金属切削的基础知识ppt课件

第五篇 切削加工,1,第一章 金属切削的基础知识,1 切削运动及切削要素 一. 零件表面的形成及切削要素 表面形成的几何原理： 任何表面都可以看作是一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动的轨迹。,2,柱面的形成,机床的表面成形运动就是基于“表面形成”原理而设计的。只是机床的运动多数是复合运动的分运动，因此，多数是简单运动如：旋转运动（圆）、直线运动。 切削运动-形成加工表面的运动。按其在切削中的作用，分为主运动和进给运动。,主运动-切下切屑最基本的运动。 或：消耗功率最多的运动。,进给运动-使金属层不断投入切削， 从而加工出完整表面所需的运动。,4,二 . 切削用量 切削三要素-切削速度、进给量和切削深度。 1. 切削速度-在单位时间内，工件和刀具沿主运动方向的位移。（m/min） 对于旋转主运动- 直线主运动-,5,主运动,进给运动,6,2 . 进给量f-工件或刀具运动在一个工作循环（或单位时间）内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。,7,3 . 切削深度p-待加工表面与已加工表面间的垂直距离。（mm）,dw,dm,ap,8,三 . 切削层几何参数 切削层-指工件上正被切削刃切削的一层材料，即两个相邻加工表面之间的那层材料。,9,1.切削厚度 ac,3.切削面积Ac,2.切削宽度 aw,10,11,2 刀具材料及刀具构造,一. 刀具材料 1 . 对刀具材料的基本要求：,12,制造刀具的 难易程度,13,2 . 常用的刀具材料,w18cr4v,YG类、YT类,Al2O3,14,15,二 . 刀具角度 刀具的种类很多，但切削部分的结构要素和几何角度，都有一个共同的特征-每个切削部分都相当于一把刨刀的刀头。 如图1-3 刀具的切削部分,16,刨削平面,17,1. 车刀切削部分的组成,18,19,（1）辅助平面-为确定刀具的几何角度而建立的坐标平面直角坐标系。 基面-通过主切削刃上某一点，与该点切削速度方向垂直的平面。 切削平面-通过主切削刃上某一点，与该点加工表面相切且包含切削速度的平面。 主剖面-通过主切削刃上某一点，与主切削刃在基面上投影垂直的平面。,2 . 车刀切削部分的主要角度,20,21,X,Z,Y,O,基面-XOY 主剖面-XOZ 切削平面-YOZ,22,（2）标注角度,K,23,刃倾角,24,25,三 . 刀具结构,车刀、铣刀 滚刀、钻头 ,车刀、刨刀,车刀,优点？,26,硬质合金刀片！,27,28,3 金属切削过程,一 . 切屑形成过程及切屑种类 1. 切屑形成过程,刀刃,挤压撕裂,29,切屑的变形,切屑的变形程度反映了切削力、切削热的大小！也反映出切削表面的粗糙度！,30,变形系数- ,切削力,切削温度,Ra,31,2. 切屑的种类-,带状切屑,节 状 切 屑,崩碎切屑,32,积屑瘤切削现象,二 . 积屑瘤,33,积屑瘤-在切削过程中，粘着在前刀面上切削刃附近的一小块金属。 1.积屑瘤的形成 其形成机理与摩擦焊相似，即前刀面与切屑的相对摩擦运动 造成的局部高温高压 符合焊接条件， 因而产生积屑瘤。,34,积屑瘤使刀具实际工作前角增大！ 积屑瘤是在不断的产生脱落循环进行，将影响加工的尺寸精度和表面粗糙度！,35,2.积屑瘤对切削加工的影响 粗加工时产生积屑瘤使刀具的实际工作前角增大（更锋利），使切削轻快，同时高硬度的积屑瘤又起到保护切削刃的作用。所以，粗加工希望产生积屑瘤！,对于精加工，则不希望产生积屑瘤。 因为积屑瘤的产生消失在不断的循环， 使切削深度不断发生变化而影响尺寸精； 并使切削力不断的变化而引起振动，影响表面粗糙度。,36,三. 切削力和切削功率 1.切削力的构成与分解 切削力FR-在切削过程中，刀具对工件的作用力。包括：变形抗力、摩擦力等。,（1）主切削力FZ- FR在切削速度方向的分力。 它所消耗的功率约占总功率的90%以上。 （2）进给抗力FX- FR在进给方向的分力。 （3）径向力FY- FR在切削深度方向的分力,37,38,2.切削力的估算-经验公式 3. 切削功率,上述公式中的各项系数与刀具的几何参数、 材料及工件的材料有关。,39,四 . 切削热和切削温度 1.切削热的产生、传出及对加工的影响 产生-如图； 传出-由切屑、刀具、工件和空气传出。 对加工的影响-使工件受热膨胀，影响尺寸精度；刀具受热后，强度降低、磨损加剧。 2.切削温度及其影响因素 切削温度-指切削区的平均温度。,40,50%80%,3%9%,4010%,41,其影响因素主要包括：切削用量、工件材料、刀具材料及几何参数等。 VT f , ap T 工件HB T 五