第1章 金属切削过程基本知识VIP免费

第一章金属切削过程的基础知识本章提要1.1基本定义1.2刀具材料本章主要介绍金属切削过程的基础知识，分两大部分：一、基本定义——介绍金属切削过程方面的一些基本概念，它包括切削运动、切削用量、参考系（基面、切削平面、主剖面）、刀具标注角度、切削层参数等。二、刀具材料——介绍刀具材料应具备的性能（硬度、耐磨性、强度、韧性、耐热性、工艺性、经济性），两种常用的刀具材料（高速钢、硬质合金）和其它刀具材料（涂层、陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼）。本章提要本章提要1.1基本定义1.1.2刀具切削部分的基本定义1.1.3刀具角度的换算1.1.5切削层参数与切削形式1.1.4刀具工作角度1.1.1切削运动与切削用量金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程，刀具要从工件上切去金属,必须具备以下三个条件:1、工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动2、刀具材料必须具有一定的切削性能3、刀具必须具有适当的几何参数，即切削角度。图1.1车削时的切削运动待加工表面：即将被切去金属层的表面;加工表面：切削刃正在切削着的表面;已加工表面：已经切去一部分金属形成的新表面。1.1.1切削运动与切削用量1.1.1.1切削运动金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动。但是，按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分，可分为主运动和进给运动。如图1.1所示。（1）主运动主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它的速度最高，消耗机床功率最多。（2）进给运动使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以是连续运动，也可以是间歇运动。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度向量ve表示。如图1.3所示，合成速度向量等于主运动速度与进给运动速度的向量和。即ve=vc+vf(1.1)（3）合成运动与合成切削速度图1.3切削时合成切削速度1.1.1.2切削用量三要素ve、f、ap称之为切削用量三要素。1000dn（1）切削速度大多数切削加工的主运动采用回转运动。回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的切削速度计算公式如下：vc=m/s或m/min(1.2)式中d－工件或刀具上某一点的回转直径（mm)n－工件或刀具的转速（r/s或r/min)往复运动时，平均速度V＝2lnr/1000L：往复运动行程长度。N：主运动每分往复次数str/s或str/min进给速度vf是单位时间的进给量，单位是mm/s(mm/min)进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r（毫米/转）。对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz，即后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿)。显而易见vf=f·n=fz·z·nmm/s或mm/min（1.3）（2）进给速度、进给量和每齿进给量（3）背吃刀量对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。外圆柱表面车削的深度可用下式计算：ap=（dw-dm）/2mm(1.4)对于钻孔工作ap=dm/2mm(1.5)上两式中dm——已加工表面直径（mm）dw——待加工表面直径（mm）1.1.2刀具切削部分的基本定义1.1.2.1刀具切削部分的构成要素图1.3典型外圆车刀切削部分的构成(1)前刀面(3)切削刃(2)后刀面(4)刀尖(1)前刀面前刀面Ar是切屑流过的表面。分为：与主切削刃毗邻的称为主前刀面；与副切削刃毗邻的称为副前刀面。（2）后刀面后刀面分为主后刀面与副后刀面。（3）切削刃切削刃是前刀面上直接进行切削的边锋，有主切削刃和副切削刃之分。主切削刃指前刀面与主后刀面相交的锋边；副切削刃指前刀面与副后刀面相交的锋边。（4）刀尖刀尖可以是主、副切削刃的实际交点，也可以是主、副两条切削刃连接起来的一小段切削刃，它可以是圆弧，也可以是直线，通常都称为过渡刃。1.1.2.2刀具标注角度的参考系假定运动条件：首先给出刀具的假定主运动方向和假定进给运动方向；其次假定进给速度值很小，可以用主运动向量vc近似代替合成速度向量ve；然后再用平行和垂直于主运动方向的坐标平面构成参考系。假定安装条件：假定标注角度参考系的诸平面平行或垂直于刀具便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线（如车刀底面、车刀刀杆轴线、铣刀、钻头的...