机械行业及制造管理分析技术知识基础(PPT 178页)

❖ （一）刀具切削部分的构造 ❖ 刀具上承担切削工作的部分称为刀具的切削部分。
外圆车刀的切削部分由六个基本结构要素构造而 成：
图2-3 外圆车刀的切削部分
❖ 前刀面 切屑沿其流出的刀具表面。
❖ 主后刀面 与工件上过渡表面相对的刀具表面。
• 副后刀面 与工件上
待表加前面工刀面
过渡 表面
已加工表
面相对的 刀具表面。
A D = h D b D =fsirn sa p irn =fa p （2-7）
❖ 二、刀具角度 ❖ 切削刀具的种类繁多，结构各异，但是各种刀具
的切削部分却具有共同的特征。 ❖ 外圆车刀是最基本、最典型的刀具，车刀的切削
部分与其它各种刀具刀齿上的切削部分是基本相 同的。下面以外圆车刀为例，给出刀具几何参数 方面的有关定义。
图2-2 切削层参数
❖ 1. 切削层公称厚度 hD ❖ 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公
称厚度（以下简称为切削厚度）。 ❖ 车外圆时如车刀主切削刃为直线，则
hD=fsinr （2-5）
❖ hD反映了切削刃单位长度上的切削负荷。
❖ 2. 切削层公称宽度 bD ❖ 沿过渡表面度量的切削层尺寸称为切削层公称宽
过渡 表面
已加工 表面
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
❖ （二）切削用量
❖ 切削用量是指切削速 度 vc、进给量 f（或 进给速度vf）和背吃 刀量ap。
❖ vc、f、ap三者又称为
切削用量三要素。
图2-2 切削层参数
❖ 1. 切削速度 (m/s 或 m/min)
❖ 切削刃相对于工件的主运动速度称为切削速度。 计算切削速度时，应选取切削刃上速度最高的点
第二章 金属切削过程
❖ 切削过程是指刀具和工件相互作用，刀具从工件 表面上切去多余材料得到预期零件表面的过程。 伴随着切削过程，会产生切削变形、切削力、切 削热和刀具磨损等一系列现象。
❖ 本章在讲授有关切削刀具基本知识的基础上，对 切削过程中的上述各种现象进行研究，揭示它们 的产生机理和相互之间的内在联系。
ap
=dw―dm 2
（2-4）
• 式中 dw ——工件上待加工表面直径（mm）；
•
dm ——工件上已加工表面直径（mm）。
❖ （三）切削层参数 ❖ 切削刃在一次走刀中从工件上切下的一层材料称
为切削层。切削层的截面尺寸参数称为切削层参 数。 ❖ 切削层参数通常在与主运动方向相垂直的平面内 观察和度量。
副切削刃 副后刀面
主切削刃 主后刀面
图2-3 外圆车刀的切削部分
• 刀尖 连接主切削刃和副切削刃的一段刀刃，它 可以是小的直线或圆弧。
前刀面 副切削刃
刀尖 副后刀面
主切削刃
主后刀面
图2-3 外圆车刀的切削部分
图2-3 外圆车刀的切削部分
❖ 自由切削 刀具只有一 条直线主切削刃参与切 削的切削过程。
第一节 金属切削刀具基础
❖ 一、切削加工的基本概念 ❖ （一）切削运动与切削中的工件表面 ❖ 用刀具切除工件材料，刀具和工件之间必须要有
一定的相对运动，该相对运动由主运动和进给运 动组成。
❖ 主运动是使刀具和工 件间产生相对切削速 度并消耗大部分切削 动力的运动。刀具相 对于工件的主运动速 度称为切削速度，用 vc表示。
❖ 对于铣刀、铰刀、拉刀等多齿刀具，还规定每
齿进给量，单位是mm/z。进给速度vf 、进给量 f 和每齿进给量 fz 之间的关系为
❖
f =nf=nzz f （2-3）
❖ 式中 z ——刀齿数。
❖ 3. 背吃刀量 ap(mm)
❖ 背吃刀量为工件已加工表
面和待加工表面间的垂直
距离。外圆车削的背吃刀
量为（参见图2-2）
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
• 进给运动是使切削 能持续进行以形成 所需工件表面的运 动。进给运动的速 度称为进给速度， 用vf表示。
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
❖ 主运动通常是切削运动中速度最高、消耗功率最 多的运动，且主运动只有一个。
• 进给运动的速度较低， 它可能是连续性的运动， 也可能是间歇性的；它 有时仅有一个，但有时 也可能有几个。
e=c+f （2-1）
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
❖ 在切削过程中， 工件上有以下三 个不断变化着的
表面，如图2—1
所示。
图2-1 外圆车削的切削运动与加工表面
❖ 待加工表面 工件上即将被切除的表面。
• 已加工表面 切去材料 后形成的新的工件表面。待表加面工
• 过渡表面 加工时主切 削刃正在切削的表面， 它处于前两种表面之间。
❖ 非自由切削 刀具的曲
线刃参与切削或刀具的
主、副切削刃同时参与
切削的切削过程。
图2-1 平面刨削的切削运动与加工表面 附图 自由切削
副后刀面
已加工 表面
主后刀面
图2-3 外圆车刀的切削部分
❖ 主切削刃 前刀面与主后刀面的交线，它承担主 要切削工作，也称为主刀刃。
前刀面
副后刀面
主切削刃
主后刀面
图2-3 外圆车刀的切削部分
❖ 副切削刃 前刀面与副后刀面的交线，它协同主
切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，
也称为副刀刃。
前刀面
图2-1 平面刨削的切削运动与加工表面
❖ 主运动和进给运动是实现切削加工的基本运动， 可以由刀具完成，也可以由工件完成，还可以由 刀具和工件共同完成。
❖ 同时，主运动和进给运动可以是直线运动，也可 以是回转运动，还可以是二者的复合运动。
❖ 主运动和进给运动合成后的运动，称为合成切削 运动。
• 外圆车削时，合成切 削运动速度的大小和 方向由下式确定
度（以下简称为切削宽度）。
❖ 如车刀主切削刃为直线，则
bD
=
ap
sinr
（2-6）
❖ bD反映了切削刃参加切削的工作长度。
❖ 3. 切削层公称横截面积 AD ❖ 切削层在切削层尺寸度量平面内的横截面积称为
切削层公称横截面积（以下简称为切削面积）。 对于车削，切削面积即为切削层公称厚度与切削 层公称宽度的乘积。
进行计算。主运动为旋转运动时，切削速度由下
式确定
dn
c
= 1000
（2-2）
• 式中 d ——工件（或刀具）的最大直径（mm）；
•
n——工件（或刀具）的转速（r/min）。
❖ 2. 进给量（ mm/r或mm/双行程）
❖ 工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在 进给运动方向上的相对位移量称为进给量。