第講金屬切削基本概念

機械制造工程

第二講金屬切削的基本概念董輝躍donghuiyue@金屬切削在國民經(jīng)濟中的重要作用金屬加工的方法：①切削②鑄造、鍛造、焊接和壓力加工③電加工，電化學(xué)加工、快速原型制造。金屬切削過程：工件和刀具相互作用的過程，在該過程中，金屬切削刀具從工件毛坯上切除多余的金屬，使工件得到符合預(yù)定要求的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。各種方法適應(yīng)范圍：②加工方法通常只用于制造毛坯，或精度和表面質(zhì)量要求不高的零件。③只能在某些零件的制造上部分代替切削加工。精度要求較高、表面質(zhì)量限定較嚴(yán)的零件幾乎都要經(jīng)過切削加工，與此同時，由于刀具材料的改進，高速機床的開發(fā)、機床控制的改善，切削技術(shù)又取得了長足進步，所以金屬切削在金屬加工方法中仍然占主導(dǎo)地位。金屬切削是制造高精度、高表面質(zhì)量工件的最經(jīng)濟的方法。第一章金屬切削基本原理金屬切削原理金屬切削基本概念金屬切削基本規(guī)律金屬切削基本規(guī)律的應(yīng)用金屬切削的三個條件實現(xiàn)金屬切削過程，須滿足三個條件：工件與刀具之間要有相對運動－切削運動刀具必須有適當(dāng)?shù)膸缀涡螤睿毒邘缀涡螤钆c角度刀具材料必須具有一定的切削性能－刀具材料金屬切削基本概念切削運動需要什么運動——表面成形分析運動的定義刀具幾何形狀與角度刀具材料刀具的認(rèn)識表面成形運動分析零件表面由若干表面元素組成，包括：平面、圓柱面、圓錐面、球面等典型表面可看成一條母線沿著一條導(dǎo)線運動形成表面成形運動分析表面成形運動可分為簡單成形運動和復(fù)雜成形運動簡單成形運動：車外圓柱面圓母線：由機床的回轉(zhuǎn)運動形成直線導(dǎo)線：由刀具的直線移動形成復(fù)雜成形運動：車螺紋螺旋導(dǎo)線：通過機床主軸等速旋轉(zhuǎn)運動和刀架等速直線移動復(fù)合而成母線：形成表面的母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線發(fā)生線的形成方法及其所需要的運動發(fā)生線由刀具和工件的相對運動得到，其形成方法可歸納為四種：(見教材p24)軌跡法：如右圖成形法：成形刀具相切法：銑范成法：刀具與工件作范成運動，如刀刃1通過范成法包絡(luò)形成漸開線齒形2，如下圖加工表面切削過程中存在三個加工表面，待加工表面切削表面已加工表面切削運動定義各種切削加工中的成形運動，按照他們在切削加工中的作用，分為主運動和進給運動，這兩個運動的向量和稱為合成切削運動主運動——工件和刀具產(chǎn)生相對運動以進行切削的最基本的運動，該運動使切削層轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而形成工件新表面。速度高、功率大，一般是指主軸的運動。（車、銑、鉆、磨、刨削）主運動方向－－切削刃上選定點相對于工件的瞬時運動方向切削速度－－切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度進給運動——配合主運動依次地或連續(xù)不斷地切除切屑，同時形成具有所需幾何特性的已加工表面。（或連續(xù)，或間歇）合成運動——主運動和進給運動的合成。（切削運動的速度和方向都是相對于工件定義的）切削運動通常是由機床來產(chǎn)生的，是金屬切削機床設(shè)計的主要依據(jù)。臥式銑床立式銑床立式鉆床搖臂鉆床臥式鏜床外形牛頭刨床(HorizontalShaper)切削忌用量族三要徑素切削港速度v、進澤給量f、切莫削深猜度ap稱為遷切削膀用量疼三要呈素切削砌速度vc是刀污刃上柔選定絡(luò)點相稀對于買工件招的主纖運動漏的速卸度進給蟲速度vf是刀確刃上竿選定龜點相準(zhǔn)對于掙工件抹的進驚給運掏動的芽速度切削襯深度ap是工破件上或待加趴工表掠面和盡已加陰工表甜面間銷的垂撕直距削離車削進給榆速度趟、進騾給量姿和每強齒進撒給量切削今層參兵數(shù)切削捏方式自由建切削鴉與非苦自由研切削自由呢切削訊：只摸有一某條直件線切僑削刃斜參與蕩切削腎工作非自寇由切缸削：白如右掙圖正切恩削與維斜切儉削正切速削：魄主切薪削刃躺垂直低于主抬運動汁方向斜切拋削：愧主切陪削刃步不垂腥直于虛主運悄動方疾向銑削保刀軌逆銑根和順付銑Do栗wn雹m援il撫li濾ng架(拔cl碰im謎b偶mi京ll尤in古g)導(dǎo)i土s掉al套wa伍ys吸r罩ec磁om步me捎nd快ed銳a盾s禽t范hi理s泳en食su續(xù)re郊s錄a塌′t安hi膊ck池t筆o樹th珍in每′普ch稈ipDo炭wn喬m江il熟li橡ng蠢(謀cl搬im獨b青mi源ll橫in橋g)順銑Up條m丹il配li艷ng掌(春co柴nv盤en咽ti勞on槽al臟m礎(chǔ)il脖li板ng蝦)逆銑刀具擁的切莊入、諸切出瓜過程+Ro晨ll球o酬n周en樹tr軍y+Re惜du殊ce洋f叢ee已d遷on罪e練nt眨ryTh雞ic眾k拘ch跡ip竿o毅n梯ex赴it驚o江f促cu網(wǎng)t嗓un講ti凡l耗cu崗tt險er蜘i雕s橋fu屯ll糧y芬en候ga寇ge紐奉dCo劈燕mp胳ar簽is猴on翻o債f情we寶ar椒d街ep辣en喂de圾nt總u秀po趕n杠en尸tr變y孝me具th坑od+頸Ro帖ll抄o糞n晌te溉ch直ni壤qu呀eLe顯ng辜th勉c漂ut虜-題60避0屠m(xù)mCu勝tt因er提-12察5鏟mm錯,淘CM怖24留5-怪18遇,戲GC跑20溜30Cu教tt蟲in擊g賢da崗ta陜-vc30舉m需/m參in父,伶fz0,竄28赴m楚m/夕z,ae88雅mm雹,ap5下mmMa靠te祥ri煙al杯-厲T貞i6蠟Al訊4V-Fu迎ll邀f今ee扛d狼di眨re邁ct綢ly瞧i況nt半o具wo詳rk恩pi宏ec筐eFa糞ce鄉(xiāng)豐m悼il繪li新ng請p加ro煎gr刪am澡mi揭ng削s燈tr張at雁eg嘩ie抵sPr僵ev括en刪t看mi驅(qū)ll悠in我g惰ov班er刻i壞nt宅er規(guī)ru雕pt接io戲nsKe稅ep莊c恩ut趨te盡r墓in骨f辦ul稿l肌co呼nt懲ac志t進刀未與銑舟拐角Co味ro趟Pa努k鬼TR拆AI燃NI植NG而-雙T淡it連an寺iu只m格Ma警ch疏in嚇in勺g齊-羊Mi說ll悅in胖g26Se卡mi載-r竭ou矩gh長m歇il什li俱ng燃Co亭rn鍛er睬r漲em們ov哲alPr銷oc紙es獎s/訪pr行og棋ra維mm氣in軟g弱st猾ra陵te亞gi葡esCo妙rn御er萄s迅ol稅ut范io舅ns90°椅co餓rn仇erCo名rn右er肯s脂ol激ut其io蕉nsCo景rn纏er秒<起60°Cl伐os喝ed釋p聽oc丑ke偶ts頁/a符ng望le樂sCo窄ro絕Pa央k艱TR兄AI惕NI勒NG淡-軋T騎it裹an稱iu閣m區(qū)Ma擇ch恩in師in凡g鋒-臣Mi舞ll麥in萄g27Pl承un畫ge夏m躁il蔬li掌ngpo脂ck飲et幣d住ep倍th案o度ve裂r肯3x墨Dcma依x流rp濱m充<2黃00晴0Se蝕mi慕-r訓(xùn)ou賺gh籌m厚il晶li魚ng截s傍tr興at臺eg固ie蹄s附Co黎rn繼er傾r葉em本ov旱alGa脖nn政et源C應(yīng)ut井te鋤rDc–騙4手to脹1謎6m開m推aema位x=營25冬%奸DcCM公39濱0-癢11Dc–發(fā)16遼t微o撓40儉mm狠aema由x=僑5.董5m璃mDc僻ma虛x這=尊2匹x停RSe堡mi壯f耐in動is希h津cy罰cl倒e睛re感qu煙ir弓ed合t撒o題re隸mo閃ve繩c鞏us寶ps壇a員nd倉f迎il茄le嬸t自ra據(jù)di辨usCo鴉ro遺Pa駕k賊TR脅AI露NI熄NG狼-古T線it答an洗iu獎m齡Ma剖ch旁in作in問g掌-則Mi螺ll于in熱g28Fi覽ni該sh觸p淡ro草fi需le區(qū)m曲il族li柔ngTh題in修w索al頁lsUs熔e咳st伶ep該o處ve惑r慢te廣ch鏈ni老qu月es筐w拴it汗h末he約ig仁ht竿t承o撓th丸ic謎kn未es昂s演ra陳ti替o異ov紀(jì)er有1封5:肝1Co銀ro賞Pa微k獲TR菌AI右NI六NG描-這T知it羞an烤iu滲m錦Ma開ch被in向in胡g迷-鋒Mi刊ll職in濾g29Fi臉ni蓄sh聚p桶ro技fi臣le柜m統(tǒng)il欲li梅ngTh兼in魔w逮al帝le盒d役ba偉se金屬孤切削峰基本聽概念切削士運動刀具狼幾何蓬形狀愈與角壁度刀具蹈的組也成刀具吳角度湊的標(biāo)車注刀具扣材料刀具裂的認(rèn)罪識車刀烘的組催成車刀登由刀柏柄（雪刀體酬）和楊刀頭蒼（切蠟削部成分）勺構(gòu)成刀頭礎(chǔ)由三膏面二屬刃一郊尖組蒜成前刀播面：背切屑蜜流過醫(yī)的表重面主后躬刀面森：與道工件問上新嶄形成經(jīng)的過剖渡表條面相棚對的禾表面副后儉刀面主切魂削刃副切掀削刃刀尖車刀釀的組衫成前刀回面主后奏刀面副后谷刀面刀具拜標(biāo)注夾角度遺參考逗系刀具燥標(biāo)注絞角度底基本識參考毅平面偷過切洽削刃街上某腎一點基面Pr：垂診直于帝主動衫運方余向切削洪平面Ps：與鬧切削檔刃相桃切，并且蓮垂直灰于基兄面的元平面主剖候面參肯考系主剖進面Po：垂崖直于集切削憐刃在需基命面上魂的投架影主剖目面參太考系終：Pr—Ps—Po用于輸?shù)毒吖碓O(shè)計唯與制桂造.P秘r⊥則Ps女⊥果P晝o法剖切面參赤考系敵：Pr—Ps—Pn法剖洲面Pn：垂夾直于姑切削僅刃進給概、切遞深剖狀面參抗考系毯：Pr—Pf—Pp進給誼剖面Pf：平義行于陣進給網(wǎng)方向,⊥摔P腰r切深尿剖面Pp：垂蛛直于Pr、Pf主剖南面參造考系主剖騾面車刀幅的標(biāo)坐注角和度－在標(biāo)丸注角馳度參宅考系育中確盯定的蠢切削獅刃與膽各刀括面的伴方位倘角度在主股剖面Po內(nèi)測城量前角γo：前杜刀面^基面后角αo：主吃后刀虜面^切削察平面楔角βo：前糟刀面^主后漿刀面三個圓角和在基綢面內(nèi)Pr測量主偏蛋角Kr：進夏給方令向^切削聽刃副偏條角K’r：進野給方盜向^副切披削刃刀尖屠角εr：主豎切削劑刃^副切淡削刃三個偉角和在切標(biāo)削平位面Ps內(nèi)測粥量刃傾役角λs：主盒切削蓋刃^基面前角它、后惱角、椅主偏科角、外副偏夏角、尖刃傾巨角（Pr）（Po）（Ps）PsPoPrPr刃傾填角車刀凝的工緞作角李度刀具狼標(biāo)注脈角度庸參考唇系定嫂義基權(quán)面時炭，只歡考慮嫂主運鴿動，急這種和參考丑系不想能確望切反肝映切輕削加技工的頁真實情情形分，只由有用擠合成床切削導(dǎo)運動時方向璃來確鼠定參墻考系訊，才顫符合承切削宜加工腫的實智際。刀具蹈工作控角度伸參考痛系同返標(biāo)注飄角度裂參考點系的再唯一告區(qū)別伶是構(gòu)餃造參棉考系樓時，斯前者集以合招成切德削方騾向為稈依據(jù)咐，后亂者以鑼主運曬動方煎向為倡依據(jù)聰。刀柄剝中心截線與讓進給喇方向伍不垂相直時鼓工作墓角度綁的變漂化車刀滑的工所作角棵度－刀具陣的安該裝位譜置對舅工作啟角度屋的影館響車刀銜的工結(jié)作角版度－刀具壓的進延給運之動對爹工作瀉角度字的影降響Ps抗ePsf金屬鉗切削扯基本倘概念切削笛運動刀具煙幾何鑼形狀漆與角宅度刀具朱材料刀具說材料掏應(yīng)具匙備的蠅性能常用紀(jì)刀具測材料刀具貢的認(rèn)鐵識刀具籃材料戴應(yīng)具煎備的崖性能刀具投與工迅件相渡互作跳用，夾孰強繪孰弱帥，決竄定于耐材料買性能刀具格材料塑應(yīng)具懸備的惰性能硬度扇：必轎須高訪于工慌件的漆硬度虹，通蹄常不娃低于HR住C6得2強度蔥：能濫承受爹切削洪力的料作用耐磨蔬性：佩抗磨炎損，齡通常探硬度男高則設(shè)耐磨熱硬臨性：盲在高著溫下客保持冒硬度愛的能唇力韌性紅：能德承受牽切削勵時的盡沖擊裹力，枯不脆之?dāng)嗷瘜W(xué)夸穩(wěn)定黃性：涌與被葛切金舟屬材諷料磨隨擦系貪數(shù)小需不易鈔發(fā)生耽粘結(jié)川作用導(dǎo)熱輛性：以導(dǎo)熱吳系數(shù)遇大，麗散熱聰好，蒙可降遠(yuǎn)低刀眉具切除削溫狠度，場延長患刀具堆壽命熱膨萌脹小亞：熱龍變形抖小，茶有利愈于加大工尺線寸精柄度穩(wěn)五定工藝絞性：鞠可加蹲工性經(jīng)濟繪性：基價格跟低刀具逢材料券的發(fā)稈展早期殿刀具各材料鳥：高色碳鋼碰?，F(xiàn)吼仍用漏于低啞速切積削，迎如銼朱刀、鄉(xiāng)豐鋸條聚。切強削速贏度只秘有5m隆/m聯(lián)in左右19雪10年：歌高速侵鋼，菠切削聽速度獸提高時到30踢m/竊mi胃n19熔30年：短硬質(zhì)棉合金季，切漢削速鹽度提壞高到10財0m序/m鉤in以上現(xiàn)在?。喝则炘诓患t斷進槽步，前涂層枕刀具耀、超戚硬刀寺具材頂料，裁進一抵步提立高切景削性工能刀具溫材料——高速對鋼是一撐種合求金工隆具鋼期，典郊型牌勵號為W1或8C爽r4景V基本帖指標(biāo)銅：淬窗火并舅多次燒回火濱后，難硬度秩達(dá)到HR陪C6旦2-阻65優(yōu)點?。壕吆笥泻軗虾玫奶岽阃竼T性和填高硬椒度，冰強度窄高，叨韌性蠟好。冊最主籌要是乖可加啄工性賄好，詞廣泛為用于賴制造莖復(fù)雜谷形狀遇刀具敲，如探鉆頭戀、銑恰刀、公滾刀構(gòu)等。缺點迫：與無硬質(zhì)屢合金稅相比頁，熱慣硬性蹦差，挺溫度償超過60配0oC時硬商度下裝降，剪失去瓶切削版性能刀具輩材料——硬質(zhì)蔽合金基本培指標(biāo)玩：硬訓(xùn)度HV繼18概00—30曲00，高寨溫硬釣度也成高，80更0oC時可疫保持仆；強灰度為宗高速迎鋼的免一半竟，韌俗性差YG類（霉鎢鈷咬類）電：主跳要成棍分是WC翠+C膜o，宜粘加工暖鑄鐵YT類（屬鎢鈷抓鈦類歷）：催主要乒成分闊是Ti璃C+抹WC莊+C響o，宜溉加工洗塑性渴材料含Ta歉C、Nb幸C的YW（通透用合將金）鞏類：追宜加之工不遭銹鋼