切削加工基本知识.ppt
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1、第第1 1章章 金属切削加工基础知识金属切削加工基础知识l毛坯精度低、毛坯精度低、RaRa值大,配合面必须进行切削加工值大,配合面必须进行切削加工1.1 切削运切削运动动和和切削用量切削用量1.2 刀具切削部分的几何角度刀具切削部分的几何角度1.3 刀具材料刀具材料1.4 刀具寿命刀具寿命1.5 金属切削机床金属切削机床基本知识基本知识 金属切削加工就是利用工件和刀具之金属切削加工就是利用工件和刀具之间间的相的相对对(切削)(切削)运运动动,用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属,用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层层,从而,从而获获得具有一定加工得具有一定加工质质量零件的量零件的过过程。程。
2、切削加工必切削加工必备的三个条件:刀具与工件之的三个条件:刀具与工件之间的相的相对运运动;刀具具有适当的几何参数;刀具材料具有一定的切削性能。刀具具有适当的几何参数;刀具材料具有一定的切削性能。思考题思考题1 1思考题思考题2121思考题思考题2222作业作业 P10,1-3,1-4思考题思考题3 3思考题思考题5 51.1.1 切削运动切削运动1.主运动主运动速度最高,耗功最多速度最高,耗功最多有且只有一个有且只有一个旋转或直线往复旋转或直线往复2.进给运动:进给运动:使被切金使被切金属层不断地投入切削属层不断地投入切削速度较低,耗功较少速度较低,耗功较少有有0 n 个个连续,也可以步进连续
3、,也可以步进旋转或直线往复旋转或直线往复铣削铣削车削车削刨削刨削磨削磨削钻削钻削l切削加工过程中的辅助运动切削加工过程中的辅助运动切入运动切入运动空程运动空程运动分度运动等分度运动等3.工件上的表面工件上的表面待加工表面待加工表面已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面 一、车削用量三要素一、车削用量三要素 1.1.2 切削用量切削用量1.背吃刀量(切削深度)背吃刀量(切削深度)ap 指主刀刃工作指主刀刃工作长长度沿垂直于度沿垂直于进给进给运运动动方向上的投影方向上的投影值值。对对于外于外圆车圆车削,背吃刀量削,背吃刀量ap等于等于工件已加工表面和待加工表面之工件已加工表面和待加工表面之间间的垂直
4、距离,的垂直距离,单单位位为为mm。即。即 dw待加工表面直径待加工表面直径dm已加工表面直径已加工表面直径 2.2.进给量进给量 :进给进给量量f是刀具在是刀具在进给进给运运动动方向上相方向上相对对工件的位移量,工件的位移量,可用刀具或工件每可用刀具或工件每转转或每行程的位移量来表述或度量。或每行程的位移量来表述或度量。车车削削时进给时进给量量f的的单单位是位是mm/r,即工件每即工件每转转一圈,刀具沿一圈,刀具沿进给进给运运动动方向移方向移动动的距离。的距离。3.3.切削速度切削速度V Vc c:切削刃相对于工件主运动的瞬切削刃相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度时速度称为切削速度 二、
5、切削用量的选择:二、切削用量的选择:以以车车削削为为例例1.背吃刀量背吃刀量 ap 的的选择选择 精加工精加工时时,一般,一般为为0.10.5mm;半精加工半精加工时时,为为0.52mm;粗加工粗加工时时,根据加工余量确定。,根据加工余量确定。2.进给进给量量 f 的的选择选择 精加工精加工时时,一般取得,一般取得较较小;小;半精加工半精加工时时,一般取得,一般取得较较小;小;粗加工粗加工时时,一般,一般选选得得较较大。大。切切查查削用量手册;削用量手册;或凭经验。或凭经验。3.切削速度切削速度vc的的选择选择 根据刀具寿命公式根据刀具寿命公式计计算;算;切削用量手册中切削用量手册中查查到;或
6、者凭到;或者凭经验经验。单边总余量单边总余量=4.5 mm精加工:精加工:aP=0.2 mm半精车:半精车:aP=1 mm粗车:粗车:aP=(4.5-0.2-1)=3.3mmf=0.1mm/rf=0.2mm/rf=0.3mm/r计算出计算出v,然后换算出转速然后换算出转速n,再圆整为车床标再圆整为车床标准转速准转速n,再换算出再换算出v 车刀的组成车刀的组成 车刀的几何角度参考系车刀的几何角度参考系1.2.3 1.2.3 车刀的几何角度及作用车刀的几何角度及作用 一、在一、在基面基面内测量的角度内测量的角度 二、在二、在主剖面主剖面内测量的角度内测量的角度 三、在三、在切削平面切削平面内测量的
7、角度内测量的角度1.2 1.2 刀具切削部分的几何角度刀具切削部分的几何角度 1.2.1 1.2.1 车刀的组成车刀的组成切削部分切削部分+夹持部分夹持部分l前面(前面(A A)l主后面(主后面(A A)l副后面(副后面(A A)l主切削刃(主切削刃(S S)l副切削刃(副切削刃(S S)l刀尖刀尖:三面二刃一尖三面二刃一尖 1.2.2 1.2.2 车刀的几何角度参考系车刀的几何角度参考系标注角度参考系(静止参考系)标注角度参考系(静止参考系)1.假假设设运运动动条件条件 不考不考虑进给虑进给运运动动的影响;的影响;2.假假设设安装条件安装条件 规规定刀杆中心定刀杆中心线线与与进给进给运运动动
8、方向方向垂直;刀尖与工件中心等高。垂直;刀尖与工件中心等高。工作角度参考系:实际工作条件下,不要求。工作角度参考系:实际工作条件下,不要求。基面基面:垂直于主速度:垂直于主速度切削平面切削平面:切于主切:切于主切削刃、垂直于主速度削刃、垂直于主速度主剖面主剖面:同时垂直于:同时垂直于其他两个平面(其他两个平面(正交正交平面平面)车刀标注角度参考系车刀标注角度参考系一、在基面内测量的角度一、在基面内测量的角度主偏角主偏角k kr r:主切削刃与进给方向的夹角:主切削刃与进给方向的夹角 副偏角副偏角k kr r:副切削刃与进给反方向的夹角:副切削刃与进给反方向的夹角 刀尖角刀尖角r r:k kr
9、r+k+kr r+r r=180 180在在ap和和f相同的情况下,主偏角相同的情况下,主偏角Kr减小可降低减小可降低Ra值;值;可使主切削刃参加切削的长度增加,延长刀具寿命。可使主切削刃参加切削的长度增加,延长刀具寿命。但主偏角但主偏角Kr减小会使径向减小会使径向切削分力显著增加,易将切削分力显著增加,易将工件顶弯并发生振动。工件顶弯并发生振动。87页图页图7-20l合理选择主、副偏角工艺系统刚性差时,工艺系统刚性差时,kr 90其他情况下宜取小的偏角。其他情况下宜取小的偏角。前前角角o o:前前面面与与基基面面的的夹角。夹角。主主后后角角o o:主主后后面面与与切切削平面的夹角。削平面的夹
10、角。楔楔角角o o:=90-(90-(o o+o o)二、在主剖面内测量的角度:二、在主剖面内测量的角度:保证刀具强度的前提下,使前角锋利。如:保证刀具强度的前提下,使前角锋利。如:工件材料硬度较高时,切削力大,工件材料硬度较高时,切削力大,o o宜小;宜小;工件材料塑性好时,工件材料塑性好时,o o宜大使刀锋利减小变形;宜大使刀锋利减小变形;(HT200:一般取一般取5 15)前角前角o o越大,刀具越锋利,但影响刀尖强度越大,刀具越锋利,但影响刀尖强度后角后角o o的作用是减少后刀面与工件的摩擦;的作用是减少后刀面与工件的摩擦;但后角但后角o o过大,将影响刀尖的强度。过大,将影响刀尖的强
11、度。粗加工时粗加工时o o一般取一般取68精加工时精加工时o o一般取一般取1012 保证刀具强度前提下,减小摩擦。保证刀具强度前提下,减小摩擦。粗加工时,切削力大,粗加工时,切削力大,o o宜小宜小精加工时,为了已加工表面质量,精加工时,为了已加工表面质量,o o宜大。宜大。刃倾角刃倾角s:刀尖为最高点时,:刀尖为最高点时,s 0;三、在切削平面内测量的角度:三、在切削平面内测量的角度:刃倾角的功用:影响切屑流向,流向待加工表面为正值。刃倾角的功用:影响切屑流向,流向待加工表面为正值。刃倾角的功用:影响切屑流向,刃倾角的功用:影响切屑流向,流向待加工表面为正值。流向待加工表面为正值。正值的刃
12、倾角影响刀具强度。正值的刃倾角影响刀具强度。l合理选择刃倾角粗加工、有冲击载荷时,取粗加工、有冲击载荷时,取s 0(防切屑划伤已加工表面)(防切屑划伤已加工表面)1.磨削外圆时的主运动是(磨削外圆时的主运动是()。)。A.砂轮的旋转运动砂轮的旋转运动 B.工件的旋转运动工件的旋转运动 C.砂轮的直线运动砂轮的直线运动2.如果外圆车削前后的工件直径分别为如果外圆车削前后的工件直径分别为85mm和和65mm,平,平均分成两次进刀切完加工余量,那么背吃刀量应为(均分成两次进刀切完加工余量,那么背吃刀量应为()。)。一、选择题一、选择题4.半精加工和精加工时,选择进给量半精加工和精加工时,选择进给量f
13、主要根据(主要根据()。)。A.机床功率机床功率 B.刀具寿命刀具寿命 C.工件表面粗糙度工件表面粗糙度 D.加工余量加工余量6.6.在背吃刀量在背吃刀量a ap p和和进给进给量量f f确定之后,确定合理的切削速度确定之后,确定合理的切削速度 应该应该兼兼顾顾()。)。A.A.机床功率机床功率 B.B.刀具寿命刀具寿命 C.C.工件表面粗糙度工件表面粗糙度 D.D.切削效率切削效率3.在其它条件相同时,进给量增大则表面粗糙度值(在其它条件相同时,进给量增大则表面粗糙度值()。)。A随之增大随之增大 B随之减小随之减小 C基本不变基本不变 D先小后大先小后大5.粗加工时,背吃刀量粗加工时,背吃
14、刀量ap的选择主要根据(的选择主要根据()。)。A.机床功率机床功率 B.刀具寿命刀具寿命 C.工件表面粗糙度工件表面粗糙度 D.加工余量加工余量1在外圆车削加工时,背吃刀量等于待加在外圆车削加工时,背吃刀量等于待加工表面与已加工表面间的垂直距离。工表面与已加工表面间的垂直距离。2主运动即主要由工件旋转产生的运动。主运动即主要由工件旋转产生的运动。3.所谓背吃刀量也就是切削深度。所谓背吃刀量也就是切削深度。4主运动、进给运动和切削深度合称为切主运动、进给运动和切削深度合称为切削用量三要素。削用量三要素。5进给量越大,则切削深度越大。进给量越大,则切削深度越大。6工件转速越高,则进给量越大。工件
15、转速越高,则进给量越大。二、判断题二、判断题TFTFFF一、选择题一、选择题 1.与工件已加工表面相对的刀具表面是(与工件已加工表面相对的刀具表面是()。)。A.前面前面 B.后面后面 C.基面基面 D.副后面副后面2.基面通过切削刃上选定点并垂直于(基面通过切削刃上选定点并垂直于()。)。A.刀杆轴线刀杆轴线 B.进给运动方向进给运动方向 C.主运动方向主运动方向 D.工件轴线工件轴线3.切削平面通过切削刃上选定点,与基面垂直,并且(切削平面通过切削刃上选定点,与基面垂直,并且()。)。A.与切削刃相切与切削刃相切 B.与切削刃垂直与切削刃垂直 C.与后面相切与后面相切 D.与前面垂直与前面
16、垂直 正交平面参考系包含三个相互垂直的参考平面,它们正交平面参考系包含三个相互垂直的参考平面,它们是是 、和和 平面。平面。基面基面切削平面切削平面主剖面主剖面一、选择题一、选择题 1.能够反映切削刃相对于基面倾斜程度的刀具角度为(能够反映切削刃相对于基面倾斜程度的刀具角度为()。)。A.主偏角主偏角 B.副偏角副偏角 C.前角前角 D.刃倾角刃倾角2.能够反映前刀面倾斜程度的刀具角度为(能够反映前刀面倾斜程度的刀具角度为()。)。A.主偏角主偏角 B.副偏角副偏角 C.前角前角 D.刃倾角刃倾角3.普通普通车车刀刀具后角的一般取刀刀具后角的一般取值值范范围围是(是()。)。A512 B101
17、5 C1520 D20254.车削细长轴时,为了减小切削力,车刀的前角应(车削细长轴时,为了减小切削力,车刀的前角应()。A.大些大些 B.小些小些 C.和一般车刀一样和一般车刀一样 D.尽可能小尽可能小5.一般粗一般粗车车,刃,刃倾倾角的取角的取值值最好是(最好是()。)。A.0+5 B.0-5 C.-5-15 D.+5+159在一般情况下,前角增大则切削力会(在一般情况下,前角增大则切削力会()。)。A.随之增大随之增大 B.随之减小随之减小 C.基本不变基本不变 D.变化不定变化不定10在下面的因素中对切削力影响最大的因素是(在下面的因素中对切削力影响最大的因素是()。)。A.切削速度切
18、削速度 B.进给量进给量 C.背吃刀量背吃刀量 6.()可以显著降低表面粗糙度值。)可以显著降低表面粗糙度值。A.增大主副偏角增大主副偏角 B.减小主副偏角减小主副偏角 C.增大前角增大前角 D.减小前角减小前角7.车车削削细长轴时细长轴时,主偏角,主偏角应选择应选择()。)。A.1030 B.3045 C.6075 D.90938.为为减小径向切削力,避免减小径向切削力,避免细长细长工件工件发发生弯曲生弯曲变变形,形,应应适当增适当增大大车车刀的(刀的()。)。A、主偏角、主偏角 B、前角、前角 C、刃、刃倾倾角角 D、后角、后角1刀具切削部分最前面的端面称为前刀面。刀具切削部分最前面的端面
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