第四章 金属切削加工基础(课件)—《金属加工基础》同步教学(北京理工大学出版社）

第四章金属切削加工基础 第一节金属切削加工基础知识 第二节金属切削加工过程 第三节金属切削过程中的物理现象 第四节金属切削加工刀具 第五节金属切削机床的分类和编号 下一页 第四章金属切削加工基础 第六节齿轮齿形加工 第七节车床与车削 第八节钻床与钻削、镗床与镗削 第九节刨床与刨削、插床与插削 第十节铣床与铣削 第十一节磨床与磨削 上一页 返回 第一节金属切削加工基础知识 金属切削加工是通过机床提供的切削运动和动力，使刀具和工件产生相对运动，从而切除工件上多余的材料，以获得合格零件的加工过程。金属切削加工是在常温状态下进行的，它包括机械加工和钳工加工两种，其主要形式有车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加下以及钳工等。习惯上常说的切削加工往往是指机械加工。 返回 第二节金属切削加工过程 一、切削运动 切削过程中，切削刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。它是直接形成工件表面轮廓的运动，如图4-1所示。 1.主运动 主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具和工件之间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件。 2.进给运动 进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切削，并获得具有所需几何特性的加工表面。 下一页 返回 第二节金属切削加工过程 二、切削用量 切削用量是指在切削加工过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。 1.切削速度: 进行切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度. 2.进给量: 进给量是指主运动的一个循环内(一转或一次往复行程)刀具在进给方向上相对工件的位移量。 3.背吃刀量 背吃刀量一般是指工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离，也称切削深度。 上一页 返回 第三节金属切削过程中的物理现象 一、切屑种类 常见的切屑类型有崩碎切屑、带状切屑和节状切屑三种，见图4 -3。 二、积屑瘤 在一定的切削速度范围内切削塑性材料时，经常发现在切削刀具刀尖附近的前面上牢牢地钻附一小块很硬的金属，这就是积屑瘤，又称刀瘤，如图4 -4所示。 下一页 返回 第三节金属切削过程中的物理现象 三、总切削力 切削刀具在切削工件时，必须克服材料的变形抗力，克服切削刀具与工件、切削刀具与切屑之间的摩擦力，才能切下切屑。切削刀具总切削力是切削刀具上所有参与切削的各切削部分所产生的切削力的合力。 1.总切削力 为了便于测量和研究，一般并不直接讨论总切削力F，而是将它分解成三个相互垂直的分力 (切削力)、 (进给力)、 (背向力)，如图4 -5所示。车削时总切削力的计算公式是: 上一页 下一页 返回 第三节金属切削过程中的物理现象 四、切削热 在切削过程中，机床所消耗的功几乎全部转化为热量，所以，切削热的大小反映厂切削过程中消耗功的大小，切削热的直接来源有两个:内摩擦热和外摩擦热。 五、切削刀具的磨损与切削刀具的寿命 切削刀具磨损形式主要有后刀面磨损、前刀面磨损、前后两刀面同时磨损三种。我们把切削刀具两次刃磨中间的实际切削时间称为切削刀具的寿命，单位为min 上一页 返回 第四节金属切削加工刀具 一、刀具材料 刀具材料是指切削部分的材料。它在高温下工作，并要承受较大的压力、摩擦、冲击和振动等，因此应具备良好的性能。 二、刀具的角度 要顺利地进行切削，刀具的切削部分(刀头)必须具有合理的几何形状，即组成刀具切削部分的各表面之间应有正确的相对位置，这种位置是靠刀具角度来保证的。 下一页 返回 第四节金属切削加工刀具 (一)车刀切削部分的组成 如图4 -7所示，最常用的外圆车刀切削部分由三个刀面、两个切削刃和一个刀尖组成，简称三面、两刃、一尖。 (二)车刀切削部分的几何参数 1.辅助平面 为了确定车刀各刀面及切削刃的空间位置，必须选定一些坐标平面和测量平面作为基准，二者统称为辅助平面。 2.车刀角度的基本定义 普通外圆车刀一般有十大角度。如图4-10所示。 上一页 返回 第五节金属切削机床的分类和编号 一、金属切削机床的分类 目前我国金属切削机床的分类方法主要是按加工性质和所用切削刀具进行分类的，共分为11大类。 二、金属切削机床型号的编制方法 1.金属切削机床的类代号 见表4-1，机床型号的第一个字母表示机床的类，采用汉语拼音第一个大写字母，并按名称读音。 2.金属切削机床的通用特性代号和结构特性代号 机床的通用特性代号和结构特性代号是在代表机床类的字母后面，加一个汉语拼音字母表示，见表4 -2。 下一页 返回 第五节金属切削机床的分类和编号 3.金属切削机床的组、系代号