山東建筑大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教案第__9_次課.

1、山東建筑大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教案第_9次課授課內(nèi)容第五篇切削加工第一章金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)§ 1-1切削運(yùn)動(dòng)及切削要素§ 1-2刀具材料及刀具構(gòu)造目的要求掌握切削運(yùn)動(dòng)及切削要素；掌握刀具角度的標(biāo)注及刀具角度對(duì)切削加工 的影響重點(diǎn)難點(diǎn)刀具角度標(biāo)注是難點(diǎn)課型課堂講授計(jì)劃學(xué)時(shí)3 課前準(zhǔn)備板書(shū)設(shè)計(jì)1 （多媒體提綱）第五篇切削加工概述第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)§ 1-1切削運(yùn)動(dòng)及切削要素一、零件表面的形成二、切削運(yùn)動(dòng)三、切削要素§ 1-2刀具材料及刀具構(gòu)造一 對(duì)刀具材料的基本要求二、常用刀具材料三、刀具組成1. 車(chē)刀的組成2. 車(chē)刀切削部分組成四、刀具角度五、刀具角度對(duì)加工

2、過(guò)程的影響課堂小結(jié)作業(yè)、思考課后小結(jié)山東建筑大學(xué)備課紙第五篇切削加工一、什么是切削加工？切削加工是用刀具從金屬材料（毛坯）上切去多余的金屬層，獲得幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量都符合要求的零件的生產(chǎn)方法。二、零件的加工質(zhì)量1. 加工精度2. 表面質(zhì)量第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)§ 1-1切削運(yùn)動(dòng)及切削要素二、切削運(yùn)動(dòng)為了形成零件表面形狀，刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn) 動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切下切屑的最基本運(yùn)動(dòng)，其速度最高，消耗功率最大，同時(shí)主運(yùn) 動(dòng)只有一個(gè)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使金屬層不斷投入切削，從而獲得完整表面的運(yùn)動(dòng)。與主運(yùn)動(dòng) 相比，速度較低，消耗功率較少。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以有一個(gè)或幾個(gè)

3、，可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。零件上的三個(gè)表面：已加工表面待加工表面 加工表面三、切削要素切削要素主要指切削用量要素和切削層參數(shù)。1切削用量三要素所謂切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三者的總稱(chēng)。它們分別定 義如下：1 ）切削速度vc當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，工件或刀具最大直徑處的切削 速度由下式確定：兀dwn vc10002）進(jìn)給量f它是指刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。3）背吃刀量ap在基面上垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量的切削層最大尺寸。 外圓車(chē)削ap =（dw -dm）/22切削層參數(shù)切削層是指在切削過(guò)程中，由刀具在切削部分的一個(gè)單一動(dòng)作（或指切削 部分切過(guò)工件的一個(gè)單程，或指只產(chǎn)生一

4、圈過(guò)渡表面的動(dòng)作）所切除的工件材 料層。1）切削厚度（a）（ mm）2）切削寬度（aw）（ mm）3）切削面積（AC）（ mm2）Ac 二 f ap 二 ac aw§ 1-2刀具材料及刀具構(gòu)造一. 對(duì)刀具材料的基本要求（1）較高的硬度（2）足夠的強(qiáng)度和韌度（3）較好的耐磨性（4）較高的耐熱性（5）較好的工藝性二. 常用刀具材料（1）碳素鋼：含碳量 0.71.2%的優(yōu)質(zhì)鋼，不耐高溫。（2）合金工具鋼：在碳素工具鋼中加入Cr、W、Mn、Si等合金，提高耐熱性。以上兩種材料用于制造切削速度不高的手工工具。（3）高速鋼：含Cr、W、V等合金元素較多的合金工具鋼。具有良好的耐 熱性和高的強(qiáng)度及

5、韌性。用于制造切削速度較高的、形狀比較復(fù)雜的刀具。（4）硬質(zhì)合金：由 Wc或TiC和Co組成，硬度高、耐熱、耐磨。a）鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（YGWc + Co ）塑性、韌性好，但切削塑性材料時(shí)，不耐磨。適于加工鑄鐵、青銅等脆性材料b）鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（YTWc+ TiC + Co ）塑性、韌性較小，硬度高，耐磨性、耐熱性好，適于加工鋼件。陶瓷刀具：主要成分 AI2O3，硬度高，耐熱、耐磨，允許高速切削,脆怕沖擊，易崩刃。其它新型刀具材料簡(jiǎn)介（1）高速鋼的改進(jìn)（2）硬質(zhì)合金的改進(jìn)（3）人造金剛石（4）立方氮化硼三、刀具組成刀具由切削部分和夾持部分組成。 度。1. 車(chē)刀的組成切削部分和夾持部分2車(chē)刀切削

6、部分的組成三面兩刃一刀尖（1）前刀面（2）主后刀面（3）付后刀面兩切削刃：主切削刃和付切削刃刀尖四、車(chē)刀切削部分的主要角度1. 確定外圓車(chē)刀幾何角度的坐標(biāo)平面（輔助平面）a基面過(guò)主刀刃上一點(diǎn)，與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。b切削平面過(guò)主刀刃上一點(diǎn)，與該點(diǎn)加工表面相切的平面。c主剖面過(guò)主刀刃上一點(diǎn)，與主刀刃在基面上的投影相垂直的平面。d假定工作平面2、車(chē)刀主要角度第 3頁(yè)山東建筑大學(xué)備課紙a .在基面上測(cè)量：主偏角K -40 ° 90°匚副偏角 S5° 15°b .在正交平面上測(cè)量：前角05°-150后角：o60 -120C.在主切削平面上測(cè)量

7、：刃傾角 ,. s -5 ° 5 ° 主偏角：主切削平面與假定工作平面間夾角，即主切削刃在基面上的 投影與進(jìn)給方向間夾角。 副偏角：副切削平面與假定工作平面間夾角。 前角：前刀面和基面之間的夾角。 后角：主后刀面和切削平面之間的夾角。4、刀具的工作角度刀具在切削過(guò)程中的實(shí)際切削角度，稱(chēng)為工作角度。刃傾角：在切削平面內(nèi)度量的主切削刃與基面之間的夾角。第 4 頁(yè)山東建筑大學(xué)備課紙（1）車(chē)刀裝夾位置的影響。刀尖與工件軸線：偏高j等高 I偏低5、刀具的結(jié)構(gòu)形式五、刀具角度對(duì)加工過(guò)程的影響1.前角（0）丫°f,切削刃鋒利，切削變形小，但不利于散熱，用于精加工。丫°

8、J,刀頭強(qiáng)度f(wàn),但切削刃變鈍，切削變形大，用于粗加工。2. 后角（a °）a °作用：用于減小刀具后刀面與工件表面的摩擦，用于改變刀頭的鋒利 性與強(qiáng)度。a 0的選用：粗加工，要求刀頭強(qiáng)固，應(yīng)米用小后角。精加工，要求保證加工質(zhì)量，降低粗糙度，應(yīng)選用大后角。3.主偏角kr的作用及選用作用：改善切削條件，提高刀具壽命。減小kr:當(dāng)ap、f不變時(shí)，貝U awf、aJ 使切削條件得到改善，提咼了 刀具壽命。但減小kr Fp f、FcJ,加大工件的變形撓度， 使工件精度降低。同時(shí)， 容易引起系統(tǒng)振動(dòng)。選擇：系統(tǒng)剛性好：取較小的kr,10 ° 30°、45°系統(tǒng)剛性差：取較大的 kr, 60 °、75°、90 °。4 .副偏角（kr'）Kr使已加工表面殘留面