金属工艺学--切削加工.ppt

金属工艺学绪论

1.设备：向数控技术，精密，超精密，高速，超高速方向发展；
普通设备加工精度10µmm
精密加工1µmm
超精密加工0.1µmm
2.刀具材料：向超硬，高硬度，耐热方向发展；
3.生产规模：向大批量，变批量，多品种方向发展
4.生产方式：向柔性自动化，智能自动化方向发展
5.提倡绿色制造技术第一章切削加工工艺基础

2.切削加工的特点和作用
（1）切削加工的精度和表面粗糙度的范围广泛，且可获得很高的加工精度和很低的表面粗糙度
（2）切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的范围较大
（3）切削加工的生产效率高
(4）切学过程中存在切削力，刀具和工件均须具有一定的强度和刚度，且刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度
1.零件的种类（6类）如图
（1）轴类

1.零件的种类（6类）如图
（2）盘套类1.零件的种类（6类）如图
（3）支架箱体1.零件的种类（6类）如图
（4）六面体类1.零件的种类（6类）如图
（5）机身机座1.零件的种类（6类）如图
（6）特殊零件2.组成零件的表面
外圆、内园、锥面、平面、螺纹、齿形、成型面、沟槽
（一）.零件表面的形成及切削运动

（一）.零件表面的形成及切削运动

（一）.零件表面的形成及切削运动

零件表面的成行方法

（一）.零件表面的形成及切削运动

零件表面的成行方法

（一）.零件表面的形成及切削运动

零件表面的成行方法

（二）.切削用量三要素

1.切削速度Vc

（二）.切削用量三要素

2.进给量f

（二）.切削用量三要素

3.背吃刀量ap

对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量fz，单位为mm/z或mm/齿。
它与进给量f的关系为f=zfz

车削时进给速度Vf可由下式计算vf=fn
铣削时进给速度为vf=fn=zfzn
合成速度Ve可表达为vc=ve+vf
粗加工、半精加工、精加工、精密加工、超精密加工

（一）刀具的构成

1.硬质合金焊接式车刀
3.机夹可转位式车刀图2－16可转位式车刀的组成（二）刀具的标注角度参考系
1.正交平面参考系（刀具静止参考系）
（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
（1）基面中测量的刀具角度

①主偏角κr
②副偏角κr′
③刀尖角εr（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
（1）基面中测量的刀具角度

（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
（2）切削平面中测量的刀具角度

（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
（2）切削平面中测量的刀具角度

（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
（3）正交平面中测量的刀具角度

（二）刀具的标注角度参考系
2、刀具的标注角度
轴向进给运动对工作前、后角的影响

(三）刀具工作参考系（四）刀具工作角度的分析1）横向进给运动对工作前、后角的影响1）横向进给运动对工作前、后角的影响轴向进给车外圆时，合成切削运动产生的加工轨迹是阿基米德螺旋线，从而使工作前角γoe增大、工作后角αoe减小(图2-10)。(b)考虑进给运动用刃倾角λs=0°车刀车削外圆时，由于车刀的刀尖高于工件中心，使其基面和切削平面的位置发生变化，工作前角γoe增大，而工作后角αoe减小。
若切削刃低于工件中心，则工作角度的变化情况正好相反。
加工内表面时，情况与加工外表面相反。如图2-11所示。车内孔
刀尖高与工件轴线，则γoe<γoαoe>αo
刀尖低与工件轴线，则：oe>γoαoe<αo当刀杆中心线与进给运动方向不垂直且逆时针转动G角时，工作主偏角将增大，工作副偏角将减小。如图1-11所示。1.前角γO1.2刀具与切削过程一、刀具
前角大小取决于：工件材料、刀具材料及加工要求
2.后角αo（1）功用
κr主要影响切削层截面的形状和参数，影响切削分力的变化，
并和κr′一起影响已加工表面的粗糙度；副偏角还有减少副后刀面
与已加工表面间摩擦的作用
kr↑→Fp↓Ff↑切削刃接触少散热面积小，刀刃磨损加快。kr↓→Fp↑切深抗力将增大，Ff↓工件的刚性不好（如细长轴）。如加工冷硬铸铁、高锰钢、高硬度、高强度材料，kr＝10º－30º单件小批生产、台阶轴、倒角采用kr＝45º，90º相结合使用。
kr1副偏角的影响
（2）选择（1）功用5.刀尖角εr前刀面形状及刃区型式（如图）
前刀面形状：平面型；断屑型

刃区型式：锋刃型；倒棱型；钝园型1.刀具材料应具备的性能（1）工具钢在碳素工具钢中加入Cr、W、Mn、Si等合金元素。可适当减小热处理变形和提高耐热性。淬火后硬度达HRC61-65，耐用温度达300-400。比碳素工具钢允许的速度提高20%。
常用于制造低速加工和要求热处理变形小的刀具，如铰刀，拉刀，磨具型腔等。牌号：CrWMn,9SiCr（2）高速钢