第二章_数控加工的切削基础1

第2章数控加工的切削基础本章内容数控加工的金属切削原理、刀具的选用和切削过程中的相关问题。第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削运动（合成切削运动，刀具和工件之间的相对运动）主运动（主要运动，切削速度最高、消耗功率最大，只能有一个）进给运动（附加运动、消耗的功率小，可以有多个或者没有）已加工表面（切削后形成）待加工表面（待切除的切削层表面）过渡表面（切削刃形成的那一部分表面）第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•加工中的工件表面第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削要素切削用量切削速度Vc进给量f背吃刀量ap第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削用量三要素1.切削速度Vc切削时，切削刃选定点相对于件主运动的瞬时速度，即工件和刀具沿主运动方向的相对位移回转运动：1000ndVwc第2章数控加工的切削基础2.进给量f在主运动的一个循环内，刀具在进给方向上相对于工件的移动量2.1切削运动与切削要素•切削用量三要素nfVf3.背吃刀量ap以加工表面和未加工表面之间的垂直距离车削外圆时：2mwpdda第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具切削部分组成要素前刀面Aγ：切屑沿其流出的表面,主后刀面Aα：与过渡表面相对的面。副后刀面Aαˊ：与已加工表面相对的面主切削刃：前刀面与主后刀面的交线，承担主要的切削工作，在工件上形成过渡表面。第2章数控加工的切削基础副切削刃：前刀面与副后刀面相交形成的刀刃，协助切削工作，形成已加工表面刀尖：主副刃连接处的一小部分切削刃第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具几何角度刀具的几何角度是在一定的平面参考系中确定的，一般有正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。右图所示采用的是正交平面参考系，各参考面如下：切削平面Ps：过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面正交平面Po：过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的平面基面Pr：过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面（或轴线）的平面第2章数控加工的切削基础第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具主要的标注角度前角γo：在主切削刃选定点的正交平面Po内，前刀面与基面之间的夹角后角αo：在正交平面Po内，主后刀面与基面之间的夹角在正交平面中测量的角度还有楔角βo=90-（γo+αo）度第2章数控加工的切削基础第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具主要的标注角度主偏角κr：主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角副偏角κrˊ：基平面中，副切削平面与进给运动反方向间的夹角在基平面中测量的角度还有刀尖角εr=180-（κr+κrˊ）度第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具主要的标注角度刃倾角λs：在切削平面ps内，主切削刃与基面Pr的夹角第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削层参数金属切削过程是通过刀具切削工件切削层而进行的。在切削过程中，刀具的刀刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金属层，被称为切削层。切削层的截面尺寸被称为切削层参数。切削层几何参数切削层公称厚度hD切削层公称宽度bD切削层公称横截面面积AD第2章数控加工的切削基础第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素右图：hD＝fsinκrκr为刀具主偏角，即刀具主切削刃与进给方向的夹角。根据上式可以看出，进给量f或刀具主偏角κr增大，车削切削层厚度hD增大。切削层参数1.切削层公称厚度hD在主切削刃选定点的基面内，垂直于过渡表面的切削层尺寸，称为切削层公称厚度。第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削层参数2.切削层公称宽度bD在主切削刃选定点的基面内，沿过渡层表面度量的切削层尺右图：bD＝ap/sinkr由上式可以看出，当背吃刀量ap增大或者主偏角kr减小时，切削层公称宽度bD增大。第2章数控加工的切削基础2.1切削运动与切削要素•切削层参数3.切削层公称横截面积AD在主切削刃选定点的基面内，切削层的截面面积右图：AD＝hD*bD＝f*ap。第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•常用刀具分类数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•常用刀具分类1.从结构上分类整体式装配式复合式减震式内冷式其他特殊形式2.按加工方法分类切刀孔加工刀具拉刀铣刀螺纹刀具齿轮刀具磨具3.按切削刃特点分类单刃刀具多刃刀具4.按工艺特点分类通用刀具定尺寸刀具成型刀具第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具材料刀具材料主要是指刀具的切削部分的材料。刀具的切削性能主要取决于刀具的材料，其次取决于切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。第2章数控加工的切削基础2.2金属切削刀具•刀具材料1.刀具材料的性能刀具要承受很大的切削力、切削变形和摩擦产生的高温，要使刀具保持切削能力必须具有一定的性能。高硬度、耐磨、足够的强度和韧性、良好的耐热性和导热性、良好的加工工艺、经济性