金属切屑原理1.ppt

第一章基本概念,一、基本定义二、金属切削刀具的角度三、切削层参数及刀具的工作角度重点和难点掌握三种参考系之间的联系、区别及应用；了解刀具工作角度的影响因素。,零件不同表面加工时的切削运动,实现切削过程必须具备的三个条件,工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动；刀具材料必须具有一定的切削性能；刀具必须具有适当的几何参数，即切削角度等。,一、两个运动（切削运动cuttingaction）,1、主运动primarymotionV,使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动。,3、合成速度,2、进给运动feedmotionVf,使主运动能够继续切除工件上多余的金属，以便形成工件表面所需的运动。,VeVVf,第一节切削运动与切削用量,,,,当主运动和进给运动同时进行时，切削刃上某一点相对于工件的运动为合成运动。,主运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直线运动；主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成；主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行；主运动通常只有一个，而进给运动的数目可以有一个或几个。,二、三个表面,Workpiecesurface待加工表面）－工件上即将被切除的表面。,Machiningsurface（过渡表面）－刀刃正切削着的表面，即处在待加工表面与已加工表面之间。,Machinedsurface（已加工表面）－刀具切削后在工件上形成的新表面。,,,,,,,,,,,三、切削用量（Pramateryofcutting,1、切削速度V（Cuttingspeed,在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度。表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min或m/s。,主运动为旋转运动时,切削速度vc计算公式为,式中d－工件直径（mm）n－工件或刀具每分秒钟转数r/min或r/s,2、进给量fCuttingfeed,做主运动的工件或刀具每回转一周或每一行程，工件和刀具在进给方向上的相对位移mm/r进给速度Vf－刀刃上选定点相对于工件的进给运动的速度。mm/s,车削时,3、背吃刀量apCuttingdepth,已加工表面和待加工表面间的垂直距离。mm,对于外圆车削，背吃刀量ap等于工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离,单位为mm。即,式中dw－待加工表面直径dm－已加工表面直径,第二节刀具的几何参数,一、刀具切削部分的几何外形,定性描叙-------三面两刃一尖,前刀面rakeface－切下的切屑沿其流出的表面。,主后刀面leadingface－与工件上过渡表面相对的表面。,副后刀面trailingface－与工件上已加工表面相对的表面,主切削刃leadingcuttingedge－前刀面与主后刀面相交而得到的边锋。,副切削刃trailingcuttingedge－前刀面与副后刀面相交而得到的边锋。,刀尖cuttingpoint－主切削刃与副切削刃连接处。过渡刃－主切削刃和副切削刃连接处的一段刀刃,车刀组成,二、刀具切削角度的参考平面,1、切削平面cuttingplane,通过刀具刀刃上选定点，切于工件过渡表面的平面,由刀刃在该点处的切线和Ve向量构成的平面,2、基面referenceplane,通过刀刃上选定点，垂直于Ve的平面,注意切削平面和基面相对运动下定义的；切削平面和基面相互垂直；对于同一刀刃上不同点，可能有不同的切削平面和基面，因而同一刀刃各点的切削角度的数值也就不一定相等。,三、刀具标注角度的参考系,标注角度的切削平面与基面可以不考虑进给运动的影响，只考虑主运动即切削速度方向；假定主切削刃选定点A安装于工件中心高度；刀杆中心线垂直于进给方向。,基面通过切削刃选定点，垂直于主运动（切削速度）方向的平面。（过选定点并平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线）切削平面只包含有刀刃在其选定点的切线与切削速度向量的平面。测量平面作为标注和测量刀具前、后刀面角度的平面。,（1）正交平面Pocross-sectionplane,过主切削刃上选定点，垂直与切削平面、基面的平面,基面Pr主偏角cuttingedgeangleKr--主切削刃的投影与进给方向的夹角副偏角thetrailedgeangleKr΄--副切削刃的投影与进给方向的夹角刀尖角εr--主切削刃和副切削刃的投影之间的夹角余偏角ψr--主切削刃的投影与进给方向垂线之间的夹角,正交平面Po前角γo---前刀面与基面之间的夹角后角αo---后刀面与切削平面之间的夹角楔角β0---前刀面与后刀面之间的夹角,切削平面Ps刃倾角λs---主切削刃与基面的夹角,刀具在正交参考系中的角度,（2）法平面Pn,过主切削刃上选定点，垂直与切削平面、切削刃的平面,基面Pr主偏角Kr副偏角Kr΄,法平面Pn法前角γn法后角αn,切削平面Ps刃倾角λs刀尖最高为正，最低为负,（3）背平面Pp与假定工作平面Pf,背平面Pp过主切削刃上选定点，平行于刀杆轴线并垂直于基面Pr的平面,假定工作平面Pf过主切削刃上选定点，平行于Vf的平面,基面Pr主偏角Kr副偏角Kr΄,背平面Pp背前角γp背后角αp,假定工作平面Pf侧前角γp侧后角αp,三、刀具的工作角度,1、安装位置的影响（1）刀杆中心与进给方向不垂直Κre、Κreˊ变化,（2）刀具装刀高低对工作角度的影响车外圆Ve方向变化Pre变若刀尖高于工件中心,则,工作角度γoe增大，αoe减小,γoe,,2、进给运动对工作角度的影响,Vf≠0时，合成速度,Ve方向发生变。Pre⊥Ve，Pse⊥Pre切断时刀具的工作前、后角发生变化,tgμf/πdd↓→μ↑→αo负值f↑→μ↑→αo负值,纵车时车螺纹左刃γ0↑，α0↓右刃γ0↓，α0↑,四、切削层参数characteristiccross-sectionoftheundeedchip,1、切削厚度ac,基面内所测量的相邻两正切削表面间距离,2、切削宽度aw,基面内沿切削刃所测量的切削层尺寸,3、切削面积AC,acfsinkr,awap/sinkr,ACacawapf,切削层参数,五、切削形式,（1）直角切削与斜角切削直角切削指刀具主切削刃的刃倾角λs0的切削主切削刃与切削速度向量成直角斜角切削刀具主切削刃的刃倾角λs≠0的切削,（2）自由切削与非自由切削,自由切削只有直线形主切削刃参加切削工作，而副切削刃不参加切削工作。非自由切削曲线主切削刃或主、副切削刃都参加切削者。,