第单元--金属切削基本知识优秀PPT.ppt

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1、1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.1切削运动和加工中的工件表面切削运动和加工中的工件表面1.1.1.1 切削运切削运动动1主运动主运动2进给运动进给运动3合成切削运动合成切削运动4协助运动协助运动1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.1切削运动和加工中的工件表面切削运动和加工中的工件表面1.1.1.1 切削运切削运动动图图1-1切削运动和工件表面切削运动和工件表面1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.1切削运动和加工中的工件表面切削运动和加工中的工件表面1.1.1.2工件表面工件表面(1)已加工表面。已加工表面。(2)待加工表面。待加工表面。(3)过渡表

2、面。过渡表面。1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.1切削用量切削用量切削用量是表示主运动及进给运动参数的数量，是切削切削用量是表示主运动及进给运动参数的数量，是切削速度速度vc、进给量、进给量f和背吃刀量和背吃刀量ap三者的总称。三者的总称。图图1-2切削用量三要素切削用量三要素1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.1切削用量切削用量(3)背吃刀量背吃刀量(ap)。(2)进给量进给量(f)。(1)切削速度切削速度(vc)。1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.2切削层

3、切削层1切削层参数切削层参数图图1-3纵车外圆切削层参数纵车外圆切削层参数1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.2切削层切削层1切削层参数切削层参数(1)切削层公称厚度切削层公称厚度(hD)。(3)切削层公称横截面积切削层公称横截面积(AD)。(2)切削层公称宽度切削层公称宽度(bD)。1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.2切削层切削层2正切屑和倒切屑正切屑和倒切屑图图1-6正切屑和倒切屑正切屑和倒切屑1.1切削运动和切削要素切削运动和切削要素1.1.2切削要素切削要素1.1.2.2切削层切削层3材料切除率材

4、料切除率Q材料切除率是指在特定瞬间，单位时间内被刀具切除材料切除率是指在特定瞬间，单位时间内被刀具切除的工件材料的体积。相当于切削层横截面积以的工件材料的体积。相当于切削层横截面积以vc值沿值沿切削速度方向运动一个单位时间所包含的空间体积切削速度方向运动一个单位时间所包含的空间体积(单单位；位；mm3)，它是反映切削效率凹凸的一个指标。其计，它是反映切削效率凹凸的一个指标。其计算公式为算公式为(1-12)1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.1刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成图图1-7刀具切削部分的组

5、成刀具切削部分的组成1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.1刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成(1)前面前面(A)。(2)主后面主后面(A)。(3)副后面副后面(A)。(4)主切削刃主切削刃(S)。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.1刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成(5)副切削刃副切削刃(S)。(6)刀尖。刀尖。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削

6、部分的几何形态和角度1.2.1.1刀具切削部分的组成刀具切削部分的组成图图1-8刀尖类型刀尖类型1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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度量角度的参考系度量角度的参考系(1)刀具静止参考系，刀具静止参考系，是用于定义刀具在是用于定义刀具在设计、制造、刃磨设计、制造、刃磨和测量时，刀具几和测量时，刀具几何参数的参考系。何参数的参考系。(2)刀具工作参考系，刀具工作参考系，是规定刀具进行切是规定刀具进行切削加工时几何参数削加工时几何参数的参考系。的参考系。1.2刀

7、具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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2刀具静止参考系刀具静止参考系(1)基面基面Pr。(2)切削平面切削平面Ps。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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2刀具静止参考系刀具静止参考系(3)正交平面正交平面Po。(4)法平面法平面Pn。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分

8、的几何形态和角度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2刀具静止参考系刀具静止参考系(5)假定工作平面假定工作平面Pf。(6)背平面背平面Pp。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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2刀具静止参考系刀具静止参考系图图1-9刀具的静止参考系刀具的静止参考系1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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2刀具静止参考系

9、刀具静止参考系图图1-10刀具静止参考系及其角度刀具静止参考系及其角度1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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3刀具的标准角度刀具的标准角度3)楔角楔角(o)。1)前角前角(o)。2)后角后角(o)。(1)在在正交正交平面平面中测中测量的量的角度。角度。o=90-(o+o)(1-13)1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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3刀具

10、的标准角度刀具的标准角度3)刀尖角刀尖角(r)。1)主偏角主偏角(r)。2)副偏角副偏角(r)。(2)在在基面基面中测中测量的量的角度。角度。r=180-(r+r)(1-14)1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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3刀具的标准角度刀具的标准角度处于最低点时，刀倾角为负值处于最低点时，刀倾角为负值(如图如图1-10所示所示的的S向视图向视图)。当刀尖相对车刀刀柄安装面处于最高点时，刃当刀尖相对车刀刀柄安装面处于最高点时，刃倾角为正值；倾角为正值；(3)在切削平面

11、中测量的角度。在切削平面中测量的角度。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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3刀具的标准角度刀具的标准角度(4)法平面参考系中测量的角度。法平面参考系中测量的角度。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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3刀具的标准角度刀具的标准角度(5)在假定工作平面和背平面参考系中测量的角度。在假定工作平面和背平面参考系中测量的角度。1.2

12、刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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4几种典型车刀的刀具角度标准几种典型车刀的刀具角度标准(1)90外圆车刀。外圆车刀。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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4几种典型车刀的刀具角度标准几种典型车刀的刀具角度标准(1)90外圆车刀。外圆车刀。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀

13、具切削部分的几何形态和角度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4几种典型车刀的刀具角度标准几种典型车刀的刀具角度标准(2)45端面车刀。端面车刀。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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4几种典型车刀的刀具角度标准几种典型车刀的刀具角度标准(3)切断刀。切断刀。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度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4几种典

14、型车刀的刀具角度标准几种典型车刀的刀具角度标准(4)车孔刀。车孔刀。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.3刀具的工作角度刀具的工作角度1刀具工作参考系及工作角度刀具工作参考系及工作角度(1)刀具工作参考系。刀具工作参考系。1)工作基面工作基面Pre。2)工作切削平面工作切削平面Pse。3)工作正交平面工作正交平面Poe。5)工作法平面工作法平面Pne。4)工作平面工作平面Pfe。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1

15、.3刀具的工作角度刀具的工作角度1刀具工作参考系及工作角度刀具工作参考系及工作角度(2)刀具工作角度。刀具工作角度。1)工作前角工作前角oe。2)工作后角工作后角oe。3)工作侧前角工作侧前角fe。4)工作侧后角工作侧后角fe。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.3刀具的工作角度刀具的工作角度2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)横车外圆对工作角度的影响。横车外圆对工作角度的影响。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部

16、分的几何形态和角度1.2.1.3刀具的工作角度刀具的工作角度2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(2)纵车外圆对工作角度的影响。纵车外圆对工作角度的影响。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.3刀具的工作角度刀具的工作角度2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(2)纵车外圆对工作角度的影响。纵车外圆对工作角度的影响。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.1刀具切削部分的几何形态和角度刀具切削部分的几何形态和角度1.2.1.3刀具的工作角度刀具的

17、工作角度2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(2)纵车外圆对工作角度的影响。纵车外圆对工作角度的影响。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.1刀具材料应具备的性能刀具材料应具备的性能(5)经济性。经济性。(1)高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。(2)足够的强度和韧性。足够的强度和韧性。(3)良好的耐热性和导热性。良好的耐热性和导热性。(4)良好的工艺性。良好的工艺性。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.2刀具材料的种类与选用刀具材料的种类与选用1高速钢高速钢(3)粉末冶金高

18、速粉末冶金高速钢。钢。(2)高性能高速钢。高性能高速钢。(1)通用型高速通用型高速钢。钢。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.2刀具材料的种类与选用刀具材料的种类与选用2硬质合金硬质合金国际标准化组织国际标准化组织(ANSI/ISO5132005)规定，将切削加规定，将切削加工用硬质合金分为三大类，分别用工用硬质合金分为三大类，分别用K、P、M表示。表示。K类适用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属类适用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，相当我国的材料，相当我国的YG类硬质合金，外包装用红色标记。类硬质合金，外包装用红色标记。

19、P类适用于加工长切屑的黑色金属，相当于我国的类适用于加工长切屑的黑色金属，相当于我国的YT类类硬质合金，外包装用蓝色标记。硬质合金，外包装用蓝色标记。M类适用于加工长、短切屑的黑色金属和有色金属，相类适用于加工长、短切屑的黑色金属和有色金属，相当于我国的当于我国的YW类硬质合金，外包装用黄色标记。类硬质合金，外包装用黄色标记。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.2刀具材料的种类与选用刀具材料的种类与选用3其他刀具材料其他刀具材料(3)立方氮化硼立方氮化硼(CBN)。(2)金刚石。金刚石。(1)陶瓷材料。陶瓷材料。1.2刀具角度及刀具材料选用刀

20、具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.2刀具材料的种类与选用刀具材料的种类与选用4刀具材料的表面涂层刀具材料的表面涂层表面涂层可以提高刀具的硬度，降表面涂层可以提高刀具的硬度，降低摩擦因数，使刀具磨损显著降低，低摩擦因数，使刀具磨损显著降低，可提高切削速度可提高切削速度30%50%。表面。表面经涂层的刀片广泛用于对各种钢料、经涂层的刀片广泛用于对各种钢料、铸铁的精加工和半精加工上或负荷铸铁的精加工和半精加工上或负荷较轻的粗加工上。较轻的粗加工上。1.2刀具角度及刀具材料选用刀具角度及刀具材料选用1.2.2刀具材料刀具材料1.2.2.2刀具材料的种类与选用刀具材料的种类与选用

21、5刀具材料刀具材料刀体是刀具的夹持部刀体是刀具的夹持部位，承受着弯矩和扭位，承受着弯矩和扭矩的作用，因此，应矩的作用，因此，应具备足够的强度和刚具备足够的强度和刚度。通常选用一般碳度。通常选用一般碳钢或合金钢制作。钢或合金钢制作。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.1切削过程中的变形切削过程中的变形1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.1切削过程中的变形切削过程中的变形1.3.1.1 第第变变形区的剪切形区的剪切变变形形图图1-20第第变形区金属的剪切滑移变形区金属的剪切滑移1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过

22、程中的基本理论及规律1.3.1切削过程中的变形切削过程中的变形1.3.1.2第第变形区的挤压摩擦和变形变形区的挤压摩擦和变形1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.1切削过程中的变形切削过程中的变形1.3.1.3第第变形区的变形变形区的变形1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.2积屑瘤与鳞刺积屑瘤与鳞刺1.3.2.1积屑瘤积屑瘤图图1-21积屑瘤积屑瘤1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.2积屑瘤与鳞刺积屑瘤与鳞刺1.3.2.1积屑瘤积屑瘤5)切削液。切削液。1)工件材料。工件材料。2)切

23、削速度。切削速度。3)进给量。进给量。4)前角。前角。影响影响积屑积屑瘤的瘤的因素因素1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.2积屑瘤与鳞刺积屑瘤与鳞刺1.3.2.2鳞刺鳞刺图图1-22鳞刺现象鳞刺现象1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.3影响切削变形的因素影响切削变形的因素1.3.3.1工件材料工件材料1.3.3.2刀具前角刀具前角1.3.3.3切削速度切削速度1.3.3.4切削厚度切削厚度1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.1 切削力的来源及分解切削力的来

24、源及分解切屑、工件与刀具切屑、工件与刀具之间的摩擦力之间的摩擦力塑性变形抗力塑性变形抗力3个变形区内产生个变形区内产生的弹性变形抗力的弹性变形抗力1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.1 切削力的来源及分解切削力的来源及分解图图1-24作用在刀具上的力作用在刀具上的力1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.1 切削力的来源及分解切削力的来源及分解图图1-25外圆车削时切削合力与分力外圆车削时切削合力与分力1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.

25、3.4切削力切削力1.3.4.1 切削力的来源及分解切削力的来源及分解(3)进给抗力进给抗力Ff。(2)背向力背向力Fp。(1)主切削力主切削力Fc。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.2切削力的阅历公式切削力的阅历公式(1)指数公式。指数公式。(1-22)1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.2切削力的阅历公式切削力的阅历公式(2)用单位切削力计算切削力的公式。用单位切削力计算切削力的公式。(1-23)(1-24)1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基

26、本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.3切削功率切削功率切削过程中分别消耗的切削过程中分别消耗的3个功率之和，通常用主切削力个功率之和，通常用主切削力Fc消耗的功率消耗的功率Pc(单位：单位：kW)来表示，即：来表示，即：(1-25)机床机床电动电动机功率消耗机功率消耗：(1-26)式中式中 机床机床传动传动效率，一般取效率，一般取0.750.85。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.4切削力切削力1.3.4.4影响切削力的主要因素影响切削力的主要因素：工件材料的影响。工件材料的影响。切削用量的影响。切削用量的影响。刀具几何角度的影响。刀具几何角度

27、的影响。刀具磨损的影响。刀具磨损的影响。4123切削液的影响。切削液的影响。51.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.5切削热与切削温度切削热与切削温度1.3.5.1切削热的产生与传散切削热的产生与传散：(1)切削热的产生。切削热的产生。(1-27)式中式中剪切区金属变形功转变的热；剪切区金属变形功转变的热；切屑与前面的摩擦功转变的热；切屑与前面的摩擦功转变的热；已加工表面与后面的摩擦功转变的热。已加工表面与后面的摩擦功转变的热。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.5切削热与切削温度切削热与切削温度1.3.5.1切削热的产

28、生与传散切削热的产生与传散：(1)切削热的产生。切削热的产生。图图1-27切削热的来源与传散切削热的来源与传散1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.5切削热与切削温度切削热与切削温度1.3.5.1切削热的产生与传散切削热的产生与传散：(2)切削热的传散。切削热的传散。(1-28)切削热传出的大致比例为：切削热传出的大致比例为：1)车削加工时，车削加工时，(50%86%)，(40%10%)，(9%3%)，(1%)；2)钻削加工时，钻削加工时，(28%)，(14.5%)，(52.5%)，(5%)。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律

29、1.3.5切削热与切削温度切削热与切削温度1.3.5.2切削温度的分布切削温度的分布：图图1-28切削温度的分布切削温度的分布1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.5切削热与切削温度切削热与切削温度1.3.5.3影响切削温度的因素和变更规律影响切削温度的因素和变更规律：(4)切削液对切削切削液对切削温度的影响。温度的影响。(2)刀具几何参刀具几何参数对切削温度数对切削温度的影响。的影响。(1)切削用量对切削温度的影响。切削用量对切削温度的影响。(3)刀具磨损对切削温度的影响。刀具磨损对切削温度的影响。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理

30、论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.1刀具磨损形式刀具磨损形式：1前面前面磨损磨损2后面后面磨损磨损3前面和后前面和后面同时磨损面同时磨损1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.1刀具磨损形式刀具磨损形式：图图1-29刀具的正常磨损形式刀具的正常磨损形式1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.2刀具磨损过程与磨钝标准刀具磨损过程与磨钝标准：(1)初期磨损阶段初期磨损阶段(OA)。(2)正常磨损阶段正常磨损阶段(

31、AB)。(3)急剧磨损阶段急剧磨损阶段(BC)。1刀具磨损过程刀具磨损过程1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.2刀具磨损过程与磨钝标准刀具磨损过程与磨钝标准：图图1-30刀具磨损的典型曲线刀具磨损的典型曲线1刀具磨损过程刀具磨损过程1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.2刀具磨损过程与磨钝标准刀具磨损过程与磨钝标准：表表1-4车刀的磨钝标准车刀的磨钝标准2刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程

32、中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.3刀具耐用度刀具耐用度：1刀具耐用度概念刀具耐用度概念刀具从刃磨后起先切削，始终到磨刀具从刃磨后起先切削，始终到磨损量达到磨钝标准为止所经过的总损量达到磨钝标准为止所经过的总切削时间切削时间T称为刀具的耐用度，单位称为刀具的耐用度，单位为为min。留意：刀具耐用度留意：刀具耐用度T不包括对刀、测量、快进、回不包括对刀、测量、快进、回程等非切削时间。程等非切削时间。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.3刀具耐用度刀具耐用度：2影响刀具耐用度的

33、因素影响刀具耐用度的因素(1)切削用量。切削用量。(2)刀具几何参数。刀具几何参数。(3)刀具材料。刀具材料。(4)工件材料。工件材料。1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.3刀具耐用度刀具耐用度：3刀具耐用度的确定刀具耐用度的确定(1)困难、高精度、多刃刀困难、高精度、多刃刀具耐用度应比简洁、低精具耐用度应比简洁、低精度、单刃刀具耐用度高；度、单刃刀具耐用度高；(2)可转位刀具换刃、换刀片可转位刀具换刃、换刀片快捷便利，为保持刀刃锋利，快捷便利，为保持刀刃锋利，刀具耐用度可选得低一些；刀具耐用度可选得低一些；1

34、.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.3刀具耐用度刀具耐用度：3刀具耐用度的确定刀具耐用度的确定(3)精加工刀具切削负荷小，精加工刀具切削负荷小，刀具耐用度应比粗加工刀刀具耐用度应比粗加工刀具耐用度高一些；具耐用度高一些；(4)精加工大件时，为避开中精加工大件时，为避开中途换刀，途换刀，T应高一些；应高一些；1.3金属切削过程中的基本理论及规律金属切削过程中的基本理论及规律1.3.6刀具磨损和耐用度刀具磨损和耐用度1.3.6.3刀具耐用度刀具耐用度：3刀具耐用度的确定刀具耐用度的确定(5)数控加工中的刀具耐用数控加

35、工中的刀具耐用度应大于一个工作班，至度应大于一个工作班，至少应大于一个零件的切削少应大于一个零件的切削时间。时间。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.1.1切屑的种类切屑的种类：图图1-31切屑类形切屑类形1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.1.1切屑的种类切屑的种类：1带状切屑带状切屑3粒状切屑粒状切屑2节状切屑节状切屑4崩碎切屑崩碎切屑1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.1.2切屑的流向、卷曲和折断切

36、屑的流向、卷曲和折断：1切屑的流向切屑的流向图图1-32切屑的流向切屑的流向1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.1.2切屑的流向、卷曲和折断切屑的流向、卷曲和折断：2切屑的卷曲切屑的卷曲图图1-33对切屑流向的影响对切屑流向的影响1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.1.2切屑的流向、卷曲和折断切屑的流向、卷曲和折断：2切屑的卷曲切屑的卷曲图图1-34切屑的卷曲切屑的卷曲1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.1切屑的种类及其限制切屑的种类及其限制1.4.

37、1.3影响断屑的因素影响断屑的因素：1卷屑槽的尺寸参数卷屑槽的尺寸参数2刀具角度刀具角度3切削用量切削用量1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.2金属材料的切削加工性金属材料的切削加工性1.4.2.1金属材料切削加工性的概念金属材料切削加工性的概念：金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削金属材料切削加工的难易程度称为材料的切削加工性。良好的金属切削加工性能是指刀具耐加工性。良好的金属切削加工性能是指刀具耐用度较高或在确定耐用度下的切削速度用度较高或在确定耐用度下的切削速度vc较高。较高。切削力较小、切削温度较低，简洁获得较好的切削力较小、切削温度较低，简洁获得较好的表面质量和

38、切屑形态简洁限制或简洁断屑。探表面质量和切屑形态简洁限制或简洁断屑。探讨金属材料切削加工性的目的是为了找寻改善讨金属材料切削加工性的目的是为了找寻改善技术材料切削加工性的用途。技术材料切削加工性的用途。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.2金属材料的切削加工性金属材料的切削加工性1.4.2.2衡量金属材料切削加工性的指标衡量金属材料切削加工性的指标：切削速度指标切削速度指标相对加工性相对加工性指标指标Kr1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.2金属材料的切削加工性金属材料的切削加工性1.4.2.3改善金属材料切削加工性的途径改善金属材料切削加工性的途径：(2)

39、调整材料的调整材料的化学成分。化学成分。(1)热处理方法。热处理方法。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.1切削用量的选择切削用量的选择：(1)切削用量的选择原则。切削用量的选择原则。1)粗加工时切削用粗加工时切削用量的选择原则。量的选择原则。2)精加工时切削精加工时切削用量的选择原则。用量的选择原则。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.1切削用量的选择切削用量的选择：(2)切削用量的选择方法。切削用量的选择方法。1)背吃刀量背

40、吃刀量ap的选择。的选择。3)切削速度切削速度vc的选择。的选择。2)进给量进给量f、每齿、每齿进给量进给量fz和进给和进给速度的选择。速度的选择。4)机床功率的机床功率的校核。校核。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.2切削液及其选择切削液及其选择：1切削液的作用切削液的作用(1)冷却作用。冷却作用。(2)润滑作用。润滑作用。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.2切削液及其选择切削液及其选择：1切削液的作用切削液的作用(3)清

41、洗作用。清洗作用。(4)防锈作用。防锈作用。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.2切削液及其选择切削液及其选择：2切削液种类切削液种类(3)切削油。切削油。(2)乳化液。乳化液。(1)水溶液。水溶液。1.4金属切削条件合理选择金属切削条件合理选择1.4.3切削用量与切削液的合理选择切削用量与切削液的合理选择1.4.3.2切削液及其选择切削液及其选择：3切削液的选用切削液的选用(3)依据工件材料的依据工件材料的性能选用切削油。性能选用切削油。(2)精加工时切削液精加工时切削液的选用。的选用。(1)粗加工时切削粗加

42、工时切削液的选用。液的选用。习习题题一、简答题一、简答题1切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？2试说明车削的切削用量三要素试说明车削的切削用量三要素(包括名称、定义、代号和包括名称、定义、代号和单位单位)。3刀具切削部分的材料应具备哪些性能？刀具切削部分的材料应具备哪些性能？4刀具材料表面涂层的作用是什么？刀具材料表面涂层的作用是什么？5分析影响切削变形的因素？分析影响切削变形的因素？6切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损和刀具寿命之间切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损和刀具寿命之间存在什么关系？存在什么关系？7什么是刀具磨钝标准？什么是刀具耐

43、用度？影响刀具耐用什么是刀具磨钝标准？什么是刀具耐用度？影响刀具耐用度的因素有哪些？度的因素有哪些？8前角的作用和选择原则是什么？前角的作用和选择原则是什么？9后角的作用和选择原则是什么？后角的作用和选择原则是什么？10主偏角的作用和选择原则是什么？主偏角的作用和选择原则是什么？11切削液的作用有哪些？切削液的作用有哪些？：习习题题二、分析题二、分析题1外圆车刀：外圆车刀：r=90，r=35，o=8，o=o=10，s=-5，要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。，要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。2(1)45端面车刀：端面车刀：r=r=45，o=-5，o=o=6，s=-3；(2)内孔镗刀：内孔镗刀：r=75，r=15，o=10，o=o=10，s=10。要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。要求绘制刀具示意图并标注上述几何角度。：感谢您的关注！感谢您的关注！