第2章 成形车刀(3)讲解

第2章金属切削的基本知识金属切削加工的形式虽然有多种，但它们在切削运动、切削用量、切削刀具及切削过程中产生的物理现象，都有着共同规律。

这些规律揭示了金属切削加工的实质，是学习和研究各种加工方法，合理选择刀具及其切削部分几何参数和切削用量，充分发挥刀具切削效能，保证加工质量，提高机械加工生产率的理论基础。

2.1 切削运动与切削用量2.1.1切削运动在机床上切削工件，工件与刀具之间要有相对运动，这个相对运动称为切削运动。

如图2-1所示为车削外圆时的切削运动和加工表面示意图。

外圆的母线沿直导线运动时就形成了工件上的外圆表面，故工件的旋转运动和车刀的纵向直线运动就是车削外圆时的切削运动。

图2-1 车削外圆时的切削运动和加工表面示意图切削运动分为主运动和进给运动。

如图2-2所示为切削运动简图。

（a）车削外圆（b)铣削平面（c)钻削（d)刨削外圆（e)外圆磨削（f）平面磨削图2-2 切削运动简图Ⅰ—主运动；Ⅱ—进给运动1.主运动主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动，主运动的速度最高，所消耗的功率也最大。

换句话说，主运动就是从工件上切除金属所必须的运动。

在切削运动中，主运动只有一个。

它可以由工件完成，也可以由刀具完成；可以是旋转运动，也可以是直线运动。

例如，车床上工件的旋转运动；龙门刨床刨削时，工件的直线往复运动；牛头刨床刨刀的直线往复运动；铣床上铣刀的旋转运动、钻床上钻头的旋转运动和磨床上砂轮的旋转运动等都是切削加工时的主运动。

2.进给运动进给运动是不断地把被切削层投入切削，以逐渐切削出整个表面的运动。

也就是说，没有这个运动，就不能连续切削。

进给运动一般速度较低，消耗的功率较少，可由一个或多个运动组成。

进给运动可以是连续的，也可以是间断的。

2.1.2切削用量切削用量是切削速度、进给量 (或进给速度)和背吃刀量三者的总称，这三者可称为切削用量三要素。

1.三种表面在切削加工过程中，工件上会形成三种表面。

摘要成形车刀是加工回转体成形表面的专用刀具，其刃形是根据工件廓形设计的，可用在各类车床上加工内外回转体的成形表面，用成形车刀加工零件时可一次加工形成零件表面，操作简便，生产率高，加工后能达到公差等级IT8—IT10，粗糙度为10—5um，并能保证较高的互换性。

但成形车刀制造较复杂，成本较高，刀刃工作长度较宽，故易引起震动。

成形车刀主要用在加工批量较大的中，小尺寸带成形表面的零件。

为了培养学生综合运用所学知识的能力提倡创新精神，通过对棱形车刀的分析和设计，使学生从车刀的选材，廓形和结构尺寸的精密计算，及线切割加工程序的生成，最终初步掌握了工程设计工作的流程和方法。

通过这次设计我们对自己所学的知识又加深了了解和进一步的巩固。

也锻炼了我们把知识点系统，综合的能力，以及对重点知识的筛选能力。

这样的理论联系实际的机会，加强了我们自主创新的能力，使我受益非浅啊！诚然，在设计过程中也暴露了我对一些知识点认识理解的模糊现象，在这次独立完成设计过程中难免有不足之处，希望各位老师同学给予指导帮助！谢谢！关键词：成形车刀廓形样板图刀夹第二章设计题目一．设计目的1.巩固和充实所学知识，使之系统化，并且有实用性。

2.使学生初步掌握工程设计的流程和方法，并在质量方面得到锻炼；在使用专业软件方面得到了巩固。

3.培养学生的正确的设计思路，树立严谨认真，实事求是和刻苦钻研的学习作风。

二．设计内容棱形成形车刀的设计与加工工艺编制三．设计要求1．设计成形车刀刀具2．编制成形车刀刀具加工工艺规程卡片3．编写数控线切割加工程序。

四．论文要求1．毕业论文格式按学院的模版要求完成，字数不少于6000字。

2．阶段性检查安排在第四周和第七周。

3．设计计算说明书。

4．工艺规程卡片一套。

5．刀具工作图一张，样板图一张。

6．编制数控加工程序。

第三章成形车刀刀具材料的选择1）选择刀具材料：参考附录表1，选用普通高速钢W18Cr4V制造。

第四章成形车刀的前角和后角成形车刀的前角γf和后角αf可参考表1-4选取,但必须效验刀具廓形上κr 角最小处切削刃上的后角αo ,一般不得小于2°-3 °,否则必须采取措施加以解决.表2-4成形车刀的前角和后角注：1.本表仅适用于高速钢成形车刀。

第二章机床的运动分析
金属切削加工的实质—刀具和工件之间必须按一定规律作相对运动。 认识和分析机床的基本方法：表面—运动—传动—机构—调整
第一节 表面成形方法和成形运动
一、工件表面的成形方法
1、工件形状及表面的成形方法
1—平面 2—圆柱面 3—圆锥面 4—螺旋面（成形面） 5—回转体成形面 6—直线成形面
置机构的传u 动x 比u v 和 ，这样是很不方便的。在图u xc中，u v 和 分别控制
主轴转速和螺纹的导程，二者各不相关。
【思考题】 1.认识和分析机床的基本方法是什么？ 2.什么是表面成形运动？何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什
么？试举例说明。 3.举例说明何谓外联系传动链？何谓内联系传动链？其本质区别是什么？
2.内联系传动链
是联系复合运动各个分解部分之间的传动链，要求所联系的执行件之 间有严格的传动比关系（相对速度和相对位移量）。执行件—执行件（设 计时保证传动精度）。两端件之间有严格传动比要求。（实现复合表面成 形运动的传动链）。
四、传动原理图
为了研究机床的传动联系，常用简明符号表示传动原理和传动路线的示意图 。
2、发生线的形成方法 1）. 轨迹法（切削刃的形状为一切削点）。 2）. 相切法（切削刃的形状为一切削点）。
3）. 成形法（切削刃的形状是一条切削线）。
4）. 展成法（切削刃的形状是一条切削线，但它与需要形成的发 生线形状不吻合，是一条共轭线） 。
二、工件表面的成形运动
在机床上，为了获得所需的工件表面形状，必须使刀具和工件保证必 要的相对运动，若这些运动是用来形成零件表面的，则称为表面成形运动。
性
三、机床的传动链
机床上为了得到所需要的运动，把执行件和动力源或者把执行件和执 行件连接起来构成一个传动联系的一系列传动件，称为传动链。根据传动 链的性质，传动链可以分为两类。

任何表面都可以看作是一条线（称为 母线）沿着另一条线（称为导线）运动的 轨迹。 机床上加工零件时，所需形状的表面 是通过刀具和工件的相对运动，用刀具 的刀刃切削出来的。 实质——借助于一定形状的切削刃、切 削刃与被加工表面之间按一定规律的相 对运动，形成所需的母线和导线。 母线和导线统称为发生线。
注意
主运动传动链：1——2——uv——3——4 （B11） 进给运动传动链：4——5——uf——6——7（A12） Uv与uf各自独立。
第四节
机床的运动调整
一、运动参数及其换置器官 每一个独立的运动都需要有5个参 数来确定。 这五个参数为：
运动的起点、运动的方向、运动的 轨迹、运动的路程和运动的速度。
n从 u n主
同理：
传动链中带传动的传动比：
n从 D1 u n主 D2
求从电机到主轴的传动比： n电机 u总 u带 u轮系 n主轴 主轴的转速为：
n主 轴 n电 机 u带 u轮 系 D1 各 主 动 轮 齿 数 积 n电 机 D2 各 从 动 轮 齿 数 积
二、辅助运动 （一）各种空行程运动 空行程运动是指进给前后的快速运 动和各种调位运动。 （二）切入运动
用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。 （三）分度运动 当加工若干个完全相同的均匀分布 的表面时，为使表面成形运动得以周期 的连续的进行的运动称为分度运动。
（四）操纵及控制运动
包括启动、停止、变速、换向、部 件与工件的夹紧和松开、转位以及自动 换刀、自动测量、自动补偿等操纵控制 运动。 三、主运动和进给运动 成形运动按其在切削加工中所起的 作用，又可分为两类：主运动和进给运 动。
在考虑传动路线时，可以先撇开 具体机构，把上述机构分成两大类： 1、固定传动比的传动机构，简称 “定比机构” ，传动比和传动方 向固定不变的传动机构，包括：定 比齿轮副、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆 副等