表面，插削键槽和花键槽 等表面。 2.运动：插刀垂直方向的直线往复运动为 主运动，工件沿纵向、横向、圆周方向的 间歇移动为进给运动。 六、磨床 1.功能：磨削各种内外圆柱面、平面、成 形表面。 2.运动：砂轮回转运动为主运动。 七、镗床 1.功能：加工尺寸较大、精度要求高的 孔，特别适合加工分布在零件不同位置及 要求较高位置精度的孔系。 2.运动：镗刀的回转运动为主运动，工 件或镗刀的移动为进给运动。 八、数控机床组成及特点 （一）数控机床组成 （二）数控加工特点 （1）由于数控加工采用数字形式发布加工指令，加工过 程中控制精确，而且进给运动产生的误差可由数控装置 进行补偿，因此