第2章金属切精选文档.ppt

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1、第2章金属切本讲稿第一页，共五十二页第第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。本讲稿第二页，共五十二页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 合成切削运合成切削运动动主运动主运

2、动本讲稿第三页，共五十二页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其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。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本讲稿第四页，共五十二页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本讲稿第五页，共五十二页二、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

3、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。本讲稿第六页，共五十二页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本讲稿第七页，共五十二页 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。本讲稿第八页，共五十二页三、切削三要素三、切削三要素1、切削用量本讲稿第九页，共五十二页本讲稿第十页，共五十二页本讲稿第十一页，共五十二页本讲稿第十二页，共五十二页 2 2、切削层参数、切削层参数在切削

4、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。切削层的截面尺寸称为面尺寸称为切削层参数。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 aw aw ap/sinr3.切削层面积切削层面积 Ac(=0)Ac ac aw f ap本讲稿第十三页，共五十二页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

5、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。为此应掌握刀具的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成。刀具结构组成。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中起切削作用的部分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、刀具的几何参数本讲稿第十四页，共五十二页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

6、：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。本讲稿第十五页，共五十二页与过渡表面相对的刀面，也称主后刀面进给运动方向本讲稿第十六页，共五十二页与已加工表面相对的刀面进给运动方向本讲稿第十七页，共五十二页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本讲稿第十八页，共五十二页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本讲稿第十九页，共五十二页刀尖是主、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本讲稿第二十页，共五十二页a)a)尖刀尖尖刀尖 b)b)倒圆刀尖倒圆刀尖 c)c)倒

7、角刀尖倒角刀尖刀刀 尖尖 结结 构构本讲稿第二十一页，共五十二页刨刀、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。本讲稿第二十二页，共五十二页 3 3、刀具角度、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、法平面法平面、假定工作平面假定工作平面及背平面背平面。本讲稿第二十三页，共五十二页基面基面P Pr r：通过切削刃：通过切削刃上选定点，平行

8、于上选定点，平行于车刀的安装面。车刀的安装面。(一一)本讲稿第二十四页，共五十二页切削平面切削平面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)本讲稿第二十五页，共五十二页正交平面（主剖面）正交平面（主剖面）P Po o：切削刃上选定点的：切削刃上选定点的正交平面是过该点并正交平面是过该点并同时垂直于基面和切同时垂直于基面和切削平面的平面削平面的平面(一一)本讲稿第二十六页，共五十二页法平面（法剖面）法平面（法剖面）P Pn n：切削刃上选定点的法平切削刃上选定点的法平面是过该点并与切削刃面是过该点并

9、与切削刃垂直的平面垂直的平面(二二)切削平面切削平面P Ps s：切削：切削刃上选定的点与法刃上选定的点与法平面垂直与切削刃平面垂直与切削刃相切。相切。本讲稿第二十七页，共五十二页切深剖面（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)本讲稿第二十八页，共五十二页假定工作平面假定工作平面 Pf：通过主切削：通过主切削刃上选定点，垂直于基面的平刃上选定点，垂直于基面的平面，与进给方向平行的平面面，与进给方向平行的平面(三三)本讲稿第二十九页，共五十二页坐标平面参考系坐标平面参考系本

10、讲稿第三十页，共五十二页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基面Pr本讲稿第三十一页，共五十二页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本讲稿第三十二页，共五十二页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本讲稿第三十三页，共五十二页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，主切内测量的，主切削平面削平面P Ps s与假定工作平面与假定工作

11、平面P Pf f间的夹角，也就是主切削间的夹角，也就是主切削刃与进给方向的夹角。刃与进给方向的夹角。（II II）副偏角）副偏角 K Kr r在基面在基面P Pr r内测量的，副切内测量的，副切削平面削平面P Ps s与假定工作平面与假定工作平面P Pf f的夹角，也就是副切削刃与进的夹角，也就是副切削刃与进给方向的夹角。给方向的夹角。本讲稿第三十四页，共五十二页（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。有正的夹角称刃倾角。有正负之分，刀尖位于切削负之分，刀尖位于切削刃的最高点时定为刃的最高点时

12、定为“+”“+”、反之为负、反之为负“-”“-”，它影响切屑流向和刀，它影响切屑流向和刀尖强度。尖强度。B B、切削平面、切削平面 P Ps s内的角度内的角度本讲稿第三十五页，共五十二页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本讲稿第三十六页，共五十二页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间的夹间的夹角。有正负之分，前刀面角。有正负之分，前刀面位于基面之前，位于基面之前，o o000。（II II）后角）后角 o o在正交平面在正交平面P P

13、o 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。本讲稿第三十七页，共五十二页基本角度基本角度(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确定后刀面确定后刀面方位，方位，r r，s s确定确定主切削刃的方位。主切削刃的方位。本讲稿第三十八页，共五十二页DD、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，主切主切削平面削平面P Ps s与副切削平面与副切削平面P Ps s

14、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平主切削平面面P Ps s与背平面与背平面P Pp p间的夹角。间的夹角。（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面前刀面 A Ar r与后刀面与后刀面A A 间间的夹角的夹角 。本讲稿第三十九页，共五十二页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本讲稿第四十页，共五十二页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本讲稿第四十一页，共五十二页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本讲

15、稿第四十二页，共五十二页（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本讲稿第四十三页，共五十二页假定平面假定平面-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基面Pr本讲稿第四十四页，共五十二页假定平面假定平面-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本

16、讲稿第四十五页，共五十二页假定平面假定平面-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本讲稿第四十六页，共五十二页基本角度：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本讲稿第四十

17、七页，共五十二页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，并不宜过大，并应适当加大应适当加大 o o本讲稿第四十八页，共五十二页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

18、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 Poe为工作正交平面本讲稿第四十九页，共五十二页（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

19、 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本讲稿第五十页，共五十二页2.2.刀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本讲稿第五十一页，共五十二页（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本讲稿第五十二页，共五十二页