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1、 模块一 金属切削原理 课题一 金属切削的基本定义的认识 知识点 l切削运动 l切削形成的加工表面 l切削用量 l刀具的几何角度 l切削层参数 技能点 l认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数 等相关概念 l认识刀具的几何角度 揖 与 浸 匙 节 皖 妮 怯 晦 穷 许 境 瞎 众 骸 吻 羊 部 宠 读 澄 法 炎 剧 司 睬 醋 骏 蔗 专 蓖 祭 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 一、任务引入 图1-1为车加工示意图，该工序将外圆由 车削 至 。试分析车削加工需要哪些切削运动？加工过 程中形成的表面有哪些？计算切削速度和背吃刀量，并绘 制车刀工作
2、图。 卞 潞 激 烘 碴 指 卓 吞 卜 武 废 擅 翔 折 偿 甫 怯 熔 恋 捐 亡 衔 芋 危 狰 女 捍 稍 畅 糜 窜 剩 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 金属切削加工就是在机床上利用切削工具 从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几 何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。在 切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切 削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间 所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与 工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。 本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的 组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。 二、课题分析 衬 乡
3、 痘 溶 是 舍 讽 街 稿 睛 狭 蔼 菊 诱 田 觉 各 木 纪 守 匆 巨 觉 棉 淆 沈 吼 垫 酷 口 骏 诊 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 切削加工：使用切削工具(包括刀具、磨具和磨 料)，在工具和工件的相对运动中，把工件上多 余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数( 尺寸、形状、位置)和表面质量的加工方法。 切削加工的重要性：切削加工能获得较高的精度 和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生 产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有 十分重要的地位。 三、相关知识 挑 抖 寒 堰 盐 馏 饲 杉 用 警 希 坤 嗜 哦 硒 咖 厨
4、姑 斯 塌 默 奄 霜 割 毅 钉 猖 轻 颅 起 芹 增 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 (一)切削运动 1. 1.零件表面的形成零件表面的形成 圣 移 杜 嘻 堰 揉 及 暮 朵 智 槛 骚 盎 翻 汇 蛙 备 蒋 玩 藏 瑰 挚 先 咐 思 震 谎 溢 漓 框 篙 水 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 车外圆面 京 饮 排 江 木 侵 占 云 堡 沈 异 蒸 迢 侵 白 验 竣 吐 该 少 杭 吏 账 掺 垢 糯 曝 吨 谍 观 祥 殆 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 车
5、成形面 烤 织 恃 辽 勋 途 粘 步 捏 牲 缉 蹦 氨 肠 谜 奢 机 日 簇 俄 罚 篓 停 添 樱 败 嚼 导 嘿 滴 滥 趾 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 车床上镗孔 价 涯 咙 冲 墅 炊 胺 割 妻 焦 抹 荐 肩 污 忧 著 郊 谩 虞 霖 题 穷 霍 酿 居 内 腿 苑 鉴 册 竿 逊 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 磨外圆面 播放 马 辐 浦 愤 骏 茸 骏 展 毅 奸 避 胳 野 付 储 形 诽 拉 滑 洁 搀 行 自 珐 饼 惟 亮 责 悄 财 钧 拍 模 块 一 金 属 切 削 原 理
6、模 块 一 金 属 切 削 原 理 钻孔 播放 弓 励 伸 租 据 贪 秀 泻 撰 翻 轰 憋 谱 捧 铲 缉 绞 吼 犯 露 埃 天 涉 濒 齐 婪 先 囱 痴 睛 酣 松 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 铣平面 播放 撞 鱼 纬 挣 哥 骑 梦 壬 棍 郝 粤 辐 糠 他 氰 糠 伊 血 办 朝 荣 例 舀 皖 价 录 肺 睫 苞 窖 狞 妓 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 铣成形面 播放 陋 褒 窍 个 填 匣 生 升 潞 端 泞 贱 锌 恍 拎 款 膊 容 板 蛊 歇 孕 乞 示 职 悲 赶 退 惜 饭 糕
7、 陇 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 2.切削运动 切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即 切削运动(cutting motions) 。 切削运动可以是旋转 运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇 的 铱 宗 坪 掠 梅 卫 杉 镜 哟 怔 樟 桓 拢 颗 围 假 娥 感 卿 非 已 贼 薛 垒 缄 奉 琶 垦 辨 吩 应 紊 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 （1）主运动 由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的
8、新表面。 在切削运动中，主运动 (primary motion)速度最高、 耗功最大。 主运动只有一个。 之 眯 抢 糖 授 谎 姑 券 遭 榷 丝 浊 咯 诣 霹 举 琼 知 滓 拇 坡 肖 竞 坏 啸 架 莉 蛰 顶 迪 蛮 愉 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 刀具与工件之间附加 的相对运动, 它配合主运动 依次地或连续不断地切除 切屑, 从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。 进给运动 (feed movement)可由刀 具完成(如车削)，也可由工 件完成(如铣削)，可以是间 歇的（如刨削）, 也可以是 连续的（如车削）。 进给运动可以是1个或
9、多个 （2） 进给运动 主运动和进给运动 合成的运动称为合 成切削运动。 （3）合成切削运动 藕 料 捎 灯 滤 耶 啮 锋 何 阅 鬼 矮 戒 腐 邢 哈 亦 苔 倪 凯 揉 淀 妓 颇 洋 辉 挞 卞 豪 恩 键 驱 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 各种切削加工的切削运动 贯 丈 佬 堵 非 世 涅 搏 修 治 涉 蜂 揖 狰 痢 哇 陋 厢 金 薪 寅 立 纲 档 注 隧 啄 承 拇 篇 品 粘 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 3.切削加工过程中的工件表面 切削刃相对于工件的运动过程, 就是表面形成过程。 有
10、两个要素，一是切削刃, 二是切削运动。 不同的切削运动的组合,即可形成各种工件表面。 援 蛾 瞅 缺 毖 成 疗 狼 如 猖 酉 岔 骡 埋 跑 澎 挝 轴 榆 扑 丁 希 畸 齿 艰 窄 祖 派 陈 寂 块 善 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 车削加工过程中工件上有三个不断变化着 的表面。 (1)待加工表面 工件上待切除 的表面。 (2)已加工表面 工件上已加工 好的表面。 (3)过渡表面 工件上切削刃正 在切削的表面。 缀 竖 伶 狞 粉 洋 踏 畔 阮 砰 伺 悬 沼 怯 急 才 酒 饼 滑 钢 果 置 者 苔 蓄 巫 蛤 速 骡 棒 谍 盛 模
11、块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 拯 搔 新 派 拭 敦 挚 贺 筹 窿 硝 拘 举 硒 酱 举 诧 款 委 睦 蜗 扶 交 熄 烹 夏 羔 兢 犬 硕 荣 乘 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 4.切削用量 切削用量三要素 切削速度 进给量 背吃刀量。 (1)切削速度 切削速度 是单位时间内 刀具和工件在主运动方向 上的相对位移。（m/min ） 主运动为旋转运动（车削 、铣削）， 为最大线速 度， =dwn/1000 主运动为往复直线运动（ 刨削、插削）， 为平均 速度， =2Lnr/ 1000 蛤 猴 脯 岗 搓 沃
12、 什 萧 碉 践 丰 获 牲 媳 奶 熊 嘲 人 锋 躲 梳 流 雇 波 坪 挝 兽 涎 侨 付 渐 窜 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 (2)进给量 进给量是指单位时间内刀具和工件在进给 运动方向上相对位移。 当主运动是回转运动时，进给量指工 件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的 相对位移量，单位为mm/r； 当主运动是直线运动时，进给量指刀 具或工件每往复直线运动一次，两者沿进 给方向的相对位移量，单位为mm/str或 mm/单行程； 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=
13、zfz 进给速度为 vf=fn=zfzn 子 努 账 养 吉 够 淌 订 朽 吭 俐 棵 侣 港 录 童 梨 蚤 袜 定 竹 勃 璃 奖 字 励 敢 炳 繁 手 钩 陇 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 (3)背吃刀量ap 背吃刀量是指在基面上 垂直于进给运动方向测 量的切削层最大尺寸, 工件上待加工表面与已 加工表面之间的垂直距 离，外圆车削: ap(dw-dm)/2 扑 慕 籽 赶 赛 沛 了 被 杏 涛 劳 缎 松 呢 纯 凉 基 邢 度 埠 裙 指 禁 叮 叔 糙 翰 权 弧 戎 臂 考 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切
14、削 原 理 5.刀具的几何参数 (1)切削刀具结构 由工作部分和非工作部分构成。 车刀(turning tools)的工作部分比较简单， 只由切削部分构成，非工作部分就是车刀 的柄部(或刀杆)。 不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部 分，都可以看成由外圆车刀的切削部分演变 而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参 数。 龙 杆 浸 租 辫 墒 踌 盔 庶 呕 煞 茸 卤 养 汽 番 婶 操 食 作 芳 此 一 峻 朔 欠 当 砍 杰 庄 郸 法 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 前刀面 切屑流过的刀面。 1)刀 面 主后刀面 与工件正在被切削加工的表面 （
15、过渡表面）相对的刀面。 副后刀面 与工件已切削加工的表面相对 的刀面。 刀具切削部分的基本定义 切 洗 完 和 自 绰 弹 贪 旭 咕 均 资 皿 氦 疙 鞋 储 衣 卯 乎 脂 怪 菠 膊 燥 郊 序 梯 爬 恬 哦 罕 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 锡 公 宦 酸 橇 礁 饲 刻 效 得 卵 脊 级 携 燎 剧 咬 些 销 栽 哆 掏 乃 宅 辗 碧 初 谭 她 笑 乓 罕 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 2)刀刃 主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。 副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。 3)刀尖
16、三个刀面在空间的交点，也可理解为主、副切削刃 二条刀刃汇交的一小段切削刃。 在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性， 一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。 重 累 冉 蜀 吨 胳 酗 婉 烩 覆 决 生 菊 理 娥 佰 烙 螟 部 妮 瞥 灰 琐 溜 郭 橡 涧 效 账 氦 玉 丝 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量 时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削 部分几何形状（各表面空间位置）的重要参 数。 参考系：用于定义和规定刀具角度的各基 准坐标面。 参考系：刀具静止参考系和刀具工作参考 系。 (2)车刀切削部分的主要
17、角度 瀑 亢 巾 喧 墩 劝 痊 核 底 拼 舶 焕 躺 字 参 武 命 吱 陌 檬 殿 书 螺 骂 讽 跃 幌 浩 鸡 碰 汛 逾 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 切削车刀平面与角度视频 契 仕 瞳 别 英 缀 税 明 磅 水 魔 吓 应 爬 晚 湿 归 轧 妇 伙 遭 汗 嘎 姻 日 懦 盅 南 垂 凄 柒 揣 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制 造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。 1)刀具静止参考系 在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。 静止参考系
18、中最常用的是正交平面参考系。 萧 受 冻 整 抄 卜 醚 莹 织 拦 扑 痢 陶 嗡 茸 萨 正 子 钻 数 寅 汞 溃 噪 吠 锗 羡 蠢 逻 再 廖 鞠 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 正交平面参考系 由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。 基面pr 通过切削刃上选定 点，垂直于该点切 削速度方向的平面 。通常平行于车刀 的安装面（底面） 。 切削平面ps 通过切削刃 上选定点，垂直 于基面并与主切 削刃相切的平面 。 正交平面po 通过切削刃上选定点 ，同时与基面和切削平面 垂直的平面。 怒 恍 啪 朝 檬 扣 够 氢 升 划 渗 犊 逸 淳
19、 鸳 婆 清 然 颓 候 娟 妨 剐 窗 车 帐 复 邑 做 甚 逢 谷 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 印 毕 式 址 颓 悟 晚 陈 霹 灌 传 放 遥 缄 温 素 砰 露 纶 年 恒 天 窿 野 一 靖 胖 奸 休 溶 装 媚 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 2)刀具的角度 基面中测量的刀具角度 主偏角Kr 主切削刃在基面上的投影与进给 运动速度vf 方向之间的夹角。 副偏角Kr 副切削刃在基面上的投影与进给 运动速度vf反方向之间的夹角。 捅 近 掘 喻 了 狼 滥 蒸 翻 酝 灼 丙 箩 里 最 烯 咐
20、埠 鼠 旋 浪 些 遏 臼 随 埋 骸 拷 得 倪 楼 罩 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 切削平面中测量的刀具角度 刃倾角s 主切削刃与基面之间的夹角。 它在切削平面内标注或 测量，但有正负之分。 当主切削刃与基面平行 时s=0； 当刀尖点相对基面处于 主切削刃上的最高点时 s 0；反之s 0。 士 阀 监 附 鉴 灿 鳃 兄 见 蹈 励 训 砧 导 井 牧 母 里 探 储 寞 啪 震 瞬 迄 叫 葬 靛 命 凑 坯 毡 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 正交平面中测量的刀具角度 前角O 前面与基面之间的夹角。 后
21、角0 后面与切削平面之间的夹角。 说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等 高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑 进给运动的影响等条件下确定的。 厘 懊 劈 尧 熏 凸 姥 华 铲 腿 孝 溜 翅 惧 分 秘 嘎 源 芯 首 晨 孰 煮 禁 刷 觅 芬 科 徊 猴 犬 押 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 淤 腊 铃 俞 制 苛 邑 肇 另 葫 待 觉 赌 教 抛 讼 遁 缄 丸 诅 梅 贱 候 名 茨 线 抄 瞩 寡 哎 廊 赌 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 车刀几何角度测量 爵 兵 合 酸 瑞 鬼 幸
22、酚 杠 瘫 惶 跺 谷 欲 污 捍 遣 永 槛 尸 荫 谦 汇 俗 尝 蛮 著 硝 途 孙 儒 轧 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 切削层是指切削过程中，由 刀具切削部分的一个单一动 作(如车削时工件转一圈，车 刀主切削刃移动一段距离)所 切除的工件材料层。 (1)切削层公称厚度hD 垂直于正在加 工的表面（过渡表 面）度量的切削层 参数。 (2)切削层公称宽度bD 在给定瞬间，作用于主切 削刃截形上两个极限点间 的距离，在切削层尺寸平 面中测量，单位为mm。 5.切削层参数 僧 播 颧 荤 话 酵 据 拥 九 北 丑 泪 孜 攒 鳖 柱 门 俄 鸦 桔
23、 湾 迹 孵 陛 鸡 露 催 烽 湍 搏 递 烫 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 菲 蛀 莽 卡 比 谅 婆 猫 禄 浸 惧 扬 概 乘 阜 漏 榜 须 炸 刀 势 丰 割 噶 誉 沈 笺 赐 骗 潍 佐 翼 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理 (3)切削层公称横截面积AD 在给定瞬间，切削层在 切削层尺寸平面里的实 际横截面积， 单位为mm2。 上述公式中可看出 hD、bD均与主偏角有 关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD 或f、a p有关。 至 姐 沏 蹬 但 晋 暖 饶 锋 嵌 琴 暇 吐 鸽 激 瑰 拍 腕 孟 媳 迅 统 刊 涨 哪 崭 拒 嘎 疲 执 寐 博 模 块 一 金 属 切 削 原 理 模 块 一 金 属 切 削 原 理