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1第一章 刀具几何角度及切削要素解析


第二节

车刀角度
任务:车刀图示表达与分析 重点-难点-考点: 刀具切削部分几何参数的基本定义; 刀具的工作角度概念及影响因素;
一、刀具的组成
一、刀具的组成

车刀组成 ——刀柄(杆):用于装夹
刀面 ——刀头:用于切削{ 刀尖
刀刃
1.刀面
1.前面(Aγ ) 前面(前刀面)是刀具上切屑流过的表面。 2.主后面(Aα ) 主后面(主后刀面)是与工件上过渡表面相对 的表面。 3. 副后面(A’ α ) 副后面(副后刀面)是与工件上已加工表面相 对的表面。
2.材料切除率Q
概念:单位时间内切除掉的材料的体积。 单位:mm3/min 计算公式: Q=1000 apf vc

三、合成切削运动与合成切削速度
合成切削运动:主运动和进给运动合成的运动。 合成切削速度:切削刃选定点相对于工件合 成切削运动的瞬时速度。

课堂任务
任务1-1
总结
切削运动的概念 切削用量

2.进给运动
概念:刀具与工件之间产生的附加相对运动, 配合主运动,不断将多余的金属投入切削,以 保持切削连续进行或反复进行的运动。 完成者:进给运动可由刀具完成(如车削、钻 削),也可由工件完成(如铣削); 特点:进给运动不限于一个(如滚齿),个别 情况也可以没有进给运动(如拉削)。一般而 言,进给运动速度较低,消耗功率较少。
图1-2 车外圆切削时间计算图
刀具切入与切出的确定 合理确定切入与切出长度,有助于刀具顺利切入与切出零件,避免损 坏刀具与碰伤零件。 如图所示用钻头钻孔,钻头定位于R点,从R点以进给速度作Z向进 给,到孔底部后,应安排快速退到R点。长度A为切入距离,B为切 出距离,A与B实际尺寸要视工件表面状态和加工性质而定。

2.切削刃

1.主切削刃(S) 主切削刃是前刀面与主后面相交而得到的 交线,用以形成工件的过渡表面。它完 成主要的金属切除工作。 2.副切削刃(S’) 副切削刃是前刀面与副后面相交而得到 的交线。
3.刀尖

刀尖是指主切削刃与副切削刃的连接处相当少 的一部分切削刃。为了增加刀尖处的强度,改 善散热条件,通常在刀尖处磨有圆弧或直线过 渡刃。

pr、ps、po组成一个正交的正交平面参考系。
(一)正交平面参考系图
图 1-6 正交平面参考系主、副切削刃上的坐标平面
(二)法平面参考系
基面(Pr):过切削刃选定点,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 的一个平面或过回转轴线的平面。 主切削平面(Ps)通过主切削选定点,与主切 削刃相切并垂直于基面的平面。 法平面(Pn)过切削刃选定点垂直于切削刃的 平面。
(1)待已加工表面(2)过渡表面(3)已加工表面
四、切削用量
切削用量 1.切削速度 2.进给量 3.背吃刀量(切削深度)
用于调整机床、计算切削力、切削功率、核算工 序成本、夹具设计等所必需的参数。
1.切削速度
概念:切削刃选定点相对于工件主运动 的瞬时速度 符号:vc 计算公式:vc=π dn/1000 (m/min) d:刀具选定点的旋转直径(mm) n:工件或刀具转速(r/min)
参看图1-1
dw dm ap 2
dw――待加工表面直径
dm――已加工表面直径
六.切削时间和材料切除率

1.切削时间tm 概念 :直接改变工件尺寸、形状等工艺 过程所需要的时间。(单位:min)

Hale Waihona Puke 计算公式:lA tm Vf ap
l :刀具行程长度 A:半径方向加工余量
参看下页图1-2
金属切削原理与刀具
教 信 师: 冯和平 箱:pcoqrs@
第一章 基本定义
观 察 自 己 … … …
第一章 基本定义
本章主要介绍金属切削的几何参数, 是学习切削原理与刀具设计、使用、刃磨的基础。
第1节 车削运动
第1节 车削运动
图1-1 车削运动、形成的表面、切削层和车外圆切削时间的计算 1-待加工表面 2-过渡表面 3-已加工表面
4.刀楔
为提高刃口强度和满足加工要求,在前后刀面磨制倒棱面,
二、刀具角度参考系
1.刀具静止参考系: 刀具静止参考系:在刀具设计、制造、刃磨、测量 时用于定义刀具几何参数的参考系。 在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。 建立刀具标注角度参考系时不考虑进给运动的影响, 且假定车刀刀尖与工件中心等高,车刀刀杆中心线 垂直于工件轴线。 2.刀具工作参考系: 用于定义刀具工作时角度的参考系。在该参考系 中定义的角度称为刀具的工作角度。
静止参考系分类
正交平面参考系 法平面参考系 假定工作平面参考系

(一)正交平面参考系
基面(Pr):过切削刃选定点,车刀的基面平行于刀 体底面。 主切削平面( Ps ): 通过主切削选定点,与主切削 刃相切并垂直于基面的平面。若主切削刃为直线,主 切削平面则为主切削刃和主运动方向所构成的平面。 正交平面(Po): 通过主切削刃选定点并同时垂直 于基面和主切削面的平面。
一、切削运动
如图1-1 观察切削过程参考系
1.概念 切削运动:在切削加工时,工件与 刀具之间的相对运动。 2.分类 按所起的作用来划分,切削运动可 分为: 1.主运动 2.进给运动
1.主运动
概念:刀具与工件之间最主要的相对运 动。 形式:主运动可以是旋转运动(如车削、 镗削中主轴的运动),也可以是直线运 动(如刨削、拉削中的刀具运动)。 特点:消耗功率最多,速度最高。主运 动通常只有且必须有一个。

2.进给量

进给量f:工件或刀具每转或行程,刀具在进给 运动方向上相对与工件的位移量。参看图1-1 单位: mm/r
进给速度vf:切削刃选定点相对与工件进给运 动的瞬时速度。 单位:mm/s; m/s。 计算公式:vf=n*f
3.背吃刀量(切削深度)

背吃刀量ap:垂直于进给运动方向测量的 切削层的最大尺寸.(mm)

一、切削运动工件上形成的表面
切削加工时工件上形成三个不断变化 着的表面:
(1)已加工表面 (2)待加工表面 (3)过渡表面
三.切削层
切削层是由切削部分切过工件一个单程 所 切除的工件材料层。 公称横截面积SABCD 实际切削横截面积SABCE 残留横截面积SAED
图1-1切削运动、切削层与成形表面
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