切削加工基礎(chǔ)知識課件

機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)太重技工學(xué)校王巧英

第四章

切削加工基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)教研室2008年11月7/27/20231機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)太重技工學(xué)校王巧英第四章切削教材分析《機(jī)制工藝》這門課程實踐性強、直觀性強、涉及面廣，本章內(nèi)容是本門課程中切削加工工藝（冷工藝）這一部分的重要內(nèi)容，學(xué)好本章內(nèi)容，可以對后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定一個良好的基礎(chǔ)。7/27/20232教材分析《機(jī)制工藝》這門課程實踐性強、直觀性學(xué)習(xí)要點7/27/20233學(xué)習(xí)要點7/27/20233§4-4切削液

§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量第四章切削加工基礎(chǔ)知識重點難點概述總結(jié)7/27/20234§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度第四章切削加工基礎(chǔ)知識一、切削運動二、切削用量§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量概述7/27/20235§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度第四章切削加工基礎(chǔ)知識§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量一、刀具切削部分的幾何形狀二、刀具切削部分的材料概述7/27/20236§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度第四章切削加工基礎(chǔ)知識§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量一、切削力二、切削溫度概述7/27/20237§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度第四章切削加工基礎(chǔ)知識§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量一、切削液的作用二、切削液的選用

概述7/27/20238§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2刀具幾何形狀和材料§4-3切削力和切削溫度第四章切削加工基礎(chǔ)知識§4-5加工精度和加工表面質(zhì)量一、加工精度二、加工表面質(zhì)量概述7/27/20239§4-4切削液§4-1切削運動和切削用量§4-2切削加工概述

鉗加工：手工

機(jī)加工：機(jī)器

定義：利用切削工具從工件上切除多余材料的加工方法。刀具：車銑刨鉆鏜磨料：磨、研磨分類7/27/202310切削加工概述定義：利用切削工具從工件上切除多余材料的§4~1切削運動和切削用量

切削運動和切削用量是切削加工的基本內(nèi)容更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)切削加工其它知識的基礎(chǔ)。7/27/202311§4~1切削運動和切削用量切削運動和一、切削運動主運動：線速度高消耗功率大。

進(jìn)給運動：其余的運動。

銑動畫定義：切削時工件與刀具的相對運動。分類（1個）（1個或多個）三種表面待加工表面已加工表面過渡表面圖片車動畫7/27/202312一、切削運動銑動畫定義：切削時工件與刀具的相對運動。分常見機(jī)床的切削運動7/27/202313常見機(jī)床的切削運動7/27/202313結(jié)論：1、主運動可以是旋轉(zhuǎn)運動，也可以是往復(fù)運動；2、主運動可以是工件來實現(xiàn)（車削）,主運動也可以是刀具來實現(xiàn)（銑削、刨削、鉆削加工）;3、主運動只有一個，進(jìn)給運動可以是一個也可以是多個。切削運動7/27/202314結(jié)論：1、主運動可以是旋轉(zhuǎn)運動，也可以是往復(fù)運動；2、主運動三種表面待加工表面：指加工時工件上有待切除的表面；已加工表面：指工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面;加工表面：指工件上由刀具切削刃形成的表面。7/27/202315三種表面待加工表面：指加工時工件上有待切除的表面；7/2切削速度νc:

進(jìn)給量f:二、切削用量背吃刀量αp：切削速度切削刃選定點相對于工件主運動的瞬時速度。工件與刀具在進(jìn)給運動方向的位移量。車：mm/r銑：mm/r刨：mm/str一般指已加工表面和待加工表面間的垂直距離。7/27/202316切削速度νc:進(jìn)給量f:二、切削用量背吃刀量αp：切削切削用量計算在X6132型銑床上，用直徑為80mm的圓柱形銑刀以25m/min的銑削速度進(jìn)行銑削，問銑床主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)整為多少？答：據(jù)銑床銘牌，實際選銑床主軸轉(zhuǎn)速為95r/min解：已知：d=80mm;vc=25m/min.7/27/202317切削用量計算在X6132型銑床上，用直徑為80mm的圓柱形銑

切削運動和切削用量是切削加工的基礎(chǔ)知識，也是我們必須掌握的切削加工的基本內(nèi)容。尤其要掌握車、銑、刨、鉆、鏜、磨這幾種常用切削加工的兩類運動及切削用量的三要素。第一節(jié)小結(jié)7/27/202318切削運動和切削用量是切削加工的基礎(chǔ)知識要進(jìn)行切削加工離不開刀具，刀具切削部分的幾何形狀及刀具切削部分的材料對刀具的使用性能有著重要的作用同時也影響著切削加工的質(zhì)量?！?~2

刀具幾何形狀和材料7/27/202319要進(jìn)行切削加工離不開刀具，刀具切削部分的一、刀具切削部分的幾何形狀1、刀具的組成7/27/202320一、刀具切削部分的幾何形狀1、刀具的組成7/27/20232①基面Pr：②假定工作平面Pf:③主切削平面Ps:④副切削平面Ps’:⑤正交平面Po:參考系PrvcPfPrPfvf2、參考系：定義和規(guī)定刀具角度的基準(zhǔn)坐標(biāo)平面。Ps與s相切與s’相切PsPrPs

’PrPoPrPoPs動畫7/27/202321①基面Pr：參考系PrvcPfPrPfvf2、參考系：定參考系7/27/202322參考系7/27/202322參考系7/27/202323參考系7/27/202323一、

前角γ0１、定義：前面(Aγ)與基面(Pr)間的夾角，在正交平面(Po)中測量。２、找前角。３、前角的作用。幾何角度—前角γ0在車刀上找作圖找7/27/202324一、前角γ0幾何角度—前角γ0在車刀上找7/27/2023工件材料的強度和硬度降低時，可取較大甚至很大的前角，反之，應(yīng)取小值甚至負(fù)值；刀具材料的強度和韌性較差，應(yīng)取小值，反之，應(yīng)取大值；粗加工時，特別是斷續(xù)切削，承受沖擊載荷或?qū)τ谟杏财よT、鍛件粗車時，應(yīng)適當(dāng)減小前角，精加工時，應(yīng)選較大的前角。幾何角度前角的選擇原則：7/27/202325工件材料的強度和硬度降低時，可取較大甚至很大的前角，反γo1+αoβoPO----POPOPOAγ1AαPrPsAγ2γo2--

β0＝９００－（γo＋αo）幾何角度7/27/202326γo1αoβoPO----POPOPOAγ1AαPrPsA二、

后角α0１、定義：主后面(Aα)與切削平面(Ps)間的夾角，在正交平面(Po)中測量。２、找出后角。３、后角的作用。幾何角度—后角α0楔角在車刀上找作圖找動畫7/27/202327二、后角α0幾何角度—后角α0楔角在車刀上找動畫7/27/

幾何角度--楔角βo

β0＝９００－（γo＋αo）采用類比法利用楔角進(jìn)一步理解前角和后角的選擇原則。βoγo1+αoPO----POAγ1AαPsPr楔角不是刀具的基本角度，而是一派生角度，且7/27/202328幾何角度--楔角βoβoγo1αoPO----POAγ1A前角和后角的選擇原則：前角大，刀鋒利，強度差，適于精加工；前角小，強度好，散熱佳，適于粗加工；后角大，刀鋒利，摩擦小，適于精加工；后角小，強度好，散熱佳，適于粗加工。幾何角度7/27/202329前角和后角的選擇原則：幾何角度7/27/202329幾何角度—主副偏角１、定義：主切削平面(Ps)與假定工作平面間(Pf）的夾角，在基面(Pr)中測量。２、找出主偏角和副偏角。３、引出Kr三、主偏角Kr和副偏角刀尖角在車刀上找作圖找動畫7/27/202330幾何角度—主副偏角１、定義：主切削平面(Ps)與假定工作平面刀尖角不是基本角度，也是一個派生角度，且

εr=1800--（Kr+Kr）幾何角度—刀尖角εrKrKrPfPsPsPfεr7/27/202331刀尖角不是基本角度，也是一個派生角度，且?guī)缀谓嵌取都饨铅舝幾何角度—刃傾角λs四、刃傾角λs１、定義：主切削刃（S）與基面(Pr)間的夾角，在主切削平面(Ps)中測量。２、找出刃傾角。在車刀上找作圖找動畫7/27/202332幾何角度—刃傾角λs四、刃傾角λs在車刀上找動畫7/27/2POPsPfPrλs＋－幾何角度—刃傾角λs動畫7/27/202333POPsPfPrλs＋－幾何角度—刃傾角λs動畫7/27/2二、刀具切削部分的材料1、基本要求：

高的硬度；良好的耐磨性；足夠的強度和韌性；高的熱硬性；良好的工藝性；良好的導(dǎo)熱性和較好的化學(xué)惰性。7/27/202334二、刀具切削部分的材料1、基本要求：7/27/202334優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼合金工具鋼高速工具鋼硬質(zhì)合金二、刀具切削部分的材料2、常用刀具材料：鎢鈷類（YG）

鎢鈦鈷類（YT）7/27/202335優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼二、刀具切削部分的材料2、常用刀具材料：鎢鈷類

刀具切削部分的幾何形狀及刀具切削部分的材料對刀具的使用性能有著重要的作用。但對于初學(xué)者來說，這節(jié)的內(nèi)容比較難，要求老師把復(fù)雜的問題簡單化，抽象的問題具體化，就可以收到事半功倍的效果。第二節(jié)小結(jié)7/27/202336刀具切削部分的幾何形狀及刀具切削部分的材車刀的標(biāo)注角度7/27/202337車刀的標(biāo)注角度7/27/202337

切削力和切削溫度是切削加工中的兩個重要內(nèi)容，直接影響著加工質(zhì)量的好壞?！?~3切削力和切削溫度7/27/202338切削力和切削溫度是切削加工中的兩個重要內(nèi)容，切削力和切削抗力總切削力和總切削抗力總切削力的分解影響總切削力的因素一、切削力7/27/202339切削力和切削抗力一、切削力7/27/202339切削力：切削加工時刀具對工件的作用力。切削抗力：工件抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力。切削力與切削抗力切削力與切削抗力是一對作用力與反作用力?？偳邢髁εc總切削抗力是一對作用力與反作用力。7/27/202340切削力：切削加工時刀具對切削力與切削抗力切削力與切削抗切削力Fc：垂直切削分力與vc

一致消耗功率最大背向力Fp:徑向切削分力不消耗功率進(jìn)給力Ff:軸向切削分力與vf一致消耗功率<5%同樣，總切削抗力可分解為切削抗力、背向抗力

和進(jìn)給抗力總切削力的分解FcFpFf7/27/202341切削力Fc：垂直切削分力與vc一致消耗功率最大總總切削力的分解7/27/202342總切削力的分解7/27/202342工件材料：切削用量：刀具角度:切削液：影響因素γoF;αoF強度硬度塑性韌性Fαp、fF合理選擇使用切削液，可以減小工件材料的變形抗力和摩擦阻力，使總切削抗力減小。類比口訣7/27/202343工件材料：影響因素γoF;αoF強度硬度切削熱切削溫度減少切削熱和降低切削溫度的措施二、切削熱和切削溫度7/27/202344切削熱二、切削熱和切削溫度7/27/202344切削熱切削過程中，由于被切削材料層的變形、分離及刀具和被切削材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。7/27/202345切削熱切削過程中，由于被切削材料層的變形、切削溫度2、降低切削溫度的措施：（1）合理選擇刀具材料和刀具幾何角度。（2）合理選擇切削用量。（3）適當(dāng)選擇和使用切削液。1、切削溫度：切削過程中，切削區(qū)域的溫度。強調(diào)：切削過程中產(chǎn)生的切削熱大部分由切屑帶走。7/27/202346切削溫度2、降低切削溫度的措施：1、切削溫度：切削過程中，切

切削力和切削溫度是切削加工中的兩個重要內(nèi)容，重點是理解影響切削力的因素從而掌握減小切削力和降低切削溫度的措施。第三節(jié)小結(jié)7/27/202347切削力和切削溫度是切削加工中的兩個重要切削液的作用切削液的種類切削液的選用§4~4切削液7/27/202348切削液的作用§4~4切削液7/27/202348冷卻作用：帶走切削熱,降低切削溫度潤滑作用：形成潤滑膜,減少摩擦清洗和排屑作用：沖走切屑和磨粒切削液的作用7/27/202349冷卻作用：帶走切削熱,降切削液的作用7/27/202349切削液的種類種類主要成分冷卻性潤滑性應(yīng)用水溶液水+防銹劑+添加劑好差磨削乳化液礦物油+乳化劑+添加劑中中粗加工切削油礦物油+添加劑差好精加工7/27/202350切削液的種類種類主要成分冷卻性潤滑性應(yīng)用水溶液水+防銹劑+添工件材料：刀具材料：加工方法：加工要求：切削液的選用鋼等塑性材料需用切削液，鑄鐵等脆性材料可不用。高速鋼刀用，硬質(zhì)合金刀一般用。深孔加工時用，磨削加工時用。粗加工時用冷卻作用好的切液，精加工時用潤滑作用好的切削液。7/27/202351工件材料：切削液的選用鋼等塑性材料需用切削液，鑄鐵等脆性材料

切削液是為提高切削加工效果而使用的液體，本節(jié)重點掌握切削液的作用和種類。第四節(jié)小結(jié)7/27/202352切削液是為提高切削加工效果而使用的液體，本節(jié)

機(jī)器零件的加工質(zhì)量指標(biāo)分為兩類：加工精度和加工表面質(zhì)量?！?~5加工精度和加工表面質(zhì)量7/27/202353機(jī)器零件的加工質(zhì)量指標(biāo)分為兩類：加工精度定義：指零件加工后的實際幾何尺寸與理想幾何參數(shù)的符合程度。分類尺寸精度形狀精度位置精度一、加工精度7/27/202354定義：指零件加工后的實際幾何尺寸與理想幾何參數(shù)的符合加工精度

獲得規(guī)定尺寸精度的方法試切法自動獲得法自動控制法用定尺寸刀具加工調(diào)整法7/27/202355加工精度獲得規(guī)定尺寸精度的方法試切法自動獲得法自動控制法用加工表面質(zhì)量:包括零件表面微觀幾何形狀和零件表面