机橄制造工艺与装备 第一章 工业工程系 2007年11月
机械制造工艺与装备 第一章 工业工程系 2007年11月
切削运动 在切削加工中刀具与工件的相对运动,称为切削运动。按其功用分为主运 动和进给运动。 主运动:由机床或人力 提供的主要运动,它促 主运动方向 合成切削运动方向 使刀具和工件之间产生 相对运动,从而使刀具 P 前刀面接近工件,从工 件上直接切除金属,它 具有切削速度最高,消 进给运动方向 耗功率最大的特点 进给运动:由机床或人 切削刃选定点 力提供的运动,它使刀 具和工件之间产生附加 图1-1刀具和工件的运动—车刀 的相对运动,使主运动 能够继续切除工件上多余金属,以便形成所需几何特性的已加工表面
一、切削运动 在切削加工中刀具与工件的相对运动，称为切削运动。按其功用分为主运 动和进给运动。 主运动：由机床或人力 提供的主要运动，它促 使刀具和工件之间产生 相对运动，从而使刀具 前刀面接近工件，从工 件上直接切除金属，它 具有切削速度最高，消 耗功率最大的特点。 进给运动：由机床或人 力提供的运动，它使刀 具和工件之间产生附加 的相对运动，使主运动 能够继续切除工件上多余金属，以便形成所需几何特性的已加工表面
工件上的加工表面 切削加工时在工件上产生的表面如图1-3所示。 1待加工表面工件上有待切除的表面 2.已加工表面工件上经刀具切削后产生的表面 3过渡表面工件上由 待加工表面 过渡表面 刀具切削刃形成的正 加工表面 在切削的那一部分表 面,它在下一切削行 程,刀具或工件的下 一转里被切除,或由 下一切削刃切除
二、工件上的加工表面 切削加工时在工件上产生的表面如图 1-3 所示。 1.待加工表面 工件上有待切除的表面。 2.已加工表面 工件上经刀具切削后产生的表面。 3.过渡表面工件上由 刀具切削刃形成的正 在切削的那一部分表 面，它在下一切削行 程，刀具或工件的下 一转里被切除，或由 下一切削刃切除
切削用量 1切削速度vc 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度 vc=(TdWn)/1000(1-1) 2进给量f 工件或刀具每转一周时,刀具与工件在进给运动方 向上的相对位移量。 Vf=fn(1-2) 3背吃刀量ap 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测 量的吃刀量。 ap=(dw-dm)/2(1-3)
三、切削用量 1.切削速度 v c 切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。 v c=( π d w n )/1000 (1-1) 2.进给量 f 工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方 向上的相对位移量。 v f=fn （ 1-2 ） 3.背吃刀量 a p 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测 量的吃刀量。 a p = （ d w — d m ） /2 （ 1-3 ）
四、车削刀具 1、车刀由刀头和刀柄组成 刀具的切削部分包括以下几个部分 (1).前刀面Ay 2).主后刀面Aa (3)副后刀面Aa 主切削刃S (4)主切削刃S 前刀面y (5)副切削刃S′副切削刃 刀尖 夹持部分 切削部分 副后刀面A 主后刀面Aa
四、车削刀具 1、车刀由刀头和刀柄组成 刀具的切削部分包括以下几个部分： （1）.前刀面 A γ （2）.主后刀面 A α （3）.副后刀面 A α ′ （4）.主切削刃 S （5）.副切削刃 S
2.车刀切削部分的主要角度 (1)刀具静止参考系一一选定适当组合的基准坐标平面作 为参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何 参数的参考系,称为刀具静止参考系。 ①基面一一过切削刃选定点,垂直于该点假定主运动方 向的平面(Pr); ②切削平面一一过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂 直于基面的平面,主切削 平面(Ps),副切削平面 假定主运动方向vc (Ps); 切削刃选定点 ③正交平面一一过切削刃 假定进给运动方向f 选定点,并同时垂直于基面 :切削平面Ps 和切削平面的平面(Po); 假定工作平面Pf ④假定工作平面一一过切 基面P 削刃选定点,垂直于基面并 正交平面Po 平行于假定进给运动方向的 底平面 平面(P
2．车刀切削部分的主要角度 （1）刀具静止参考系――选定适当组合的基准坐标平面作 为参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何 参数的参考系，称为刀具静止参考系。 ① 基面――过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方 向的平面（Pr）； ② 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（Ps），副切削平面 （P´ s）； ③ 正交平面――过切削刃 选定点，并同时垂直于基面 和切削平面的平面（Po）； ④ 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（Pf）
(2)车刀的主要标注角度及选择要点一一在车刀设计、制造、刃磨和测量时, 必须确定的角度。 ①前角y一前刀面与基面之间的夹角。增大前角,使主切削刃锋利,减小切 削力和切削热。但前角过大,刀刃很脆弱,易产生崩刃。前角有正与负(如 图)的区分。 ②后角a一主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后 刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损,并配合前角影响切削刃的锋利和 强度。 ③主偏角Kr一主切削刃和假定进给方向在基面(P)上投影的夹角。主偏 角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大小。有时主偏角也根据工件加工 形状来定a 切削平面 基面 向 y=0
（2）车刀的主要标注角度及选择要点――在车刀设计、制造、刃磨和测量时， 必须确定的角度。 ① 前角γ――前刀面与基面之间的夹角。增大前角，使主切削刃锋利，减小切 削力和切削热。但前角过大，刀刃很脆弱，易产生崩刃。前角有正与负（如 图）的区分。 ② 后角α――主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后 刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损，并配合前角影响切削刃的锋利和 强度。 ③ 主偏角 Κr――主切削刃和假定进给方向在基面（Pr）上投影的夹角。主偏 角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大小。有时主偏角也根据工件加工 形状来定
④副偏角Kr——副切削刃和假定进给的相反方向在基面Pr上投影的夹角。副偏 角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦,减少刀具磨损和防 止切削时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积,降低已加工表面的粗 糙度(如图) ⑤刃倾角As-一在主切削平面(Ps)里测量的主切削刃与基面间的夹角。它与 前角类似,也有正、负和零值之分(如图)。刃倾角主要影响刀头的强度、 切削分力和排屑方向 选择刀具几何角度时,应遵循“锐字当先,锐中求固”原则。即将刀具锋利 放在第一位,同时保证刀具有一定的强固。国内外先进刀具在角度的变革方 面,大 大一小”的趋垫,即采用大的前鱼、刃倾角和主偏角,采用 小的后角 M
④ 副偏角Κ´r――副切削刃和假定进给的相反方向在基面Pr上投影的夹角。副偏 角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦，减少刀具磨损和防 止切削时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积，降低己加工表面的粗 糙度（如图） ⑤ 刃倾角λs――在主切削平面（Ps）里测量的主切削刃与基面间的夹角。它与 前角类似，也有正、负和零值之分（如图）。刃倾角主要影响刀头的强度、 切削分力和排屑方向。 选择刀具几何角度时，应遵循“锐字当先，锐中求固”原则。即将刀具锋利 放在第一位，同时保证刀具有一定的强固。国内外先进刀具在角度的变革方 面，大致有“三大一小”的趋势，即采用大的前角、刃倾角和主偏角，采用 小的后角
、切削层参数(如上页图 1.切削厚度hD一一垂直与切削刃的方向上度量的切削层截 面的尺寸。(mm) 2.切削宽度bD—一沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。 (mm) 3.切削面积AD给定瞬间,切削层在切削层尺寸平面里 的横截面积。(m)A≈fan=b 已加工表面 ADB 过渡表 面h 切削层的公 你橫截面积 待加工表面 进给量 AD 进给运动方向 图1-19切削层尺寸平面上的视图
三、切削层参数（如上页图） 1．切削厚度hD――垂直与切削刃的方向上度量的切削层截 面的尺寸。（mm） 2．切削宽度bD――沿切削刃方向度量的切削层截面的尺寸。 (mm) 3．切削面积AD――给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里 的横截面积。 (mm) A fa b h D p D D =