金属切削机床的基本知识.ppt

1、第五篇第五篇 切削加工切削加工切削加工切削加工切削加工切削加工使用切削工具，在工具和工件的相对运动中，使用切削工具，在工具和工件的相对运动中，使用切削工具，在工具和工件的相对运动中，使用切削工具，在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数和把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数和把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数和把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数和表面质量的加工方法。表面质量的加工方法。表面质量的加工方法。表面质量的加工方法。分为分为分为分为机械加工和钳工机械加工和钳工机械加工和钳工机械加工和钳工二部分二部分二部分

2、二部分1.1.机械加工机械加工机械加工机械加工通过工人操纵机床来完成切削加工通过工人操纵机床来完成切削加工通过工人操纵机床来完成切削加工通过工人操纵机床来完成切削加工。主要方法主要方法主要方法主要方法:车、钻、刨、铣、磨等。车、钻、刨、铣、磨等。车、钻、刨、铣、磨等。车、钻、刨、铣、磨等。2.2.钳工钳工钳工钳工 通过工人手持工具来进行加工。通过工人手持工具来进行加工。通过工人手持工具来进行加工。通过工人手持工具来进行加工。常用方法常用方法常用方法常用方法:锉、锯、刮、研、錾等。锉、锯、刮、研、錾等。锉、锯、刮、研、錾等。锉、锯、刮、研、錾等。挂轮轴工艺过程挂轮轴工艺过程挂轮轴工艺过程挂轮轴工

3、艺过程 10101010分钟分钟分钟分钟第一节第一节第一节第一节 切削运动及切削要素切削运动及切削要素切削运动及切削要素切削运动及切削要素一、一、一、一、零件表面的形成及切削运动零件表面的形成及切削运动零件表面的形成及切削运动零件表面的形成及切削运动、切削运动、切削运动、切削运动、切削运动：是刀具与工件间的相对运动。：是刀具与工件间的相对运动。：是刀具与工件间的相对运动。：是刀具与工件间的相对运动。包括包括包括包括:）主运动：）主运动：）主运动：）主运动：）进给运动：）进给运动：）进给运动：）进给运动：下面以车外圆和刨平面为例下面以车外圆和刨平面为例下面以车外圆和刨平面为例下面以车外圆和刨平面

4、为例:第一章第一章 金属切削的基金属切削的基础知知识使刀具和工件之间产生附加的相对使刀具和工件之间产生附加的相对使刀具和工件之间产生附加的相对使刀具和工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地运动，与主运动配合，即可连续地运动，与主运动配合，即可连续地运动，与主运动配合，即可连续地切除切屑，获得具有所需几何特性切除切屑，获得具有所需几何特性切除切屑，获得具有所需几何特性切除切屑，获得具有所需几何特性的已加工表面。的已加工表面。的已加工表面。的已加工表面。切削运动中速度最高、消耗机床切削运动中速度最高、消耗机床切削运动中速度最高、消耗机床切削运动中速度最高、消耗机床功率最多的运动。功率

5、最多的运动。功率最多的运动。功率最多的运动。车车外外外外圆圆 c c刨平面刨平面刨平面刨平面cc）主运）主运）主运）主运动动：）进给进给运运运运动动：使刀具和工件之使刀具和工件之使刀具和工件之使刀具和工件之间产间产生相生相生相生相对对运运运运动动，促使刀具前促使刀具前促使刀具前促使刀具前刀刀刀刀面接近工件而实现面接近工件而实现面接近工件而实现面接近工件而实现切削。切削。切削。切削。二、切削用量二、切削用量二、切削用量二、切削用量切削用量指切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称切削用量指切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称切削用量指切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称切削用量指切削速度、进给量和背

6、吃刀量三者的总称(称为切称为切称为切称为切削三要素削三要素削三要素削三要素)。1 1切削速度切削速度切削速度切削速度 c c c c:cc车车外外外外圆圆切削刃上选定点相对于工切削刃上选定点相对于工切削刃上选定点相对于工切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。件主运动的瞬时速度。件主运动的瞬时速度。件主运动的瞬时速度。单位单位单位单位mms s或或或或mmminmin。若主运动是旋转运动时，若主运动是旋转运动时，若主运动是旋转运动时，若主运动是旋转运动时，切削速度一般切削速度一般切削速度一般切削速度一般为为为为其最大线其最大线其最大线其最大线速度速度速度速度:c c=d d d dn n10

7、00 1000 x 60 x 60cc 切削速度切削速度切削速度切削速度(m(ms)s)d d 完成主运完成主运完成主运完成主运动动的刀具或工件的最大直径的刀具或工件的最大直径的刀具或工件的最大直径的刀具或工件的最大直径(mm)(mm)n n 主运主运主运主运动动的的的的转转速速速速(r(rmin)min)若主运动为往复直线运动（如刨削等），则常以若主运动为往复直线运动（如刨削等），则常以若主运动为往复直线运动（如刨削等），则常以若主运动为往复直线运动（如刨削等），则常以平均速度平均速度平均速度平均速度为切削速度。为切削速度。为切削速度。为切削速度。c c =2L=2Ln nr r601000

8、 (m601000 (ms)s)L:L:往复行程长度（往复行程长度（往复行程长度（往复行程长度（mmmm）n nr r:主运动每分钟的往复次数（主运动每分钟的往复次数（主运动每分钟的往复次数（主运动每分钟的往复次数（ststststminmin）刨平面刨平面刨平面刨平面cc用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，进给量进给量进给量进给量f f指主运动每转一转或每一行程时，指主运动每转一转或每一行程时，指主运动每转一转或每一行程时，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。刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。刀具在进给运动方向上相对

9、于工件的位移量。刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。单位：单位：单位：单位：mmmmr r 或或或或mmmmstststst、进给量、进给量、进给量、进给量f f ：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。：刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。cc车车外外外外圆圆刨平面刨平面刨平面刨平面cc用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，用单齿刀具加工时，进给量进给量进给量进给量f f指主运动每转一转或每一行程时，指主运动每转一转或每一行程时，指主运动每转一转或每一行程时，指主运动每转一转或每一行程时，刀

10、具在进给运动方向上相对于工件的位移量。刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。单位：单位：单位：单位：mmmmr r 或或或或mmmmstststst待待待待加工面加工面加工面加工面已已已已加加加加工工工工面面面面f fap p c c图示车图示车图示车图示车外圆外圆外圆外圆dwdwd dmm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

11、给运动方向测量的切削层尺寸。寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。寸平面中，垂直于进给运动方向测量的切削层尺寸。mm对于车外圆对于车外圆对于车外圆对于车外圆:、背吃刀量、背吃刀量、背吃刀量、背吃刀量a ap p：cc车车外外外外圆圆单单位：位：位：位：mmmm 课堂练习题课堂练习题车外圆车外圆车外圆车外圆时，已知工件转速时，已知工件转速时，已知工件转速时，已知工件转速n=320r/minn=320r/min，车刀进给速度车刀进给速度车刀进给速度车刀进给速度V Vf f=64mm/min=64mm/min，dwdw=100mm d=100mm

12、 dmm=90mm=90mm，试计算切削速试计算切削速试计算切削速试计算切削速度度度度 c c 、进给量、进给量、进给量、进给量f f、背吃刀量背吃刀量背吃刀量背吃刀量a ap p？解解解解:c c =nnd d601000601000 =3.14320100 =3.14320100601000601000 =1.67m/s =1.67m/s f=f=V Vf f/n/n=64(mm/min)=64(mm/min)320(r/min)=0.2mm/r320(r/min)=0.2mm/r a ap p=(=(dwdw-d-dmm)2=(100-90)2=(100-90)2=5mm2=5mm第二节

13、第二节 刀具材料及刀具构造刀具材料及刀具构造1 1、对刀具材料的基本要求、对刀具材料的基本要求、对刀具材料的基本要求、对刀具材料的基本要求、刀具材料刀具材料 较高的硬度较高的硬度较高的硬度较高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件的硬度。一般刀具材料的硬度必须高于工件的硬度。一般刀具材料的硬度必须高于工件的硬度。一般刀具材料的硬度必须高于工件的硬度。一般60HRC60HRC以上以上以上以上。较好的较好的较好的较好的耐磨性耐磨性耐磨性耐磨性.以抵抗切削过程中磨损，维持一定的切削时间。以抵抗切削过程中磨损，维持一定的切削时间。以抵抗切削过程中磨损，维持一定的切削时间。以抵抗切削过程中磨损，维持一定的切削

14、时间。足够的强度和韧度足够的强度和韧度足够的强度和韧度足够的强度和韧度.以承受切削力、冲击和振动。以承受切削力、冲击和振动。以承受切削力、冲击和振动。以承受切削力、冲击和振动。较高的耐热性较高的耐热性较高的耐热性较高的耐热性.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。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。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。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。较较较较好好好好的的的的工工工工艺艺艺艺性性性性.以以以以便便便便于于于于制制制制造造造造刀刀刀刀具具具具，工工工工艺艺艺艺性性性性包包包包括括括括：如如如如

15、锻锻锻锻造造造造性能、热处理性能、磨削加工性能等性能、热处理性能、磨削加工性能等性能、热处理性能、磨削加工性能等性能、热处理性能、磨削加工性能等。碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢 含碳量在含碳量在含碳量在含碳量在0.70.71.21.2。常用的牌号为。常用的牌号为。常用的牌号为。常用的牌号为T10T10A A、T12T12等。等。等。等。优点优点优点优点:淬火后硬度可达淬火后硬度可达淬火后硬度可达淬火后硬度可达60 60 64HRC64HRC，价格便宜价格便宜价格便宜价格便宜。缺缺缺缺点点点点:不不不不能能能能耐耐耐耐高高高高温温温温，切切切切削削削削速速速速度度度度不不不不能能能能很

16、很很很高高高高，适适适适合合合合制制制制造造造造切切切切削削削削速速速速度度度度不不不不高的手动工具，例如锉刀、手工锯条等。高的手动工具，例如锉刀、手工锯条等。高的手动工具，例如锉刀、手工锯条等。高的手动工具，例如锉刀、手工锯条等。2 2、常用的刀具材料、常用的刀具材料、常用的刀具材料、常用的刀具材料 合金工具钢合金工具钢合金工具钢合金工具钢 在碳素工具钢中加入铬在碳素工具钢中加入铬在碳素工具钢中加入铬在碳素工具钢中加入铬(Cr)(Cr)、钨钨钨钨(W)(W)、锰锰锰锰(MnMn)等元素，提高材料等元素，提高材料等元素，提高材料等元素，提高材料的耐热性，淬火硬度可达的耐热性，淬火硬度可达的耐热性，淬火硬度可达的耐热性，淬火硬度可达60 60 65HRC65HRC以上。常用牌号以上。常用牌号以上。常用牌号以上。常用牌号9SiCr9SiCr等。等。等。等。适合制造铰刀、板牙适合制造铰刀、板牙适合制造铰刀、板牙适合制造铰刀、板牙工具工具工具工具等。等。等。等。高速钢又称锋钢、白钢或风钢为高合金工具钢高速钢又称锋钢、白钢或风钢为高合金工具钢高速钢又称锋钢、白钢或风钢为高合金工具钢高速钢又称锋钢