金属切削与机床金属切削的基本概念资料.ppt

第1章金属切削的基本概念1.1切削运动与切削用量图1-1切削运动2．进给运动
进给运动是使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以是连续的，如车削外圆时车刀平行于工件轴线的纵向运动；也可以是步进的，如刨削时工件或刀具的横向移动等。在金属切削中可以有一个或几个进给运动，也可以没有进给运动。3．合成切削运动
由主运动和进给运动合成的运动，称为合成切削运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时合成运动方向称为该点的合成切削运动方向，其速度称为合成切削速度，如图1－1所示。1.1.2加工表面
切削加工时在工件上会形成依次变化的三个表面，如图1-2所示。
(1)待加工表面:工件上即将被切除的表面。
(2)已加工表面:工件上切削后所形成的表面。
(3)过渡表面:工件上由切削刃正在形成的表面。图1-2工件上的加工表面1.1.3切削用量
切削用量是指切削速度、进给量、背吃刀量的总称，或称切削用量三要素。切削用量是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。图1-3为切削用量示意图。图1-3切削用量1．切削速度vc
切削速度是指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，即主运动的线速度，单位为m/s。车削时计算公式如下:2．进给量f
进给量是指刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示，单位为mm/r或mm/行程。
进给速度vf是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。3．背吃刀量ap
背吃刀量一般是指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。如纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：1.2刀具切削部分的几何角度图1-4各种刀具切削部分的形状图1-5不重磨刀具的切削部分1.2.1刀具切削部分的组成
车刀由切削部分和刀杆组成，如图1-6所示。刀杆是刀具的夹持部位；切削部分主要完成对金属的切削。切削部分的主要组成如下：
(1)前刀面Aγ：刀具上切屑流出的表面。
(2)主后刀面Aα：与工件上过渡表面相对的刀面。
(3)副后刀面A′α：与工件上已加工表面相对的刀面。
(4)主切削刃S：前刀面与主后刀面汇交的边锋。
(5)副切削刃S′:前刀面与副后刀面汇交的边锋。
(6)刀尖：主切削刃和副切削刃的汇交处。图1-6外圆车刀的组成1.2.2刀具静止角度
1．刀具静止角度参考系
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称为刀具静止参考系，由此定义的角度称为刀具标注角度。为方便讨论，在建立静止参考系时不考虑进给运动的大小，同时也假定车刀的安装基准面垂直于主运动方向。1）正交平面参考系（Pr－Ps－Po）
正交平面参考系由基面Pr、切削平面Ps和正交平面Po组成，如图1-7(a)所示。
(1)基面Pr：通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面。
(2)切削平面Ps：通过切削刃上选定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面。
(3)正交平面Po：通过切削刃上选定点，垂直于主切削刃在基面上投影的平面。2）法平面参考系（Pr－Ps-Pn）
法平面参考系由基面Pr、切削平面Ps和法平面Pn组成，如图1-7(a)所示。
法平面Pn：通过切削刃上选定点，垂直于切削刃的平面。3）假定工作平面、背平面参考系（Pr-Pf-Pp）
假定工作平面、背平面参考系由基面Pr、假定工作平面Pf、背平面Pp组成，如图1-7(b)所示。
(1)假定工作平面Pf：通过切削刃上选定点，平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。
(2)背平面Pp:通过切削刃上选定点，垂直于假定工作平面和基面的平面。图1-7刀具静止角度参考系
(a)正交平面、法平面参考系；(b)假定工作平面、背平面参考系2．刀具静止角度的标注
刀具静止角度标注的基本方法为“一刃四角法”，即每一条切削刃及其刀面，只需四个基本角度，就能唯一地确定其空间位置。一把刀具可能有多条切削刃，应首先找出主切削刃，对主切削刃标注四个角度，然后再分析其它切削刃。
1）正交平面参考系的角度标注
图1-8为外圆车刀在正交平面参考系中角度的标注。图1-8正交平面参考系及角度标注
(a）正交平面参考系;(b）正交平面参考系的角度标注根据切削平面定义知，主切削刃在切削平面内，其位置分别由主偏角和刃倾角确定。
（1）主偏角κr：在基面内度量的切削平面Ps与假定工作平面Pf之间的夹角。
（2）刃倾角λs：在切削平面内度量的主切削刃与基面之间的夹角。
当刀尖相对车刀底平面在主切削刃上为最高点时，刃倾角λs为正值；为最低点时，刃倾角λs为负值；当主切削刃在基面内时，刃倾角λs为零，如图1－9(b)所示。
主切削刃位置确定之后，形成主切削刃前、后刀面的位置，可在正交平面内确定。其对应的角度为前角γo和后角αo。（3）前角γo：在正交平面内度量的前刀面Aγ与基面Pr之间的夹角。
在正交平面内，前刀面在基面之下时前角