第2章金属切PPT讲稿.ppt

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1、第2章金属切第1页，共52页，编辑于2022年，星期一第第1 1节节 基本定义基本定义一、切削运动一、切削运动为了获得形状精度、位置精度、尺寸精度和表面质量都符合要求的工件，必须切除工件表面上多余的金属层，此时刀具与工件间必须有相对运动，即切削运动。对于车削而言，切削运动就是工件作回转运动，刀具作直线运动。依其作用的不同，可把切削运动分为主运动与进给运动。第2页，共52页，编辑于2022年，星期一主运动是工件的回转运动，是切除多余金属层以形成工件要求的形状、尺寸精度及表面质量所必须的基本运动，是速度最高、消耗功率最大的运动。这种运动在切削过程中只能一个。切削运动 主主运动运动 进给运动进给运动

2、 合成切削运合成切削运动动主运动主运动第3页，共52页，编辑于2022年，星期一进给运动进给运动是指使新的金属层不断投入切削过程并使是指使新的金属层不断投入切削过程并使其在所需方向上继续下去的运动。其在所需方向上继续下去的运动。切削运动 主运动主运动 进给运动进给运动 合成切削运合成切削运动动进给运动进给运动第4页，共52页，编辑于2022年，星期一合成切削运动合成切削运动是主速度与进给速度的合成的运动，是主速度与进给速度的合成的运动，是个阿基米德螺旋线。是个阿基米德螺旋线。ve 切削运动 主运动主运动 进给运动进给运动 合成切削运合成切削运动动合成切削合成切削运动运动第5页，共52页，编辑于

3、2022年，星期一二、工件上的加工表面二、工件上的加工表面 工件上被切去金属层的表面。待加工表待加工表面面已加工表已加工表面面过渡表面过渡表面切削运动过程中，切削层去除后将形成加工表面。第6页，共52页，编辑于2022年，星期一工件上经刀具切削后形成的表面。待加工表待加工表面面已加工表面已加工表面加工表面加工表面第7页，共52页，编辑于2022年，星期一 待加工表待加工表面面已加工表已加工表面面加工表面加工表面已加工表面与待加工表面间的切削刃正在切除的表面，也称为过渡表面过渡表面。它是待加工表面与已加工表面的连接表面。第8页，共52页，编辑于2022年，星期一三、切削三要素三、切削三要素1、切

4、削用量第9页，共52页，编辑于2022年，星期一第10页，共52页，编辑于2022年，星期一第11页，共52页，编辑于2022年，星期一第12页，共52页，编辑于2022年，星期一 2 2、切削层参数、切削层参数在切削过程中，由切削刃正在切削的这一层金属叫作在切削过程中，由切削刃正在切削的这一层金属叫作切削层切削层。切削层的截面尺。切削层的截面尺寸称为寸称为切削层参数。切削层参数。它决定了刀具切削部分所承受的负荷和切屑尺寸的大小，它决定了刀具切削部分所承受的负荷和切屑尺寸的大小，通常在基面通常在基面Pr内度量。内度量。1.切削厚度切削厚度 ac(s=0)ac f sinr 2.切削宽度切削宽度

5、 aw aw ap/sinr3.切削层面积切削层面积 Ac(=0)Ac ac aw f ap第13页，共52页，编辑于2022年，星期一a a）焊接式车刀）焊接式车刀b b）整体式车刀）整体式车刀c c）机夹式车刀）机夹式车刀1、刀具结构及其几何形状、刀具结构及其几何形状 在切除多余金属层的切削运动中，刀具承担着非常重要的作用。在切除多余金属层的切削运动中，刀具承担着非常重要的作用。为此应掌握刀为此应掌握刀具的结构组成。外圆车刀是最基本、最典型的刀具。车刀由切削部分和刀柄组具的结构组成。外圆车刀是最基本、最典型的刀具。车刀由切削部分和刀柄组成。刀具中起切削作用的部分称成。刀具中起切削作用的部分

6、称切削部分切削部分（刀头），夹持部分称（刀头），夹持部分称刀柄刀柄 （刀体）。（刀体）。四、刀具的几何参数四、刀具的几何参数第14页，共52页，编辑于2022年，星期一切屑流出时经过的刀面2、刀具切削部分基本定义、刀具切削部分基本定义进给运动方向切削部分：切削部分：由不同由不同刀面刀面和和切削刃切削刃构成。构成。第15页，共52页，编辑于2022年，星期一与过渡表面相对的刀面，也称主后刀面进给运动方向第16页，共52页，编辑于2022年，星期一与已加工表面相对的刀面进给运动方向第17页，共52页，编辑于2022年，星期一前刀面与后刀面的交线。在切削加工过程中，它担负着主要的切削工作进给运动方向

7、第18页，共52页，编辑于2022年，星期一前刀面与副后刀面的交线。它担负少量切削工作，配合主切削刃完成切削工作并最终形成工件上的已加工表面进给运动方向第19页，共52页，编辑于2022年，星期一刀尖是主、副切削刃连接部位，或者是主、副切削刃的交点进给运动方向第20页，共52页，编辑于2022年，星期一a)a)尖刀尖尖刀尖 b)b)倒圆刀尖倒圆刀尖 c)c)倒角刀尖倒角刀尖刀刀 尖尖 结结 构构第21页，共52页，编辑于2022年，星期一刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合。刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合。第22页，共52页，编辑于2022年，星期一 3 3、刀具

8、角度、刀具角度坐标平面参考系坐标平面参考系刀具静止角度参考系刀具静止角度参考系亦称为坐标平面参考系坐标平面参考系。该参考系包括参考坐标平面参考坐标平面和测量坐标平面测量坐标平面。参考坐标平面包括基面基面和切削平面切削平面，测量坐标平面有正交平面正交平面、法法平面平面、假定工作平面假定工作平面及背平面背平面。第23页，共52页，编辑于2022年，星期一基面基面P Pr r：通过切削：通过切削刃上选定点，平行刃上选定点，平行于车刀的安装面。于车刀的安装面。(一一)第24页，共52页，编辑于2022年，星期一切削平面切削平面P Ps s：通过切：通过切削刃上选定点，垂直削刃上选定点，垂直于基面，同时

9、于主切于基面，同时于主切削刃相切的平面。削刃相切的平面。(一一)第25页，共52页，编辑于2022年，星期一正交平面（主剖面）正交平面（主剖面）P Po o：切削刃上选定点的正：切削刃上选定点的正交平面是过该点并同时交平面是过该点并同时垂直于基面和切削平面垂直于基面和切削平面的平面的平面(一一)第26页，共52页，编辑于2022年，星期一法平面（法剖面）法平面（法剖面）P Pn n：切：切削刃上选定点的法平面削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃垂是过该点并与切削刃垂直的平面直的平面(二二)切削平面切削平面P Ps s：切：切削刃上选定的点削刃上选定的点与法平面垂直与与法平面垂直与切削刃相切。

10、切削刃相切。第27页，共52页，编辑于2022年，星期一切深剖面（背平面）切深剖面（背平面）Pp：通过：通过主切削刃上选定点，垂直于基面主切削刃上选定点，垂直于基面的平面，与进给方向垂直的平面的平面，与进给方向垂直的平面(三三)第28页，共52页，编辑于2022年，星期一假定工作平面假定工作平面 Pf：通过主：通过主切削刃上选定点，垂直于基切削刃上选定点，垂直于基面的平面，与进给方向平行面的平面，与进给方向平行的平面的平面(三三)第29页，共52页，编辑于2022年，星期一坐标平面参考系坐标平面参考系第30页，共52页，编辑于2022年，星期一坐标平面参考系与刀具标注角度坐标平面参考系与刀具标

11、注角度基面Pr第31页，共52页，编辑于2022年，星期一坐标平面参考系与刀具标注角度坐标平面参考系与刀具标注角度切削平面Ps第32页，共52页，编辑于2022年，星期一正交平面参考系与刀具标注角度正交平面参考系与刀具标注角度正交平面Po第33页，共52页，编辑于2022年，星期一2 2、刀具标注角度、刀具标注角度（1 1）正交平面参考系中）正交平面参考系中的刀具标注角度的刀具标注角度A A、基面、基面 P Pr r内的角度内的角度（I I）主偏角）主偏角 K Kr r在基面在基面P Pr r内测量的，主切削平内测量的，主切削平面面P Ps s与假定工作平面与假定工作平面P Pf f间的间的夹

12、角，也就是主切削刃与进夹角，也就是主切削刃与进给方向的夹角。给方向的夹角。（II II）副偏角）副偏角 K Kr r在基面在基面P Pr r内测量的，副切削内测量的，副切削平面平面P Ps s与假定工作平面与假定工作平面P Pf f的的夹角，也就是副切削刃与进夹角，也就是副切削刃与进给方向的夹角。给方向的夹角。第34页，共52页，编辑于2022年，星期一（I I）刃倾角）刃倾角 s s在切削平面在切削平面P Ps s内测量的，内测量的，主切削刃主切削刃S S与基面与基面Pr间间的夹角称刃倾角。有的夹角称刃倾角。有正负之分，刀尖位于正负之分，刀尖位于切削刃的最高点时定切削刃的最高点时定为为“+”

13、“+”、反之为负、反之为负“-”“-”，它影响切屑流，它影响切屑流向和刀尖强度。向和刀尖强度。B B、切削平面、切削平面 P Ps s内的角度内的角度第35页，共52页，编辑于2022年，星期一切屑流向已加工表面切屑流向待加工表面刀尖最高点刀尖最低点第36页，共52页，编辑于2022年，星期一C C、正交平面、正交平面 P Po o内的内的角度角度（I I）前角）前角 o o在正交平面在正交平面P Po o内测量的，内测量的，前刀面前刀面A A 与基面与基面Pr间的间的夹角。有正负之分，前夹角。有正负之分，前刀面位于基面之前，刀面位于基面之前，o o000。（II II）后角）后角 o o在正

14、交平面在正交平面P Po o内测量的内测量的后刀面后刀面A A 与切削平面与切削平面P Ps s间间的夹角。的夹角。第37页，共52页，编辑于2022年，星期一基本角度基本角度(r r，r r，s s，o o，o o)确定了主切削刃及确定了主切削刃及前、后刀面的方位。前、后刀面的方位。其中其中 o o ，s s确定确定前刀面方位前刀面方位 ，r r，o o确定后刀确定后刀面方位，面方位，r r，s s确确定主切削刃的方定主切削刃的方位。位。第38页，共52页，编辑于2022年，星期一D D、派生角度、派生角度（I I）刀尖角刀尖角 r r在基面在基面P Pr r内测量的，内测量的，主切主切削平

15、面削平面P Ps s与副切削平面与副切削平面P Ps s间的夹角。间的夹角。（II II）余偏角余偏角r r在基面在基面P Pr r内测量的内测量的主切削主切削平面平面P Ps s与背平面与背平面P Pp p间的夹间的夹角。角。（IIIIII）楔角楔角 o o在正交平面在正交平面P Po o内测量的内测量的前刀前刀面面 A Ar r与后刀面与后刀面A A 间的夹角间的夹角 。第39页，共52页，编辑于2022年，星期一法平面参考系与刀具标注角度法平面参考系与刀具标注角度S基面Pr第40页，共52页，编辑于2022年，星期一法平面参考系与刀具标注角度法平面参考系与刀具标注角度S切削平面Ps第41

16、页，共52页，编辑于2022年，星期一法平面参考系与刀具标注角度法平面参考系与刀具标注角度S法平面Pn第42页，共52页，编辑于2022年，星期一（2 2）法平面参考系中的刀具标注角度）法平面参考系中的刀具标注角度基本角度：基本角度：（1 1）主偏角）主偏角 r r（2 2）刃倾角）刃倾角 s s（3 3）法前角）法前角 n n（4 4）法后角）法后角 n n（5 5）副偏角）副偏角 r r派生角度：派生角度：（1 1）刀尖角）刀尖角 r r（2 2）余偏角余偏角r r（3 3）法楔角）法楔角 n n第43页，共52页，编辑于2022年，星期一假定平面假定平面-背平面参考系与刀具标注角度背平面

17、参考系与刀具标注角度基面Pr第44页，共52页，编辑于2022年，星期一假定平面假定平面-背平面参考系与刀具标注角度背平面参考系与刀具标注角度背平面Pp第45页，共52页，编辑于2022年，星期一假定平面假定平面-背平面参考系与刀具标注角度背平面参考系与刀具标注角度假定工作平面Pf第46页，共52页，编辑于2022年，星期一基本角度：基本角度：（1 1）主偏角）主偏角 r r（2 2）进给前角）进给前角 f f（3 3）进给后角）进给后角 f f（4 4）背前角）背前角 p p（5 5）背后角）背后角 p p（6 6）副偏角）副偏角 r r（3 3）进给切深平面参考系中的刀具标注角度）进给切深

18、平面参考系中的刀具标注角度派生角度：派生角度：（1 1）刀尖角）刀尖角 r r（2 2）余偏角余偏角r r（3 3）背楔角）背楔角 p p（4 4）进给楔角）进给楔角 f f第47页，共52页，编辑于2022年，星期一3、刀具的工作角度、刀具的工作角度1.1.进给运动对刀具工作角度的影响进给运动对刀具工作角度的影响（1 1）横向（径向）进给运动的影响）横向（径向）进给运动的影响 oeoe=o o oeoe=o o tan tan=f f/dd当进给量当进给量f f一定时，一定时，随随 d d 值值 值值，接近中心接近中心 oeoe为负值。为负值。当当 f f 值值横车时横车时 f f 不宜过大

19、，不宜过大，并应适当加大并应适当加大 o o第48页，共52页，编辑于2022年，星期一3、刀具的工作角度、刀具的工作角度1.1.进给运动对刀具工作角度的影响进给运动对刀具工作角度的影响（1 1）横向（径向）进给运动的影响）横向（径向）进给运动的影响 oeoe=o o oeoe=o o tan tan=f f/dd当进给量当进给量f f一定时，一定时，随随 d d 值值 值值，接近中心接近中心 oeoe为负值。为负值。当当 f f 值值横车时横车时 f f 不宜过大，不宜过大，并应适当加大并应适当加大 o o p prere为工作基面为工作基面 p pse se 为工作切削平面为工作切削平面

20、Poe为工作正交平面第49页，共52页，编辑于2022年，星期一（2 2）纵向（轴向）进给运动的影响）纵向（轴向）进给运动的影响 oeoe=o o oeoe=o o tan tan=tan tan f f sin sin r r =f f sinsin r r/(/(ddw w)f f 或或d dw w时，时，f f、均均车削右螺纹时左侧刃应车削右螺纹时左侧刃应 o o(左左 88 右右2)2)右刃应右刃应 o o车右螺纹时左侧刃车右螺纹时左侧刃 fefe=f f f f fefe=f f f f tan tan f f=f f/ddw w第50页，共52页，编辑于2022年，星期一2.2.刀

21、具安装位置对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响（1 1）刀具安装高低的影响）刀具安装高低的影响 pepe=p p p p pepe=p p p p tan tan p ph h/oeoe=o o oeoe=o o tan tan tan tan p p cos cos r r假定车刀假定车刀 s s0,0,刀尖高于工件中心刀尖高于工件中心若刀尖低于工件中心，若刀尖低于工件中心，角度变化与上述相反角度变化与上述相反第51页，共52页，编辑于2022年，星期一（2 2）刀杆中心线与进给方向不垂直的影响）刀杆中心线与进给方向不垂直的影响 =+G =-G =-G =+G第52页，共52页，编辑于2022年，星期一