金属切削加工基本知识课件
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n —主运动每分钟往复次数
(2)进给量f
在主运动的一个循环 (或单位时间 )内,工 件与刀具间沿进刀方向相对运动的距离。
如在车削、镗削、钻削时 ,进给量表示工 件或刀具每转一转 ,刀具或工件移动的距离 ,单 位是 mm/r 。
在牛头刨床 (龙门刨)刨削时,刀具(工件) 每往复一次 ,工件(刀具)移动的距离。
1、刀具材料的性能 (1)较高的硬度:为工件硬度的1.3-1.5倍,一般要求
HRC60以上。 (2)足够的强度和韧性。 (3)良好的耐磨性 (4)较高的耐热性 (5)良好的导热性
2、常用刀具材料
? 碳素工具钢:T8A、T10、T12A。如丝锥、锉刀、锯条等。 ? 合金工具钢:9SiCr、CrWMn。如拉刀、铰刀、钻头等。 ? 高速钢:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如钻头、铣刀、齿轮
二、运动要素
1、切削运动中的三个表面
(1)待加工表面:指加工时工 件上有待切除的表面;
(2)已加工表面:指工件上经 刀具切削后产生的表面;
(3)加工表面:指工件上由 刀具切削刃形成的表面。
2、切削用量三要素
切削速度 进给量 背吃刀量
在单位时间内,工件和刀具沿主运 动方向相对移动的距离。
在主运动的一个循环(或单位时间) 内,工件与刀具间沿进刀方向相对 运动的距离。
金属切削加工基本 知识
概述
? 金属切削加工是用刀具从金属材料 (毛坯)上切 去多余的金属层 ,从而获得 几何形状、尺寸精度 和表面质量 都符合要求的机器零件的加工方法。
? 分为钳工和机械加工两部分。
? 机械加工是通过工人操作机床对工件进行切削 加工,常见的加工方法有 :车、钻、刨、铣、磨 以及齿形加工 等。
(3)背吃刀量(切削深度)ap
待加工表面和已加工表面的垂直距离。
在车削外圆时 :
a p=(dw-dm)/2 (mm) 其中: dw、 dm—分别为待加工表面和已加工 表面的直径。
3、切削层参数
切削层包括切削厚 度、切削宽度和切削 面积。
(1)切削厚度ac 垂直于加工表面度量的切削层尺寸。
(2)切削宽度aw 沿着加工表面度量的切削层的尺寸。
(2)精加工 时 ,为了减小主后刀面与加工面间的摩 擦,可采用较大的后角 ,并适当减小前角。
(3)在切削较硬材料 或有冲击情况时,可采用较小 的主偏角和负的刃倾角 ,而不必明显地减小前角。
第一节 金属切削加工的运动要素
一、切削运动 二、运动要素
一、切削运动
切削运动包括主运动和进给运动两类。
1、主运动
在切削运动中 ,运动速度最高、消耗动力最 大、为切除切屑的最基本的运动。
例如:车削时工件的旋转运动 ; 刨削时刀具 (牛头刨)或工件(龙门刨)
的直线往复运动 ; 钻削、铣削和磨削时 ,钻头、铣刀和
? 基面:通过主刀刃上某一 点,并与该点切削速度方 向垂直的平面。
? 正交平面:通过主刀刃上 某一点,并与主刀刃在基 面上的投影垂直的平面。
(2)车刀的主要角度
车刀的主 要角度包括前 角、后角、主 偏角、负偏角 和刃倾角。
1)在正交平面内测量角度
(a)前角γ0:正交平面中,前刀面 与基面之间的夹角。
(b)副偏角κr′:副刀刃在 基面上投影与进给反方向 的夹角。
主要作用是减少副刀刃 和已加工表面之间的摩擦。 一般为5°~15°左右。
3)在切削平面内测量的角度
刃倾角λ s:主刀刃与基面间 的夹角。
主要作用是影响排屑的方向 和刀具强度。
? 刀具角度的选择 :
(1)粗加工时,为了减轻刀具的负荷 ,采用较大的前 角,可适当的减小后角。这时切削刃不会明显削 弱。
刀具等。 ? 硬质合金:粗加工YG6、YG8、YT5;精加工YT15、YT30。
能耐1000℃高温,耐磨性好。 ? 陶瓷:Al2O3、Al2O3-TiC、Si3N4;车刀(高速)。特点:热
硬性好,耐磨,抗弯性差,易碎。 ? 立方氮化硼:如车刀、铣刀(中高速)。特点:热硬性强,
可耐1500℃高温,与铁亲和力小。 ? 人造金刚石:如车刀、铣刀等。特点:热硬性好。
(3)切削面积Ac 切削层截面面积。 Ac= a caw=fap
第二节 刀具材料和角度
一、刀具 二、刀具材料 三、刀具角度
一、刀具
1、刀具结构
车刀的组成和形式 (a)焊接式 (b)整体式 (c)机夹式
铣刀 (a)三面刃铣刀 (b)圆柱铣刀 (c)端铣刀
刨刀的结构
钻头和镗刀的对比
二、刀具材料
三、刀具角度
1、车刀的切削部分 车刀的切削部分由
三个刀面、两个刀刃 和一个刀尖 组成。 ? 三面:前刀面、主后 刀面、副后刀面。 ? 两刃:主刀刃、副刀 刃。 ? 一尖:刀尖。
2、车刀切削部分的主要角度
(1)辅助平面
为确定刀具的几何 角度而引入的辅助平面 包括切削平面、基面和 正交平面。
? 切削平面:通过主刀刃上 某一点,并与该点加工表 面相切的平面。
砂轮ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ旋转运动。
2、进给运动
在切削过程中 ,为了使新的金属层连续投入 切削,从而切出工件全部加工表面所需要的运 动。
例如 :车削时车刀沿纵向、横向的直线走刀 运动;
钻削时钻头的轴向移动 ; 铣削时工件随工作台的直线运动。
注释:
1、主运动可以使旋转运动,也可以是往复运动; 2、主运动可以是工件来实现 (车外圆),也可以是刀具来实现 (刨、铣加工); 3、主运动只有一个,进给运动可以一个以上。
待加工表面和已加工表面的 垂直距离。
(1)切削速度 在单位时间内 ,工件和刀具沿主运动方向
相对移动的距离。 例如 :主运动为旋转运动时 v=πd wn/1000(m/s)
式中:dw—工件待加工表面的直径或刀具最大 直径(mm)
n —工件或刀具的转速 (r/s) 主运动为往复直线运动时
v=2Ln/1000 ×60(m/s) 式中:L—往复运动行程长度 (mm)
前角的大小对切屑变形、切 削力以及切削刃强度都有很大影 响。通常为-5至+25°之间。
(b)后角α0:主后刀面与切削平 面之间的夹角。
主要作用是减少主后刀面与 工件间的摩擦。通常为6-12°。
2)在基面内测量角度
(a)主偏角κr:主刀刃在基 面上投影与进给方向的夹 角。
它能改变径向切削力和 轴向切削力的比例。常用 的主偏角有45°、60°、 75°、90°几种。
(2)进给量f
在主运动的一个循环 (或单位时间 )内,工 件与刀具间沿进刀方向相对运动的距离。
如在车削、镗削、钻削时 ,进给量表示工 件或刀具每转一转 ,刀具或工件移动的距离 ,单 位是 mm/r 。
在牛头刨床 (龙门刨)刨削时,刀具(工件) 每往复一次 ,工件(刀具)移动的距离。
1、刀具材料的性能 (1)较高的硬度:为工件硬度的1.3-1.5倍,一般要求
HRC60以上。 (2)足够的强度和韧性。 (3)良好的耐磨性 (4)较高的耐热性 (5)良好的导热性
2、常用刀具材料
? 碳素工具钢:T8A、T10、T12A。如丝锥、锉刀、锯条等。 ? 合金工具钢:9SiCr、CrWMn。如拉刀、铰刀、钻头等。 ? 高速钢:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如钻头、铣刀、齿轮
二、运动要素
1、切削运动中的三个表面
(1)待加工表面:指加工时工 件上有待切除的表面;
(2)已加工表面:指工件上经 刀具切削后产生的表面;
(3)加工表面:指工件上由 刀具切削刃形成的表面。
2、切削用量三要素
切削速度 进给量 背吃刀量
在单位时间内,工件和刀具沿主运 动方向相对移动的距离。
在主运动的一个循环(或单位时间) 内,工件与刀具间沿进刀方向相对 运动的距离。
金属切削加工基本 知识
概述
? 金属切削加工是用刀具从金属材料 (毛坯)上切 去多余的金属层 ,从而获得 几何形状、尺寸精度 和表面质量 都符合要求的机器零件的加工方法。
? 分为钳工和机械加工两部分。
? 机械加工是通过工人操作机床对工件进行切削 加工,常见的加工方法有 :车、钻、刨、铣、磨 以及齿形加工 等。
(3)背吃刀量(切削深度)ap
待加工表面和已加工表面的垂直距离。
在车削外圆时 :
a p=(dw-dm)/2 (mm) 其中: dw、 dm—分别为待加工表面和已加工 表面的直径。
3、切削层参数
切削层包括切削厚 度、切削宽度和切削 面积。
(1)切削厚度ac 垂直于加工表面度量的切削层尺寸。
(2)切削宽度aw 沿着加工表面度量的切削层的尺寸。
(2)精加工 时 ,为了减小主后刀面与加工面间的摩 擦,可采用较大的后角 ,并适当减小前角。
(3)在切削较硬材料 或有冲击情况时,可采用较小 的主偏角和负的刃倾角 ,而不必明显地减小前角。
第一节 金属切削加工的运动要素
一、切削运动 二、运动要素
一、切削运动
切削运动包括主运动和进给运动两类。
1、主运动
在切削运动中 ,运动速度最高、消耗动力最 大、为切除切屑的最基本的运动。
例如:车削时工件的旋转运动 ; 刨削时刀具 (牛头刨)或工件(龙门刨)
的直线往复运动 ; 钻削、铣削和磨削时 ,钻头、铣刀和
? 基面:通过主刀刃上某一 点,并与该点切削速度方 向垂直的平面。
? 正交平面:通过主刀刃上 某一点,并与主刀刃在基 面上的投影垂直的平面。
(2)车刀的主要角度
车刀的主 要角度包括前 角、后角、主 偏角、负偏角 和刃倾角。
1)在正交平面内测量角度
(a)前角γ0:正交平面中,前刀面 与基面之间的夹角。
(b)副偏角κr′:副刀刃在 基面上投影与进给反方向 的夹角。
主要作用是减少副刀刃 和已加工表面之间的摩擦。 一般为5°~15°左右。
3)在切削平面内测量的角度
刃倾角λ s:主刀刃与基面间 的夹角。
主要作用是影响排屑的方向 和刀具强度。
? 刀具角度的选择 :
(1)粗加工时,为了减轻刀具的负荷 ,采用较大的前 角,可适当的减小后角。这时切削刃不会明显削 弱。
刀具等。 ? 硬质合金:粗加工YG6、YG8、YT5;精加工YT15、YT30。
能耐1000℃高温,耐磨性好。 ? 陶瓷:Al2O3、Al2O3-TiC、Si3N4;车刀(高速)。特点:热
硬性好,耐磨,抗弯性差,易碎。 ? 立方氮化硼:如车刀、铣刀(中高速)。特点:热硬性强,
可耐1500℃高温,与铁亲和力小。 ? 人造金刚石:如车刀、铣刀等。特点:热硬性好。
(3)切削面积Ac 切削层截面面积。 Ac= a caw=fap
第二节 刀具材料和角度
一、刀具 二、刀具材料 三、刀具角度
一、刀具
1、刀具结构
车刀的组成和形式 (a)焊接式 (b)整体式 (c)机夹式
铣刀 (a)三面刃铣刀 (b)圆柱铣刀 (c)端铣刀
刨刀的结构
钻头和镗刀的对比
二、刀具材料
三、刀具角度
1、车刀的切削部分 车刀的切削部分由
三个刀面、两个刀刃 和一个刀尖 组成。 ? 三面:前刀面、主后 刀面、副后刀面。 ? 两刃:主刀刃、副刀 刃。 ? 一尖:刀尖。
2、车刀切削部分的主要角度
(1)辅助平面
为确定刀具的几何 角度而引入的辅助平面 包括切削平面、基面和 正交平面。
? 切削平面:通过主刀刃上 某一点,并与该点加工表 面相切的平面。
砂轮ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ旋转运动。
2、进给运动
在切削过程中 ,为了使新的金属层连续投入 切削,从而切出工件全部加工表面所需要的运 动。
例如 :车削时车刀沿纵向、横向的直线走刀 运动;
钻削时钻头的轴向移动 ; 铣削时工件随工作台的直线运动。
注释:
1、主运动可以使旋转运动,也可以是往复运动; 2、主运动可以是工件来实现 (车外圆),也可以是刀具来实现 (刨、铣加工); 3、主运动只有一个,进给运动可以一个以上。
待加工表面和已加工表面的 垂直距离。
(1)切削速度 在单位时间内 ,工件和刀具沿主运动方向
相对移动的距离。 例如 :主运动为旋转运动时 v=πd wn/1000(m/s)
式中:dw—工件待加工表面的直径或刀具最大 直径(mm)
n —工件或刀具的转速 (r/s) 主运动为往复直线运动时
v=2Ln/1000 ×60(m/s) 式中:L—往复运动行程长度 (mm)
前角的大小对切屑变形、切 削力以及切削刃强度都有很大影 响。通常为-5至+25°之间。
(b)后角α0:主后刀面与切削平 面之间的夹角。
主要作用是减少主后刀面与 工件间的摩擦。通常为6-12°。
2)在基面内测量角度
(a)主偏角κr:主刀刃在基 面上投影与进给方向的夹 角。
它能改变径向切削力和 轴向切削力的比例。常用 的主偏角有45°、60°、 75°、90°几种。