机械制造技术(浓缩版)-4-1

1、金属切削原理金属切削原理机械制造技术机械加工方法机械加工方法机械制造技术零件成形原理 根据零件生产为得到对应形状的而发生的质量变化，可划分三种原理：m0 材料累加，快速成形，如3D打印金属切削加工 利用切削工具从工件上切除多余金属材料。 常用的金属切削方法有车削、铣削、刨削、磨削、拉削、镗削、钻削等，适用于不同零件、不同加工要求、不同生产情况之中。 车削、镗削 铣削 磨削 钻削 刨削、插削 拉削金属切削金属切削机械制造技术金属切削 切削过程是刀具和工件材料相互作用，刀具从工件表面上切去多余材料得到预期零件表面的过程。 金属切削的方式方法都会对切削的质量产生影响。 伴随着切削过程，会产生切削变形

2、、切削力、切削热和刀具磨损等一系列现象。切削表面与切削运动 主运动 Vc 在切削加工中，使刀具与工件产生相对切削速度、消耗动力最多的运动为主运动。 进给运动 Vf 在切削加工中为使金属层不断投入切削，保持切削连续进行的相对运动称为进给运动。 进给运动可以是一个或多个，某些切削中也可能不存在进给运动。 合成运动 Ve切削表面与切削运动 待加工表面 已加工表面 过渡表面切削表面与切削运动切削表面与切削运动作业：分析车铣刨磨等各类机械加工中的加工表面、作业：分析车铣刨磨等各类机械加工中的加工表面、主运动与进给运动。主运动与进给运动。金属切削的三要素 切削速度 vc （m/s或m/min） 切削刃相对

3、于工件的主运动速度称为切削速度。 d切削刃上选定点的回转直径，mm; n主运动的转速，r/s或r/min. 由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。1000dnvc金属切削的三要素 进给量 f （mm/r） 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。 背吃刀量 ap （mm） 刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动和进给运动的方向上的投影值称为背吃刀量。zfnzfnfv2mwpdda金属切削的三要素切削层参数 切削层公称厚度hD：影响切削刃负荷 切削层公称宽度bD：决定了切削刃工作长度 切削层公称横截面积AD

4、= hD * bD =f*ap刀具几何形体 刀体 刀头 前面 主后面 副后面 主切削刃 副切削刃 刀尖刀具几何形体 前刀面前刀面 刀具上与切屑接触并相互作用的表面（即切屑流过切屑流过的表面的表面）； 主后刀面主后刀面 刀具上与工件过渡表面相对并相互作用的表面； 副后刀面副后刀面 刀具上与已加工表面相对并相互作用的表面；刀具几何形体 主切削刃主切削刃 前刀面与主后刀面交线，完成主切削； 副切削刃副切削刃 前刀面与副后刀面交线，配合主切削刃完成修光切削工作，形成已加工表面；刀具几何形体 刀尖刀尖 主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃，可以是小的直线段或圆弧。作业：分析作业：分析45度弯头车刀不同情况

5、下的切削度弯头车刀不同情况下的切削表面情况表面情况重点：确定切削刃，判断刀具角度情况重点：确定切削刃，判断刀具角度情况附：车刀种类 整体车刀 缺陷：刀尖材料与刀体材料一致，成本高。附：车刀种类 焊接车刀：在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内。 缺陷：高温焊接引起刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，刀具的耐用度会受影响。附：车刀种类 机夹车刀：采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。附：车刀种类 可转位车刀：切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃继续工作。附：车刀种类 成型车刀 制造较复杂、成本较高，刀刃工作长度较宽，故易引起振动。刀具角度刀

6、具角度机械制造技术刀具角度参考系 进给速度为0，即vevc 刀尖与工件中心等高 刀柄中心线与工件中心垂直 主切削刃上选定点与工件中心等高正交平面参考系 基面基面 pr：通过主切削刃上某一指定点，并与该点切削速度方向相垂直的平面。 切削平面切削平面 ps：通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面。 正交平面正交平面 （主剖面）（主剖面）po ：通过主切削刃上某一指定点，同时垂直于该点基面和切削平面的平面。法平面参考系 法平面参考系为国际标准； 法平面Pn：通过切削刃上选定点并垂直于切削刃的平面。假定工作平面、背平面参考系 假定工作平面Pr：过切削刃上选定点平行于刀具进给方向

7、且垂直于基面的平面； 背平面Pp：过切削刃上选定点同时垂直于刀具进给方向和基面的平面；刀具角度前角前角在正交平面在正交平面Po上测量的刀具前面与基面上测量的刀具前面与基面Pr之间之间的夹角。的夹角。 后角后角在正交平面在正交平面Po上测量的刀具后面与切削平面上测量的刀具后面与切削平面Ps之间的夹角。之间的夹角。 副后角副后角在副正交平面在副正交平面Po上测量的副后面上测量的副后面Aa与副切与副切削平面削平面Ps 之间的夹角。之间的夹角。ooo刀具角度主偏角主偏角在基面在基面Pr上测量的切削平面上测量的切削平面Ps与假定工作平面与假定工作平面Pf之间的夹角。之间的夹角。 副偏角副偏角在基面在基面Pr上测量的副切削平面上测量的副切削平面Ps 与假定工作与假定工作平面平面Pf之间的夹角。之间的夹角。刃倾角刃倾角在切削平面在切削平面Ps上测量的刀具主切削刃上测量的刀具主切削刃S与基面与基面Pr间的夹角。间的夹角。刃倾角总为锐角，其正、负值的确定原则为：当刀尖位刃倾角总为锐角，其正、负值的确定原则为：当刀尖位于主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；反之为负值。于主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；反之为负值。