内容正文:
《机械加工技术》(第2版)高等教育出版社
同步精品课程——中职专业课
第一章 认识金属切削运动与切削要素
1.1 认识金属切削运动与切削要素
1.1.2 认识切削用量三要素及其选用方法
知识目标 1.了解切削用量的三要素。
2.了解切削层几何参数。
3.了解切削用量的选用原则
能力目标 1.能识别并计算切削用量的三要素。
2.能计算切削层几何参数。
情感目标 通过合作探究及微课导学,培养学生团结协作及积极思考的能力,培养学生善于发现问题、解决问题的能力,提升团队协作能力及严谨、务实的工作态度,为合格数控加工人才奠定基础。
三维目标
高速切削加工
导入情景
01
图示为金属切削加工应用示例。机器上的零件除极少数采用精密铸造或精密锻造等无屑加工方法获得外,绝大多数零件是靠切削加工获得的。因此,掌握金属切削加工原理对于保证零件的加工质量、提高劳动效率、降低生产成本有十分重要的意义。
高速切削加工
多刀同步切削加工
高速切削加工
导入情景
01
加工过程又该如何充分保证毛坯的切削加工质量?影响切削用量的要素有哪些?选用原则是什么?不同阶段切削用量的选择是否相同?不同的话,依据的原则是什么?让我们一起进入本节的学习,解答上述问题。
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02
一、切削用量
切削用量是切削时各运动参数的总称,是表示主运动和进给运动大小的参数,以便用于机床调整,它包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度),俗称切削用量三要素。
圆周铣和端铣的切削用量
车削外圆的切削用量
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02
二、切削用量三要素
以下图为例,车削外圆时,应选择合适的切削速度,进给量和背吃刀量,以便获得较高的尺寸精度、几何精度和表面粗糙度。
图示为车削外圆时切削用量三要素的标记。这些表面一般由一条母线按某种运动规律形成。
νc::切削速度
ƒ:进给量
ap:背吃刀量
νƒ:进给速度
切削用量三要素
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02
二、切削用量三要素
切削速度:νc
概念1:切削加工时,刀具切削刃上的某一选定点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度,单位是m/min。
概念2:切削刃相对于工件的主运动速度。
计算公式:
n —— 工件或刀具的转速,r/min。
d —— 工件待加工表面直径dw,或刀具直径d0。(mm)
切削速度:νc
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02
二、切削用量三要素
切削速度:νc
概念1:切削加工时,刀具切削刃上的某一选定点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度,单位是m/min。
概念2:切削刃相对于工件的主运动速度。
计算公式:若主运动为往复运动时,其平均速度为
nr —— 主运动每秒钟往复次数(str/s);
l —— 往复运动行程长度(mm)。
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2. 进给量:ƒ
概念:工件旋转一周,工件与刀具在进给运动方向上的相对位移,单位是mm/r。
计算公式:对于多齿刀具还可用每齿进给量ƒz表示,单位为mm/min。若刀具齿数z为,则进给量与进给运动速度、每齿进给量的关系为:
二、切削用量三要素
νƒ——进给速度
ƒ——进给量
n —— 工件或刀具的转速,r/min。
ƒz——每齿进给量
z—— 刀具齿数
进给量:f
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3. 背吃刀量:ap
概念:切削加工时工件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离,单位是mm。
计算公式:对于多齿刀具还可用每齿进给量ƒz表示,单位为mm/min。若刀具齿数z为,则进给量与进给运动速度、每齿进给量的关系为:
二、切削用量三要素
dw——工件待加工表面的直径;
dm——工件已加工表面的直径。
背吃刀量:ap
小试牛刀
是否能够标记出图中的切削用量三要素?
由切削刃正在切削的这一层金属叫作切削层。图示中,工件转一转,车刀沿纵向移动一个进给量f之后,切下的金属层称为切削层。
切削层的形状和大小决定了车刀切削部分承受的载荷大小及切屑的形状和尺寸。为简化计算,切削层的形状和大小规定在刀具基面中度量。切削层的尺寸称为切削层几何参数。
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三、切削层几何参数
切削层
切削层厚度ac
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三、切削层几何参数
ac
切削层几何参数:切削层厚度ac、切削层宽度aw、切削层面积Ac。
假定主、副切削刃均为直线刃,且刃倾角为0°,切削层公称截面为平行四边形,此时的切削层几何参数计算如下。(计算公式中的k,为刀具主偏角)。
切削层厚度ac
垂直于加工表面的切削层尺寸
度量平面:刀具基面
切削层厚度ac
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三、切削层几何参数
ac
aw
切削层几何参数:切削层厚度ac、切削层宽度aw、切削层面积Ac。
假定主、副切削刃均为直线刃,且刃倾角为0°,切削层公称截面为平行四边形,此时的切削层几何参数计算如下。(计算公式中的k,为刀具主偏角)。
切削层宽度aw
沿加工表面的