金属切削原理与刀具（中职）项目一.pptx

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项目一金属切削基础,电子课件,目录,任务1金属切削的基本概念,任务2刀具切削部分的基本定义,任务1金属切削的基本概念,任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,一、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之分。

按切削时工件与工具相对运动所起的作用来分，可分为主运动和进给运动两类。

我们以如图1-1所示常见的、典型的外圆车削加工为例来学习切削运动。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,主运动：

由机床或人力提供的使刀具与工件之间产生主要相对运动的运动，也是切下金属所必须的最主要的运动。

进给运动：

由机床或人力提供的运动，使刀具与工件间产生附加的相对运动。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,二、切削形成的加工表面待加工表面：

将被切削去除金属层的表面；过渡表面：

切削刃正在切削的表面；已加工表面：

已经切削掉一部分金属形成的新表面。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,一、切削用量在切削运动加工过程中，需要依据不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济要求来选定适宜的切削用量。

所谓切削用量就是用来表示切削加工过程中主运动和进给运动参数的数量值。

切削用量包括切削速度（vc）、进给量（f）和背吃刀量（ap）三个要素。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,1、切削速度vc在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为（m/min）或（m/s）。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,式中：

d为工件的直径，单位为（mm）；n为工件或刀具每分（秒）钟的转数，单位为（r/min）或（r/s）。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,

（2）当主运动为往复运动时,平均切削速度为式中：

L为往复运动行程长度，单位为（mm）；nr为主运动每分钟的往复次数（往复次数/min）。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,2、进给量f铣削时，由于铣刀是多齿刀具，进给量单位除（mm/r）外，还规定了每齿进给量，用az表示，单位是（mm/z），vf、f、az三者之间的关系为：

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,3、背吃刀量ap背吃刀量（又称切削深度）是指主刀刃工作长度（在基面上的投影）沿垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。

对于外圆车削，背吃刀量ap等于工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离（实质为半径之差）,单位为（mm）。

即外圆柱的表面切削深度可以用下式计算：

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,二、切削层参数切削层是刀具切削部分切过工件的一个单程所切除的工件材料层。

切削层参数就是指这个切削层的截面尺寸。

为了简化计算，切削层形状、尺寸规定在刀具的基面中度量，切削层的形状和尺寸将直接影响刀具切削部分所承受的负荷和切屑的尺寸大小。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,如图1-2所示，车外圆时，当主、副切削刃为直线，且s=0，切削层就是车刀由位置移动到位置即一个f距离，刀具正在切削的那层金属层。

小贴示：

由以上分析可知，切削层的形状是平行四边形。

任务1金属切削的基本概念,活动一切削运动及形成的表面,活动二切削用量与切削层参数,图1-2,切削层参数,任务2刀具切削部分的基本定义,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,一、刀具的组成车刀是最常用、最简单和最基本的切削工具，因而最具有代表性。

其他刀具都可以看作是车刀的组合或变形。

因此，学习金属切削工具时，通常以车刀为例进行学习和分析。

普通车刀由刀头和刀柄两部分组成，如图1-3所示。

刀头用于切削，刀柄用以装夹。

刀具切削部分的构造要素及其定义和说明如下：

任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,图1-3,车刀的组成,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,刀具角度是确定刀具切削部分几何形状的重要参数。

用于定义刀具角度的各基准坐标平面称为参考系。

为了便于确定刀具上的几何角度，常选择某一参考系作为基准，通过测量刀面或切削刃相对于参考系坐标平面的角度值来反映它们的空间方位。

任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,一、刀具标注角度参考系

（1）假设运动条件首先，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，可以用主运动向量近似代替合成向量；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。

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（2）假设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上便于制造、刃磨和测量时定位与调整的平面或轴线。

反之也可以说，假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。

任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,2、刀具标注角度参考系种类根据ISO3002/1-1997标准推荐，刀具标注角度参考系有正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系三种。

任务2刀具切削部分的基本定义,活动二刀具角度参考系与定义,

（1）正交平面参考系活动一刀具的组成,任务2刀具切削部分的基本定义,活动二刀具角度参考系与定义,

（2）法平面参考系活动一刀具的组成,任务2刀具切削部分的基本定义,活动二刀具角度参考系与定义,（3）假定工作平面参考系活动一刀具的组成,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,二、刀具的几何角度定义由于刀具角度的参考系沿切削刃各点可能是变化的，故所定义的刀具角度应指明是切削刃选定点处的角度；凡未特殊注明者，则指切削刃上与刀尖毗邻的那一点的角度。

在切削刃是曲线或前、后刀面是曲面的情况下，定义刀具的角度时，应该用通过切削刃选定的切线或切平面代替曲刃或曲面。

任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,1、正交平面参考系刀具角度的定义前角后角ao主偏角r刃倾角ls,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,刀具角度标注符号下标的英语小写字母，应与测量该角度用的参考系平面符号下标一致。

如r就表示pr平面，s就表示ps平面，o就表示po平面。

n就表示pn平面，f就表示pf平面，p就表示pp平面。

另外，在右上角加一撇就表示副切削刃上的平面或角度。

任务2刀具切削部分的基本定义,活动二刀具角度参考系与定义,典型的车刀角度如图1-10所示。

活动一刀具的组成,任务2刀具切削部分的基本定义,活动一刀具的组成,活动二刀具角度参考系与定义,2、派生角度

（1）楔角bo正交平面中测量的前刀面与后刀面间的夹角称为楔角，用bo表示。

楔角的大小将影响切削部分截面的大小，决定着切削部分的强度，它与前角go和后角ao的关系如下:

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（2）刀尖角r在基面投影中，主切削平面与副切削平面间的夹角称为刀尖角，用r表示。

刀尖角的大小会影响刀具切削部分的强度和传热性能。

它与主偏角和副偏角的关系如下:

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