金属切削机床的基本知识PPT文档格式.ppt

金属切削机床的基本知识PPT文档格式.ppt

《金属切削机床的基本知识PPT文档格式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属切削机床的基本知识PPT文档格式.ppt（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

,1切削速度c:

切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。

单位ms或mmin。

若主运动是旋转运动时，切削速度一般为其最大线速度:

c=,dn,1000x60,c切削速度（ms）,d完成主运动的刀具或工件的最大直径（mm）,n主运动的转速（rmin）,若主运动为往复直线运动（如刨削等），则常以平均速度为切削速度。

c=2Lnr601000（ms）L:

往复行程长度（mm）nr:

主运动每分钟的往复次数（stmin）,用单齿刀具加工时，进给量f指主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。

单位：

mmr或mmst,、进给量f：

刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。

用单齿刀具加工时，进给量f指主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。

mmr或mmst,待加工面,已加工面,f,ap,c,图示车外圆,dw,dm,在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。

m,对于车外圆:

、背吃刀量ap：

单位：

mm,课堂练习题,车外圆时，已知工件转速n=320r/min，车刀进给速度Vf=64mm/min，dw=100mmdm=90mm，试计算切削速度c、进给量f、背吃刀量ap？

解:

c=nd601000=3.14320100601000=1.67m/sf=Vf/n=64（mm/min）320（r/min）=0.2mm/rap=（dw-dm）2=（100-90）2=5mm,第二节刀具材料及刀具构造,1、对刀具材料的基本要求,、刀具材料,较高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件的硬度。

一般60HRC以上。

较好的耐磨性.以抵抗切削过程中磨损，维持一定的切削时间。

足够的强度和韧度.以承受切削力、冲击和振动。

较高的耐热性.以便刀具在高温下仍能保持高硬度，又称为红硬性或热硬性。

较好的工艺性.以便于制造刀具，工艺性包括：

如锻造性能、热处理性能、磨削加工性能等。

碳素工具钢含碳量在0.71.2。

常用的牌号为T10A、T12等。

优点:

淬火后硬度可达6064HRC，价格便宜。

缺点:

不能耐高温，切削速度不能很高，适合制造切削速度不高的手动工具，例如锉刀、手工锯条等。

2、常用的刀具材料,合金工具钢在碳素工具钢中加入铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等元素，提高材料的耐热性，淬火硬度可达6065HRC以上。

常用牌号9SiCr等。

适合制造铰刀、板牙工具等。

高速钢又称锋钢、白钢或风钢为高合金工具钢.合金钢中W、Cr、V等含量较多，它的耐热性和耐磨性高。

淬火硬度6269HRC，能耐540650的高温，比用碳素钢制造的刀具在切削速度方面提高23倍。

适合制造一些较复杂的刀具。

如铣刀、钻头及拉刀等。

常用牌号：

W18Cr4V含W18、Cr4、V1.5以下。

W6M05Cr4V2等主要用于制造热轧刀具（麻花钻等）,.硬质合金以高硬度、高熔点的金属碳化物（WC、TiC等）粉末作基体，用Co等作粘结剂经粉末冶金的方法制成的合金。

硬度高为8993HRA。

耐磨性好，其中高温碳化物含量超过高速钢，耐热性高。

允许切削温度可达8001000，允许的切削速度比高速钢高数倍。

强度和韧度较高速钢低，工艺性也不如高速钢。

应用:

硬质合金常制成各种型式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、端铣刀等的刀体上使用。

硬质合金分为二大类：

a、钨钴类（K类）:

由WC和Co组成。

K01、K20、K30等。

数字越大，Co含量越高。

其塑性较好。

但切削塑性材料时，耐磨性较差。

适于加工铸铁、青铜等脆性材料。

b、钨钛钴类（P类）:

由WC、TiC和Co组成。

P01、P10、P30等。

数字越小，TiC含量越高，硬度越高，耐磨性越高。

适于加工钢件。

.陶瓷材料主要成分Al2O3优点:

硬度高，耐磨性好，耐热性高。

允许用较高的切削速度，价格便宜。

性脆怕冲击，切削时容易崩刃。

主要用于精加工、半精加工及加工高硬度、高强度钢及冷硬铸铁等材料。

二、刀具角度,前面刀具上切屑流过的表面,主后面同前面相交形成主切削刃的后面,副后面同前面相交形成副切削刃的后面,、车刀切削部分的组成：

以外圆车刀为例：

前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃。

（一般称三面、二刃、一尖）,后面:

刀具上，与工件上切削中产生的表面相对的表面。

主切削刃起始于切削刃上主偏角为零的点，用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃。

它担负着主要的切削工作。

副切削刃切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于主偏角为零的点。

切削刃：

刀具前面上作切削用的刃,刀尖：

主切削刃和副切削刃的连接处,、车刀切削部分的主要角度

（1）刀具静止参考系（基面、切削平面、正交平面和假定工作平面）,基面:

过切削刃选定点，垂直于该点主运动方向的平面，以Pr表示。

切削平面：

过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面。

主切削平面以Ps表示。

正交平面：

过切削刃选定点，并同时垂直于基面和主切削平面的平面。

以Po表示。

假定工作平面:

过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面。

主偏角Kr在基面中测量的主切削平面与假定工作平面间的夹角。

（2）车刀的主要角度,b副偏角Kr在基面中测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角。

前角0在正交平面中测量的前面与基面间的夹角。

对切削加工的影响:

决定着切削刃的锋利程度和强度。

增大前角，主切削刃愈锋利，切削起来就愈轻快，但是前角太大就会削弱刀头的强度。

前角0的正负：

前面低于基面为正，反之为负。

d后角0在正交平面中测量的后面与切削平面间的夹角。

增大后角可减小刀具后面的磨损，提高刀具的使用寿命。

但。

角太大同样要削弱刀头的强度。

e刃倾角s在主切削平面中测量的主切削刃与基面的夹角。

刃倾角s的正负：

主切削刃低于基面为正，反之为负。

一、切屑形成过程及切屑种类,1.切屑形成过程,塑性金属的切削过程本质上是一种挤压过程。

金属材料受到刀具的作用后，经过弹性变形、弹一塑性变形、挤压分离三个阶段沿刀具前面流出形成切屑.,第三节金属切削过程,2.切屑的种类带状切屑、节状切屑、崩碎切屑,切屑的形状可以随切削条件的不同而改变。

例如，加大前角、提高切削速度或减小进给量可将节状切屑转变成带状切屑，使加工的表面较为光洁。

二、切削力：

刀具在切削工件时，必须克服材料的变形抗力，克服刀具与工件及刀具与切屑之间的摩擦力，才能切下切屑。

这些刀具切削时所需的力称。

1切削力的构成与分解,以车削外园为例:

总切削力F可以分解为三个互相垂直的分力:

在主运动方向上的分力切削力Fc,在进给运动方向上的分力进给力Ff,在垂直于工作平面方向上的分力背向力Fp,

（1）切削力Fc：

消耗的功率最多，约占车削总功率的90%以上，是计算机床动力，以及主传动系统零件强度和刚度的主要依据。

（2）进给力Ff是设计和验算进给机构所必需的数据。

（3）背向力Fp一般作用在工件刚性较弱的方向上，容易使工件变形。

如车细长轴时，为了减小Fp，常用Kr90偏刀。

三个切削分力互相垂直，并与总切削力F有如下关系,三、切削热和切削温度,1切削热的产生、传出及对加工的影响,传入刀具的热量使刀具在切削过程中温度可达很高（高速切削时达1000以上）。

温度升高以后；

会加速刀具的磨损。

传入工件的热，可能使工件变形，从而产生形状和尺寸误差。

因此，在切削加工中，如何设法减少切削热的产生、改善散热条件以及减少高温对刀具和工件的不良影响，有着重大的意义。

2切削温度及其影响因素,切削速度增加时，单位时间产生的切削热随之增加，对温度的影响最大。

进给量和背吃刀量增加时，切削力增大，摩擦也大，所以切削热也会增加。

工件材料的强度及硬度愈高，切削中消耗的功也愈大，切削热产生的愈多。

导热性好的工件材料和刀具材料，可以降低切削温度。

常用的切削液二大类：

（1）水基切削液如肥皂水、苏打水等.主要成分是水，切削液比热容大、流动性好，主要起冷却作用。

为了防止机床和工件生锈，常加入一定量的防锈剂。

（2）油基切削液主要成分是矿物油，少数采用动植物油或复合油。

比热容小、流动性差，主要起润滑作用。

1切削液的作用和种类主要通过冷却和润滑作用来改善切削过程，一方面吸收并带走大量切削热，起到冷却作用，另一方面它能渗入到刀具与工件和切屑的接触表面，形成润滑膜，有效地减小摩擦。

四、切削液的选用,粗加工时，主要要求冷却。

一般应选用冷却作用较好的切削液，如低浓度的乳化液等。

精加工时，主要希望提高表面质量和减少刀具磨损，般应选用润滑作用较好的切削液，如高浓度的乳化液或切削油等。

2切削液的选择和使用通常应根据加工性质、工件材料和刀具材料等来选择,加工一般钢材时，通常选用乳化液或硫化切削油。

加工铜合金和有色金属时，不宜采用含硫化油的切削液，以免腐蚀工件。

加工铸铁、青铜、黄铜等脆性材料时，为了避免崩碎切屑进入机床运动部件，般不用切削液。

五、刀具磨损和刀具耐用度,1刀具磨损的形式与过程刀具正常磨损时，按其发生的部位不同可分为三种形式，即后面磨损、前面磨损、前面与后面同时磨损。

刀具的磨损过程如图示，可分为三个阶段：

2刀具耐用度:

刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具的耐用度。

粗加工时，多以切削的时间（min）表示刀具耐用度。

例如，目前硬质合金焊接车刀的耐用度大致为60min.精加工时，常以走刀次数或加工零件个数表示刀具的耐用度。

3.刀具寿命:

刀具从开始切削到完全报废，实际切削时间的总和。

一、材料切削加工性的改善,1材料切削加工性的概念和衡量指标,切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。

常用的指标：

（1）一定刀具耐用度下的切削速度T当刀具耐用度为T（min）时，切削某种材料所允许的切削速度。

T越高，材料的切削加工性越好。

第四节切削加工技术经济简析,（3）切屑控制或断屑的难易凡切屑较容易控制或易于断屑的材料，其切削加工性较好；

在自动机床或自动线上加工时，常以此为衡量指标。

（4）切削力在相同的切削条件下，凡切削力较小的材料，其切削加工性较好。

在粗加工中，当机床刚性或动力不足时，常以此为衡量指标。

（2）已加工表面质量凡较容易获得好的表面质量的材料，其切削加工性较好；

反之则较差。

精加工时，常以此为衡量指标。

还可以通过适当调整材料的化学成分，来改善其切削加工性。

例如在钢中适当添加某些元素，可使其切削加工性得到显著改善，需要说明的是，只有在满足零件对材料性能要求的前提下，才能这样做。

通过适当的热处理，可以改变材料的力学性能，从而达到改善其切削加工性的目的。

2改善材料切削加工性的2个主要途径,第一节金属切削机床一、分类：

车床、铣床、刨床、钻床、磨床等十二大类。

二、机床的型号：

按标准GB/T15375-94金属切削机床型号编制方法规定：

机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成。

示例：

MG1432AM：

磨床类（类别代号）G：

高精度磨床（特性代号）：

外圆磨床组（组代号）：

万能外圆磨床型（系代号）32：

主参数（工作台上最大磨削直径为320）A：

重大改进序号（第一次重大改进）,例如：

C（车）X（铣）Z（钻）B（刨）等,第二章金属切削机床的基本知识,作业:

30复习题

（2）（5）（14）31思考和练习题（5）1）,