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第8章 金属切削加工

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金属切削加工的基本知识

金属切削加工的基本知识
（2）进给速度vf和进给量f
进给速度vf是单位时间内刀具对工件沿进给方
向的相对位移，单位是mm/s或mm/min。
进给量f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。
二者关系：
vf=f×n
切 削 用 量 三 要 素
（3）背吃刀量 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）/2 mm 对于钻孔工作 ap=dm/2 mm 上两式中 dm——已加工表面直径（mm） dw—— 待加工表面直径（mm）
（3）金刚石
是目前人工制造出的最硬的物质，分天然和人造两种。
特点：
耐磨性好，可用于加工硬质合金、陶瓷、高硅铝合金及耐磨塑料等高硬度、
高耐磨的材料；
其热稳定性差， 强度低、脆性大、对振动敏感，只宜微量切削； 与铁有极强的化学亲合力，不适于加工黑金属。
（4）立方氮化硼
由软的立方氮化硼在高温高压下加入催化剂转变而成。
切 削 层 横 截 面 要 素
由切削刃正在切削的这一层金属叫作切削层。切削层的 截面尺寸称为切削层参数。它决定了刀具切削部分所承受的 负荷和切屑尺寸的大小，通常在基面Pr内度量。 1. 切削厚度 ac (λs= 0)
ac＝ f sinκr
2. 切削宽度 aw
aw＝ ap/sinκr
3. 切削层面积 Ac ( κr = 0)
特点：Leabharlann 有很高的硬度及耐磨性； 热稳定性好，可用来加工高温合金； 化学惰性大，可用与加工淬硬钢及冷硬铸铁； 有良好的导热性、较低的摩擦系数。
第二节 金属切削过程中的基本规律
一、切削变形
1.变形区的划分

金属加工基础

金属加工基础
第一章 金属切削加工基础
本章要点
金属切削的基本概念 刀具材料及选用 金属切削的基本现象与规律
切削条件的合理选用 常见金属切削加工方法、设备 及刀具
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第一章 金属切削加工基础
第一节 金属切削基本概念
一、切削时的工件表面、切削运动和切削用量
切削时的工件表面
加工表面 待加工表面 主 运 动 待加工表 主运动 进给运动 已加工表面
13
第一章 金属切削加工基础
பைடு நூலகம்A向
16 ° 13 ° 10 ° 60 ° 8°
12 ° A
12 ° 0°
90 ° 90 ° 21 °
7° 7°
7°
10 °
外圆车刀角度的标注
切断刀角度的标注
图 2 － 5 车 刀 角 度的 标 注
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第一章 金属切削加工基础
刀具的工作角度
以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具 角度称为刀具的工作角度，又称实际角度。 刀具安装位置对工作角度的影响
直角切削与斜角切削 直角切削是指刀具主切削刃的刃倾角λs=0的切削；斜角切削是刀具 指主切削刃的刃倾角λs≠0的切削。前者主切削刃与切削速度向量成直角， 切屑流出方向沿切削刃的法向；后者主切削刃与切削速度向量不成直角， 切屑流出方向将偏离其切削刃方向。
20
第一章 金属切削加工基础
第二节 刀具材料及选用
高速钢刀具材料及其用途 构 成
加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素 的高合金工具钢。
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第一章 金属切削加工基础
有较高的热稳定性，较高的强度、 韧性、硬度和耐磨性，且制造工艺简单， 但耐热性和耐磨性比硬质合金差。

金属切削机床及加工方法

金属切削机床及加工方法

2）.按照加工精度分：普通精度级、精密级和超精密级机床。 按照自动化程度分：手动、机动、半自动、自动
数控机床、数控加工中心
5
2017ห้องสมุดไป่ตู้12/21
2.1.2 金属切削机床型号编制方法
机床型号是为了方便地管理和使用机床，按一定规律赋予 机床的代号。用于表示机床的类型、通用性和结构特性、主要 技术参数等。 通用机床型号表示方法如下：
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2017/12/21
例2： T H M 6 3 50 /JCS
T：类别代号（镗床类） H：结构性代号（加工中心） M：通用特性代号（精密） 6：组别代号（卧式铣镗床组）
3：系别代号（卧式铣镗床系）
50：主参数代号（工作台面宽度500mm） JCS：企业代号（北京机床研究所）
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2.1 金属切削机床
2.机床的传动链 传动联系：机床上为得到所需要的运动，需要通过一系列
的传动件把执行件和动力源（或者把执行件和执行件）连 接起来，称为传动联系
传动链：组成传动联系的一系列传动件称为传动链
内联系传动链：车螺纹（工件—刀具）
外联系传动链：车外圆
3. 机床的传动系统图
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2.1 金属切削机床
2.1.3 机床的传动
1、机床的基本组成： 执行件：执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等。 动力源：为执行件提供运动和动力的装置。电动机 传动装置：传递运动和动力的装置
机床的传动装置有机 械、液压、气动、电伺服 等多种形式。最常用的有 机械传动和液压传动。
4、机床的主参数和第二主参数
主参数： 主参数是反映机床最大工作能力的一个主要参数，它直接 影响机床的其他参数和基本结构的大小。主参数一般是以机床 加工的最大工件尺寸或与此有关的机床部件尺寸来表示。 第二主参数：一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工 作面长度等。

金属工艺学 第8章 锻压成形

金属工艺学 第8章 锻压成形
5填写工艺卡金属工艺学表81锻件分类及所需锻造工序锻件类别锻造工序盘类零件锻台阶等筒类零件弯曲类零件拔长弯曲等金属工艺学823避免锥体和斜面结构几何体间的交接处不应形成空间曲线金属工艺学自由锻件上不应设计出加强筋凸台工字形截面截面变化大的锻件采用组合连接金属工艺学表82半轴自由锻工艺卡锻件名称坯料质量25kg坯料尺寸130240拔长及修整台阶拔长并留出台阶修整金属工艺学833压力机上模锻83模锻金属工艺学基本知识模锻
8.2.2自由锻工艺规程的制订
1、绘制锻件图 锻件图是制定锻造工艺过程和检验的 依据，绘制时主要考虑余块、余量和锻件公差。 （1）余块 对键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、 台阶等难以用自由锻方法锻出的结构，必须暂时 添加一部分金属以简化锻件的形状。为了简化锻 件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金 属，称为余块（或敷料），如图8-6所示。 （2）锻件余量 在零件的加工表面上增加供切削加工 用的余量，称之为锻件余量，如图8-6所示。锻件 余量的大小与零件的材料、形状、尺寸、批量大 小、生产实际条件等因素有关。零件越大，形状 越复杂，则余量越大。 （3）锻件公差 锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动 量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生 产具体情况的影响。
表8-1 锻件分类及所需锻造工序
锻件类别 盘类零件 轴类零件 筒类零件 环类零件 弯曲类零件 图 例 锻造工序 镦粗（或拔长－镦粗），冲孔等 拔长（或镦粗－拔长），切肩， 锻台阶等
镦粗（或拔长－镦粗），冲孔， 在芯轴上拔长等 镦粗（或拔长－镦粗），冲孔， 在芯轴上扩孔等
拔长，弯曲等
8.2.3自由锻件的结构工艺性
加工条件的影响(外因)
变形温度的影响
在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动 能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可 锻性。 若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降 低，这种现象称为“过热”。若加热温度更高接近熔点， 晶界氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料 报废，这一现象称为“过烧”。 金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度。 不能再锻，否则引起加工硬化甚至开裂，此时停止锻造 的温度称终锻温度。

习题与思考题

习题与思考题

第一章 金属切削基本知识习题与思考题1-1 何谓金属切削加工？切削加工必须具备什么条件？ 1-2 形成发生线的方法有哪几种？各需要几个成形运动？ 1-3 何为简单成形运动和复合成形运动？各有何特点？ 1-4 切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？1-5 什么是主运动？什么是进给运动？各有何特点？分别指出车削圆柱面、铣削平面、磨外圆、钻孔时的主运动和进给运动。

1-6 什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系? 1-7 车刀正交平面参考系由哪些平面组成？各参考平面是如何定义的？ 1-8 刀具的基本角度有哪些？它们是如何定义的？角度正负是如何规定的？1-9 用高速钢钻头在铸铁件上钻φ3与φ30的孔，切削速度为30m/min 。

试问钻头转速是否一样？各为多少？1-10 工件转速固定，车刀由外向轴心进给时，车端面的切削速度是否有变化？若有变化，是怎样变化的？1-11 切削层参数包括哪几个参数？ 1-12 切削方式有哪几种？1-1345º弯头车刀在车外圆和端面时，其主、副刀刃和主、副偏角是否发生变化？为什么？如图1-22所示，用弯头刀车端面时，试指出车刀的主切削刃、副切削刃、刀尖以及切削时的背吃刀量、进给量、切削宽度和切削厚度。

1-14试绘出外圆车刀切削部分工作图。

已知刀具几何角度为： 90=rκ， 10'=r κ，15=o γ， 8'==o o αα， 5+=s λ。

1-15 试述刀具的标注角度与工作角度的区别。

为什么横向切削时，进给量不能过大？ 1-16 影响刀具工作角度的主要因素有哪些?1-17在CA6140机床上车削直径为80mm ，长度180mm 的45钢棒料，选用的切削用量为a p =4mm ；f =0.5mm/r ；n =240r/min 。

试求：①切削速度；②如果kr =45º, 计算切削层公称宽度b D 、切削层公称厚度h D 、切削层公称横截面积A D 。

金属切削原理PPT课件

金属切削原理PPT课件
在切削加工中，也有用进给速度 来表示进 给运动的。所谓进给速度是刀刃选定点相对于工 件的进给运动的速度，其单位为mm／s。若进给 运动为直线运动，则进给速度在刀刃上各点是相 同的。
３. 背吃刀量 对外圆车削（图１－１） 和平面刨削（图１－２）而言，背吃刀量等于已 加工表面与待加工表面间的垂直距离；其中外圆 车削的背吃刀量：
总之，任何切削加工方法都必须有一个主运 动，可以有一个或几个进给运动。主运动和进给 运动可以由工件或刀具分别完成，也可以由刀具 单独完成（例如在钻床上钻孔或铰孔）。
二 工件上的加工表面
在切削过程中，通常工件上存在三个表面， 以图１－１的外圆车削和图１－２的平面刨削为 例，它们是：
１．待加工表面 它是工件上即将被切去的
三 切削用量
所谓切削用量是指切削速度，进给量和背吃 刀量三者的总称。它们分别定义如下：
１. 切削速度v 它是切削加工时，刀刃上选
定点相对于工件的主运动的速度．刀刃上各点的 切削速度可能是不同的。
当主运动为旋转运动时，刀具或工件最大直 径处的切削速度由下式确定：
式中 d——完成主运动的刀具或工件的最大直径 （mm）；
（一）刀具在正交平面参考系中的标注角度
刀具标注角度的内容包括两个方面：一是确
定刀具上刀刃位置的角度；二是确定前刀面与后 面位置的角度。以外圆车刀为例（图１－９）， 确定车刀主切削刃位置的角度有二：
主偏角 它是在基面上，主切切削忍与 基面的夹角。当刀尖在主切削刃上为最低的点时， 为负值；反之，当刀尖在主切削刃上为最高的点 时， 为正值。必须指出，这个规定是根据ＩＳ Ｏ标注，同过去某些书上关于正负号的规定恰好 相反。
实际上，除了由上述切削平面和基面组成的 参考平面系以外，还应该有一个平面作为标注和 测量刀具前，后刀面角度用的 “测量平面”。通 常根据刃磨和测量的需要与方便，可以选用不同 的平面作为测量平面。在刀刃上同一选定点测量 其角度时，如果测量平面选得不同，刀具角度的 大小也就不同。

金属切削加工的基本知识

第一章金属切削加工的根本学问教学方法导入课：金属切削加工，通常又称为机械加工，是通过刀具与工件之间的相对运动，从毛坯上切除多余的金属，从而获得合格零件的加工方法。

切削加工的根本形式有：车、铣、刨、磨、钻等，包括钳工加工〔錾、锉、锯、刮削、钻孔、铰孔、攻丝、套丝等〕一般状况下，通过铸造、锻造、焊接及轧制的型材毛坯精度低和外表粗糙度大，必需进展切削加工才能成为零件。

本章主要介绍金属切削加工中的根本规律和现象。

讲授课：第一节金属切削加工的根本概念一、切削运动和切削要素1、切削运动切削运动是为了形成工件所必需的刀具和工件之间的相对运动。

切削运动按其作用不同，分为主运动和进给运动。

（1）主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动；一般切削运动中，主运动只有一个。

各种机械加工的主运动：车削：工件的旋转铣削：铣刀的旋转刨削：刨刀〔牛头刨〕或工件〔龙门刨〕的往复直线运动钻削：刀具〔钻床上〕或工件〔车床上〕的旋转。

（2）进给运动是使的切削层金属不断地投入切削，从而切出整个外表的运动；进给运动可以是一个或多个。

各种机械加工的进给运动：车削：刀具的移动铣削：工件的移动钻孔：钻头沿轴向移动内外圆磨削：工件旋转和移动切削加工过程中，为实现机械化和自动化，提高效率，除切削运动外，还需要关心运动。

如切入运动，空程运动，分度转位运动、送夹料运动及机床掌握运动等。

切削过程中形成三个外表：待加工外表、加工外表、已加工外表2、切削要素包括切削用量和切削层横截面要素。

（1）切削用量三要素1）切削速度v是主运动的线速度〔m/s 或m/min 〕a = d w旋转主运动：2） 进给速度 v f 或进给量 fv f ：单位时间内刀具对工件沿进给方向的相对位移〔 mm/s或 mm/min 〕进给量 f ：工件或刀具每转一周，刀具对工件沿进给方向的相对位移。

〔mm/r 〕切削时间 t = L/v f = L/nf3〕背吃刀量 a p 〔切削深度〕工件已加工外表和待加工外表的垂直距离〔mm 〕 教学方法 外圆车削： - d p 2钻孔： a = d mp 2合成切削运动 ：v e = v +v f 〔向量的关系〕（2） 切削层横截面要素切削层是指刀具与工件相对移动一个进给量时，相邻两个加工外表之间的金属层，切削层的轴向剖面称为切削层横截面。

8、金属切削加工基本理论

石的
合成方法，也是利用高温高压加催化剂的方法将六方 氮化硼转变成立方氮化硼。 • 立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体，硬度达 8000~9000HV，是人类已知的硬度仅次于金刚石的材
料，其热稳定性和化学惰性大大优于金刚石，可耐１
３００～１５００°Ｃ的高温，在1200~1300°也不易 与铁系材料发生化学反应，其导热率也大大高于高速
• 2、常用刀具材料
刀具材料类型： 工具钢（高速钢） 硬质合金 陶瓷 超硬材料 最常用
工具钢耐热性差，但抗弯强度高，价格便宜，焊接与 刃磨性能好，故广泛用于中、低切削的成形刀具，不 宜高速切削。
• 3)高速钢 • 高速钢是加入了钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V) 等合金元素的高合金工具钢。它们都是强烈的 碳化物形成元素，在熔炼与热处理过程中与碳 形成了高硬度的碳化物，从而提高了钢的耐磨 性。 • 高速钢的强度（抗弯强度为硬质合金的2~3倍 ，为陶瓷的5~6倍）、硬度（62~70HRC）、耐 热性（600~700°C）、韧性、耐磨性和工艺性 均较好，刃磨锋利，故又称“锋钢”，适合于 大部分常用材料的切削加工。
6）超硬刀具材料
• 超硬刀具材料有金刚石和立方氮化硼。金刚石可分天然和人造两 种，其代号分别用JT和JR表示，都是碳的同素异形体。
• 天然金刚石大多属于单晶金刚石，单晶天然金刚石具 有各向异性（即不同晶面上强度、硬度和耐磨性差异很 大，可在100~500倍范围内变化，故制造时应考虑刃磨 方向），选择正确的刃磨方向，可使刀的刃口圆角半 径磨到最小，刀具极为锋利，可用于有色金属及非金 属的超精密加工。 • 天然金刚石价格十分昂贵，使用较少。
第8章 金属切削加工概论
【主要内容】 1．切削加工的基本慨念 (1)切削运动 (2)工件上的加工表面 (3)切削用量及切削层参数 2．切削刀具 (1)刀具材料 (2)刀具的几何形状及角度 (3)刀具的耐用度 3．切削过程中的物理现象 (1)切屑 (2)积屑瘤 (3)切削力 (4)切削热

2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案

2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案第一章常用工程材料的基本知识边学边练1.金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力称为（）a.硬度b.韧性c.塑性d.强度2.适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）。

a.洛氏硬度b.以上方法都可以c.维氏硬度d.布氏硬度3.材料的冲击韧度越大，其韧性就（）。

a.越差b.难以确定c.无影响d.越好4.金属材料在做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（）。

a.冲击载荷b.交变载荷c.静载荷d.无规律载荷5.（）是α-Fe 中溶入一种或多种溶质元素构成的固溶体。

a.铁素体b.渗碳体c.奥氏体d.珠光体6.珠光体是一种（）。

a.机械混合物b.金属化合物c.固溶体d.单相组织金属7.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。

a. 0.25%b. 1.4%c. 0.6%d. 2.11%8.灰铸铁中的碳主要是以()形式存在。

a.团絮状石墨b.蠕虫状石墨c.球状石墨9.黄铜是由()合成。

a.铜和锌b.铜和镍c.铜和铝d.铜和硅本章测验一、单选题（每题10 分，共50 分）1.拉伸实验中，试样所受的力为（）。

A.冲击载荷B.循环载荷C.交变载荷D.静载荷2.常用的塑性判断依据是（）。

A.伸长率和断面收缩率B.断面收缩率和塑性C.塑性和韧性D.伸长率和塑性3.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）。

A.维氏硬度B.洛氏硬度C.布氏硬度D.以上都可以4.金属疲劳的判断依据是（）。

A.抗拉强度B.塑性C.疲劳强度D.强度5.牌号为45 号钢属于（）。

A.普通碳素结构钢B.碳素工具钢C.铸造碳钢D.优质碳素结构钢二、判断题（每题10 分，共50 分）6.通常材料的力学性能是选材的主要指标。

（√）7.抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。

（√）8.冲击韧性是指金属材料在静载荷作用下抵抗破坏的能力。

（×）9.碳钢的含碳量一般不超过1.5%。

金属切削加工基本知识


第一章金属切削及机床的基本知识
基本内容： 主要介绍刀具几何角度及工作角度、切削变形
与积屑瘤、切削力、切削热、切削温度、刀具磨 损与刀具耐用度、切削液及刀具几何参数的合理 选择、机床的基本知识等。 2.基本要求：
刀具几何角度和积屑瘤的成因、作用及控制措施 影响切削力、切削热、切削温度、刀具磨损的因 素； 合理选择刀具材料、几何参数、切削液等。
部分表面。
3.切削用量 切削用量是切削速度、进给量(或进给速度)和背吃刀量 的总称。
1）切削速度（Vc）是指在切削加工时，切削刃上选定 点相对于工件的主运动瞬时线速度。
Vc=πDn/1000
2）进给量（f）是指工件（或刀具）每回转一周时，刀 具（或工件）在进给运动方向上的相对位移量。
3）背吃刀量（ap）指待加工表面和已加工表面之间的 垂直距离。
度达10000HV，耐磨性是硬质合金的60～80 倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和 镜面加工；很高的导热性。 （3）缺点：耐热性差，强度低，脆性大，对振动 很敏感。 （4）适用范围：用于高速条件下精细加工有色金 属及其合金和非金属材料。
3）立方氮化硼刀具
（1）概念：立方氮化硼（简称CBN）是由六方氮化 硼为原料在高温、高压下合成。
A、刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。 一般刀具硬度越高，耐磨性越好。 刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物等）越多，
颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好。 B、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志，
通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性。 刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在高温抗塑性
γoe = γo + µ αoe = αo - µ
2)纵向进给运动对工作角度的影响
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机械制造基础
台州广播电视大学
第8章 金属切削加工概论
• • • • • 8.1.2工件上的加工表面 在切削过程中，工件上形成的三种表面: 1．待加工表面 工件上待切除的表面。 2．已加工表面 工件上经刀具切削后产生的新表面。 3．过渡表面 工件上切削刃正在切削的表面。它是 待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。 • 如图8-1所示。
刀、镗刀等，也可用于制作钻头、铣刀、滚齿 刀等复杂刀具。
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第8章 金属切削加工概论
• ISO将切削用硬质合金分为三类： • P类，适于加工长切屑的黑色金属，以蓝色作标志, 相当于我国的YT类； • K类，适于加工短切屑的黑色金属、有色金属及非 金属材料，以红色作标志，相当于我国的YG类； • M类，适于加工长切屑或短切屑的黑色金属和有色 金属，以黄色作标志,相当于我国的YW类。
机械制造基础
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第8章 金属切削加工概论
图8-6 标注角度参考系内的刀具角度
机械制造基础
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第8章 金属切削加工概论
• 3）在切削平面内标注的角度 • 刃倾角 s 在切削平面内度量的主切削刃与 基面之间的夹角，当刀尖位于主切削刃上最 高点时， 为正值；当刀尖位于主切削刃上 最低点时， s 为负值。
机械制造基础
图8-4 正交平面与法平面参考系
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第8章 金属切削加工概论
• 2）法平面参考系 如图8-4所示，法平面参 考系由 Pr 、 Ps 、Pn 三个平面组成。 • Pn为法平面是过切削刃上选定点并垂直于切削 刃的平面。 • 3）假定工作平面参考系 如图8-5所示，假 定工作平面参考系由 Pr 、 Pf 、Pp 三个平面组成。
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图8-3 刀具切削部分的组成
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第8章 金属切削加工概论
• • • • 1）前刀面 刀具上切屑流过的表面。 2）主后刀面 与工件上过渡表面相对的刀面。 3）副后刀面 与工件上已加工表面相对的刀面。 4）主切削刃 刀具前刀面与主后刀面的交线，它担 负着主要的切削工作。 • 5）副切削刃 刀具前刀面与副后刀面的交线，它配 合主切削刃担负着一定切削工作。 • 6）刀尖 指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的 一部分切削刃，它可以是直线、曲线或实际交点。在 实际应用中，为增强刀尖的强度与耐磨性，多数刀具 都在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。
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第8章 金属切削加工概论
a p 指工件上已加工 • 3）背吃刀量（切削深度） 表面和待加工表面间的垂直距离，单位是mm， 如图8-2所示。车削外圆时： • (8-3) aP d w dm 2 • 式中 d w —待加工表面直径（mm）； • d m —已加工表面直径（mm）。
• 3．刀具的标注角度 • 1）在正交平面内标注的角度 • （1）前角 0 在正交平面内度量的前刀面与基 面之间的夹角。 • （2）后角 0 在正交平面内度量的后刀面与切 削平面之间的夹角。 • （3）楔角 0 在正交平面内度量的前刀面与后 刀面之间的夹角。由图8-6可知： 0 90 0 0 0 • （8-7）
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第8章 金属切削加工概论
• 4）硬质合金 是由硬度和熔点很高的金属碳化 物微米数量级的粉末加金属粘结剂，用粉末冶 金法烧结而成。 • 常用金属碳化物有WC、TiC、TaC、NbC等； • 常用粘结剂有Co，Mo、Ni等。 • 硬质合金的硬度可达89～93HRA，热硬温度达8 00~1000℃，允许切削速度1.67~ 5m／s。 • 硬质合金主要用于制作简单刀具，如车刀、刨
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第8章 金属切削加工概论
• 8.1.3切削用量及切削层参数 • 1．切削用量 • 切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的 总称。 • 1）切削速度c 切削加工时，切削刃选定点相对 于工件的主运动的瞬时速度。单位是米/秒（m/s） 或米/分（m/min）。 • 切削刃上各点的切削速度可能是不同的，计算时
第8章 金属切削加工概论
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第8章 金属切削加工概论
一 目的与要求
• 1、了解切削过程中的物理现象。
• 2、了解刀具的耐用度、工件材料的切削加工 性的概念。 • 3、掌握切削加工的基本概念。 • 4、熟练掌握切削刀具的材料以及刀具的几何 形状及角度。
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• 4）在法平面内的标注角度 法平面参考系标 注角度与正交平面参考系标注角度的主要区别 是前者的前角、后角及楔角是在法平面中测量 的，只需将测量平面从正交平面 P0 改为法平 面 Pn ，将 0、 0 、 0 改为 n 、 n ，就得出 n 、 法前角、法后角、法楔角的定义。而在基面与 切削平面中测量的主偏角、副偏角及刃倾角则 与正交平面参考系中的定义相同，如图8-6所 示。
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（1）假定工作平面
Pf
过切削刃上选定点平 行于进给方向并垂直 于基面 Pr 的平面； • （2）背平面 Pp 过切 削刃上选定点同时垂 直于基面 Pr 和假定工 作平面 P 的平面。
f
图8-5 假定工作平面参考系
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• 楔角不是一个独立角度，而是一个派生角度， 且只有正值。前角和后角的值则可正可负，其 正负规定如下： • 在正交平面中，前面与切削平面之间的夹 角小于90º 时，前角为正，用符号“十”表示； 大于90º 时前角为负，用符号“—”表示；前面 与基面平行时前角为零。 • 同样，在正交平面中，后面与基面夹角小 于90º 时，后角为正，大于90º 时，后角为负， 也分别用符号“十”、“－”表示，如图8-7 所示。 机械制造基础
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• 2．常用刀具材料 • 1）碳素工具钢 常用的牌号有T10、T10A、T12、 T12A等。 • 2）合金工具钢 常用的牌号有CrWMn、9SiCr等。 • 3）高速工具钢 • 我国目前主要应用的高速工具钢是W18Cr4V、W
6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V三个牌号。
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• 三 重点与难点
• 1．切削加工的基本概念； • 2．刀具标注角度参考系和刀具的标注角度； • 3．切削力的来源、合力及其分力、工作功率 和单位切削力的计算。
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• 8.1 切削加工的基本概念 • 8.1.1切削运动 • 切削运动: 金属切削加工时刀具和工件之间的 相对运动。 • 切削运动根据其功用不同，可分为主运动和进 给运动。 • 合成切削运动: 主运动和进给运动的向量和。 • 所有切削运动的速度及方向都是相对于工件定
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• 钨钴类硬质合金（YG类），主要由WC和Co组成。 我国生产的主要牌号有：YG3X、YG6X、YG6、Y G8等。 • 钨钛钴类硬质合金（YT类），这类合金中的硬 质合金除WC外，还含有TiC。常用牌号有：YT5、 YT14、YT15、YT30。 • 钨钛钽（铌）类硬质合金（YW），这类硬质合 金是在上述硬质合金成分中加入一定数量的Ta C(NbC)，常用牌号有：YW1、YW2。
• 2）进给量ƒ 指工件或刀具每转一转时，两者 沿进给方向的相对位移。 • 单位是mm／r（对于车削、镗削等）或mm/行 程（对于刨削、磨削等）； • 也可以用进给速度（单位是mm/min）或每齿 进给量（单位是mm／z，用于铣刀、铰刀等多 齿刀具）来表示。如图8-2所示。则： f nf nzf z • (8-2) • 式中 z—多齿刀具的刀齿数。
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• 2）在基面内标注的角度 • （1）主偏角 r 主切削刃在基面上的投影与进 给方向的夹角，只有正值。 副切削刃在基面上的投影与进 • （2）副偏角 r 给方向的夹角，只有正值。 • （3）刀尖角 r 在基面内度量的主切削刃与副 切削刃之间的夹角，只有正值。由图8-6可知： r 1800 r r • （8-8）
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• • • • • 5）其它刀具材料 (1)陶瓷材料 (2)涂层硬质合金 (3)人造金刚石 (4)立方氮化硼(CBN)
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• 8.2.2刀具的几何形状及角 度 • 1．刀具切削部分的组成 • 以外圆车刀为例，如图8-3 所示。它是由刀杆和切削两 部分组成的。刀杆用来将刀 具夹持在机床的刀架上，切 削部分也称刀头，承担切削 工作，主要由三个刀面、两 个切削刃，一个刀尖组成。
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• （4）余偏角 r 主切削平面与背平面间的夹角， 且有： r 90 r • （8-9） 在副切削刃上选定点的副正交 • （5）副后角 0 平面内，副后面与副切削平面间的夹角。副切 削平面是过该选定点且包含该点切削速度向量 的平面。
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• 二 教学内容
• 本章将介绍切削加工的基本概念，切削刀具， 切削过程中的物理现象，工件材料的切削加工 性。重点介绍什么是切削运动，切削用量，刀 具材料及刀具的角度，刀具的磨损和刀具的耐 用度及切削用量与刀具耐用度的关系，切屑的 形成过程及变形区的划分，积屑瘤及其对切削 过程的影响，切削力的来源及切削力的计算。
义的。
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