1.1金属切削原理及刀具ppt课件 .ppt

1、，培训要求：金属切削过程是刀具从工件中去除不必要的金属，从而使工件获得指定的加工精度和表面质量。因此，为了生产质量、效率、低成本，必须重视金属切削过程的研究。教育重点：基本定义介绍了金属切削过程的几个茄子基本概念，包括切削运动、切削用量、参考系统(主截面参考系统、垂直截面参考系统、进给后平面参考系统)、刀具尺寸角度、切削层参数等。刀具材料描述了刀具材料必须具备的性能(硬度、耐磨性、强度、韧性、耐热性、可加工性和经济性)。两种常用茄子工具材料(高速钢、硬质合金)和其他工具材料(涂层、陶瓷、合成钻石、立方氮化硼)。内容摘要，1.1基本上定义金属切削过程的金属切削过程是工件与刀具的交互过程。刀具从工

2、件中去除不必要的(或保留的)金属，并以高工作效率和低成本使工件达到技术要求的形状、位置、尺寸精度和表面质量。切削运动必须在工件和刀具之间有相对运动，即金属切削机床执行的切削运动，才能实现切削过程。加工系统机器、夹具、刀具和工件构成了加工过程系统，并在牙齿系统的运动状态下研究了切削过程的各种现象和规律。预设定义、1.1切削运动和切削使用情况金属切削期间，要从工件切削部分金属，必须在刀具和工件之间完成特定切削运动。对于外部圆形车削，工件进行旋转运动，刀具进行连续的垂直直线运动，形成工件的外部圆柱曲面。在形成新曲面的过程中，工件具有三个茄子顺序变化的曲面。基本定义、加工曲面：切割刃的曲面。加工曲面：

3、金属的一部分被切割而形成的新曲面。这些定义也适用于其他切削。图中分别显示了车削、刨床、钻孔和铣削时的切削运动。切削运动和切削使用情况、1.1.1.1切削运动金属切削机床的缺省运动包括直线运动和旋转运动。特定于切削的工件和刀具的相对运动所发挥的作用可分为主运动和进给运动。如图所示。(1)主运动：切割金属所需的最重要的运动。特性：通常速度最快，机床功率最大。机床只有一个主运动。例如，车削、镗孔的主要运动是工件和刀具的相对旋转运动，而刨是刀具相对于工件的直线运动。(2)进给运动：不断将新金属投入切削的运动。允许连续或重复执行切削操作，切削加工层以形成加工曲面。特征：机床的进给运动可以由一种、多种配置

4、组成，通常功耗低，进给运动可以是连续运动，也可以是间歇性运动。切削运动和切削用量、(3)合成运动和合成切削速度v主运动v和进给运动v可分别由刀具或工件完成，或由刀具单独完成。主运动和进给运动可以同时进行(车削、铣削等)或替换(刨床等)。如果主运动与进给运动同时进行，则刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合成切削运动。合成速度向量等于主运动速度和进给运动速度的向量之和。v=v v v，切削运动，1.1.1.2切削用量3元素切削加工过程中，符合徐璐其他工件材料、刀具材料和其他技术经济要求的切削速度Vc，进给f(或VC，f，AP称为切削量3元素)。(1)切削速度大多数切削加工的主运动使用旋转运动。

5、旋转体(刀具或工件)上外部圆或内部孔上一点的切削速度以d工件或刀具上一点的旋转直径(mm)计算。n工件或刀具的旋转速度(r/s或r/min)。、切削运动和切削用量；生产时的磨削速度单位熟悉米/秒(m/s)；其它加工的切削速度单位熟悉米/分钟(m/min)。旋转速度N值恒定时，切削刃上的每个点的切削速度不同。考虑到刀具磨损和加工表面质量等因素，计算时应采取最大切削速度。例如，在外部圆形车削中，计算要加工曲面的速度(用dw代替公式)，在内部孔车削中计算加工曲面的速度(用DM代替公式)，钻孔计算钻孔外径的速度。(2)进给率、进给率和每齿进给率是单位时间的进给率，单位是mm/s(mm/min)。进给是

6、工件或刀具沿进给运动方向(车削、钻孔、铰孔)移动一周的相对偏移，单位为mm/r。切削量3元素、刨刀、切削等主运动为往复直线运动的加工无法指定进给率，但必须以mm/d.st(毫米/双冲程)为单位指定间歇进给进给率。对于多刀切削刀具(如铣削刀具、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等)，在工作时还必须指定每个刀具齿的进给率。也就是说，与先前的刀具齿相比，刀具齿的进给单位为mm/Z(毫米/齿)。显然，对于MMS或mmMS IN (3)外切刀量车削和刨床加工，外切刀AP是工件的加工曲面和待加工曲面之间的垂直距离(MM)。即可从workspace页面中移除物件。切削的三个茄子元素，外部圆柱曲面车削的外切刀量可计算如下：

7、对于钻孔，为DM加工的表面直径(MM)。Dw要加工的曲面直径(mm)。1.1.2刀具切削部分的基本定义1.1.2.1刀具切削部分的组件金属切削刀具切削部分的几何和参数具有共同点。也就是说，无论刀具结构多么复杂，切削部分总是与环形切削部分几乎相似。切削量3元素和国际标准化组织(ISO)基于确定金属切削刀具工作部分几何的通用术语。刀具切削部分的组件(图1、2)及其定义和说明如下：(1)前刀具面直接作用于切削的金属层，控制出屑的刀具面。如果前侧在主切削刃和辅助切削刃旁边：主前侧：主切削刃旁边的称为主前侧。辅助前刀具：位于辅助切削刃旁边的辅助前刀具面。(2)后美面后美面分为主后美面和副后美面。主后刀具

8、：表示与工件加工曲面交互并面对面的刀具侧。辅助后刀具面：与工件加工曲面交互并相对的刀具面。刀具切削部分的组成部分，(3)切削刃：切削刃是直接从前加工面切削的前缘，主要切削刃与辅助切削刃的分隔。主切削刃：指前刀和主后刀相交的前边，完成主切削或曲面整形操作。辅助切削刃(subcutting England):指前刀和辅助后刀相交的前边，与主切削刀片一起完成切削操作，最终成形以加工曲面。(4)刀尖是主切削刃和辅助切削刃的连接部分。为了加强刀尖，许多刀具在刀尖上研磨直线或圆弧转换边。刀具切削部分的组成部分、1.1.2.2刀具尺寸角度的参考系统必须首先创建参考系统，以确定刀具前、后和切削刃在空间中的放置

9、位置。用于定义和指定刀具角度的一组单独的基准坐标平面。这允许您以刀具前、后和切削刃角度(相对于每个基准平面)表示空间中的位置。这些角度是刀具切削部分的几何角度。操作角度：通过将刀具与工件和切削运动连接而确定的刀具角度，即刀具处于“在使用中”(in use)状态的角度。刀具尺寸角度参照系统：使用前，始终知道要安装在哪个机床上，以及要进行何种切削运动，因此，可建议预假设的工作条件并确定刀具尺寸角度参照系统(称为“停止参照系统”)。刀具尺寸角度的参考系统，确定刀具尺寸角度参考系统的方法：假设移动条件：首先提供刀具的假设主运动方向和假设进给运动方向。其次，假定进给率值较小，可以用主运动向量近似值替换合

10、成速度向量。然后使用平行和垂直于主运动方向的坐标平面构建参照系统。假设安装条件：假设尺寸角度参照系统的平面平行或垂直于刀具的平面或轴(例如车削地板、车削刀具轴、铣削刀具、钻孔轴等)，从而便于制造、锐化和测量。还假定刀具的安装位置平行或垂直于参考系统的平面创建底面或轴。注意：“挂起系统”本质上不是静态的，而是将刀具连接到工件和运动的特定参照系统。刀具尺寸角度的参照系统、刀具尺寸角度参照系统的刀具角度称为尺寸角度。刀具尺寸角度的参考系统由基本平面、切削平面、主截面等平面组成，如右图所示。刀具尺寸角度的参照系统，(1)基准Pr通过切削刃选取点垂直于假定主运动方向的平面。通常，基准必须平行或垂直于刀具

11、的安装位置平面或轴，以方便制造、锐化和测量。例如，图是平行于刀具底部的普通汽车或刨床的底部。旋转类刀具(如钻孔、铣削、攻丝)是刀具的轴截面，因为切削刃上每个点的旋转运动(即主运动)方向通过该点，并垂直于包含刀具旋转轴的平面。刀具尺寸角度的参照系统，(2)切削平面Ps通过切削边上的选定点与主切削边相切，垂直于基础平面。也就是说，由主切削刃和切削速度方向组成的平面。基准平面和切割平面非常重要。在两个牙齿平面上添加以下所述剖面之一，以构建各种刀具尺寸角度参照系统。如果不知道基础和加工平面，可以说不知道刀具。(3)主截面Po和主截面参照系统的主截面是通过切削边选取的点与基础和切削平面垂直的平面。因此，

12、主横截面垂直于基础面上的主切削刃投影。Pr-Ps-Po构成正交的主截面参考系统。(4)法国截面Pn和法国截面参考系统方法截面是通过切削刃选取点与切削刃平面垂直的平面。Pr-Ps-Pn配置截面参考系统。刀具尺寸角度的参照系统，右图表示由Po-Pr-Ps构成的正交主截面参照系统，Po-Pr-Ps是当前生产中最常用的刀具尺寸角度参照系统。还展示了由Pn-Pr- Ps组成的法国剖面参考系统。在实际使用中，通常单独使用参考系统。、刀具尺寸角度的参照系统、(5)进给截面Pf和后平面Pp及其配置进给、后平面参照系统进给截面Pf是通过切削刃选取点平行于进给运动方向并垂直于基础Pr的平面。通常平行或垂直于刀具的

13、安装位置平面或轴，便于制造、锐化和测量。后平面Pp是通过切削刃的选定点与Pr和Pf都垂直的平面。例如，常规车削和刨子的Pf垂直于刀片轴。钻头、拉刀、端面车削刀具、切割机等Pf平行于刀具轴。铣削刀具的Pf垂直于铣削刀具轴。由Pr-Pf-Pp组成的进给、后平面参考系统，如图所示。、刀具尺寸角度的参照系统，以及1.1.2.3刀具操作角度的参照系统之前的刀具尺寸角度参照系统，在定义基准时只考虑缺省运动，不考虑进给运动(即假设运动条件下确定的参照系统)。但是，由这些参照系统确定的刀具角度通常不能准确反映实际使用刀具时切削加工的实际情况。只有使用合成切削运动方向确定参照系统时，它才符合切削加工的实际。下图

14、中显示的三个刀具的尺寸角度完全相同，但由于合成切削运动方向不同，背面与加工曲面之间的接触和摩擦的实际情况有很大差异。刀具切削部分的基本定义，(B)，(a)，(c)，图(a)，刀具背面和工件的加工曲面之间的图，(B)，刀具的靠背位于加工曲面上，切削刃不能切入，切削条件被破坏。在牙齿情况下，只考虑主运动的假设是不合适的，还必须考虑进给运动速度的影响。也就是说，需要考虑合成切削运动方向来确定刀具工作角度的参照系统。图(C)，刀具后刀削面与加工表面完全接触，摩擦严重。同样，刀具的实际安装位置也会影响工作角度的大小。只有使用刀具操作角度的参照系统才能反映切削加工的实际情况。刀具工作角度的参考系统、刀具工

15、作角度参考系统：刀具切削时定义几何参数的参考系统。牙齿参照系统考虑切削运动和实际安装对几何参数的影响。刀具操作角度参照系统和尺寸角度参照系统之间的唯一区别是，用ve替换VC，用实际进给运动方向替换虚拟进给运动方向。1.1.2.4刀具的尺寸角度刀具尺寸角度：刀具的尺寸角度参考系统确定的切削边和刀具面的方向角称为刀具尺寸角度。附注：定义的刀具角度必须表示切削刃选取点的角度，因为刀具角度的参考系统可能会沿切削刃点变更。没有特别注明的人是指切削刃上与刀尖相邻的点的角度。如果切削边是曲线，或者前后刀具是曲面，则在定义刀具的角度时，必须用通过切削边通过选定点的切线或相切平面替换曲线边或曲面。刀具的尺寸角度

16、、主截面参照系统的尺寸角度名称、符号和定义如下：刀具的尺寸角度，前角度o:前表面和基础之间的角度(从主截面测量)；后角度o:后刀具面和加工平面之间的角度(在主截面中测量)；主偏折R:从基础面测量的主切削边与进给运动方向之间的角度。刀片倾斜S:从加工平面测量的主切削边和基础面之间的角度。上述四个茄子角度确定了车削刀具的主切削刃以及前后刀具面的方向。O，S确定前刀具面的方向，R，O确定后刀具面的方向，R，S确定主切削刃的方向。同样，辅助切削刃和相关前刀具面、后刀具面的空间位置也需要四个茄子角度(辅助角度R、辅助边倾斜S、辅助前角度O、辅助后角度O)。馀料加工刀片与主加工刀片共存于同一前刀具面上，如

17、果O，S均已确定，则前刀具的位置可以确定，O，S的两个角度可以转换为O，S，R，R等角度。这称为导出角度。，楔角O:在主截面上测量的前后刀具面之间的角度；刀尖角度r:在底部测量的主切削刃和辅助切削刃之间的角度。前角度、刀片拔模的正负规则：在主剖面中，当前面与基准面平行时，前角度为零。如果前刀与加工平面之间的角度小于90，则前角度为正值。如果大于90，则前角度为负值。如果大于、90，则为后角加工时，后面的角度通常不选择负值。刀片拔模的正值和负值()为：刀具的尺寸角度、边缘倾斜的正负()会影响切削方向，1.1.3刀具工作角度会在考虑合成运动和实际安装的情况下改变刀具的参考系统。根据切削操作的实际情况，由刀