《课题13金属切削加工的基础知识讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课题13金属切削加工的基础知识讲解（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 【主要内容】 1.金属切削机床的分类及型号 2.金属切削刀具 3.切削时的冷却与润滑 4.机械加工工艺过程的基础知识 1.金属切削机床的分类及型号 2.常用金属切削刀具及其应用 3.工件定位基准的选择原则 【重点掌握】 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 1.金属切削机床的分类及型号 （1）机床的分类 机床型号不仅是一个代号，而且还必须表示出机床类型、主要参 数、主要特性和主要技术规格。机床型号采用汉语拼音字母及阿拉 伯数字按一定规律组合而成，型号中的汉语拼音字母一律按其汉字 名称读音。 表13-1 各类机床类别代号如
2、下表 机床 类型 车 床 钻 床 镗 床 磨床 齿轮 加工 机床 螺纹 加工 机床 铣 床 刨插 床 拉 床 锯 床 其它 机床 代 号 CZTM2M3MYSXBLGQ 参考 读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉割其 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 表13-2 机床的通用特性、代号及读音 通 用 特 性 高 精 密 精 密 自 动 半 自 动 数 控 仿 形 轻 型 加 重 型 加工 中心 （自 动换 刀） 柔 性 加 工 单 元 简 式 或 经 济 型 数 显 高 速 代 号 GMZBKFQCHRJ XS 读 音 高密自半控仿轻重换柔简 显速 机械基础 主编 康一 课题13
3、 金属切削加工的基础知识 表13-3 车床的分组及其代号 组别 代号 0123456789 组别 仪表 车床 单轴 自动 车床 多轴 自动 半自 动车 床 回轮 、 转塔 车床 曲轴 及凸 轮轴 车床 立式 车床 落地 及卧 式车 床 仿宋 及多 刀车 床 轮、 轴、 辊锭 及铲 齿车 床 其 他 车 床 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 表13-4 落地及卧式车床组的系别及其代号 组别 代号 6 系别 代号 0123456 系别 落地 车 床 卧式 车床 马鞍 车床 无丝杆 车床 卡盘 车床 球面 车床 主轴箱移动型 卡盘车床 如C6150型卧式车床，主参数折算值为50
4、，折算系数为1/10， 即主参数（床身上最大回转直径）为500mm。 第二主参数：如C21506表示最大回转直径为500mm的卧式 六角自动车床。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 表13-5 常见机床的主参数机器折算值 机床名称主参数名称主参数折算值第二主参数 单轴 自动车 床最大棒料直径1 卧式车床床身上最大工件回转直径1/10最大车削直径 摇臂钻床最大钻孔直径1 卧式铣镗 床镗轴 直径1/10最大跨距 外圆磨床最大磨削直径1/10 平面磨床工作台面宽度1/10最大磨削长度 卧式升降台铣 床 工作台面宽度1/10工作台面长度 龙门 刨床最大刨削宽度1/100最大刨削长
5、度 牛头刨床最大刨削长度1/10 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 （2 ）机床的切削量 1）切削运动：分为主运动和进给运动 。主运动是切屑被切下所需 要的最基本的运动 ;进给运动是使切削工具不断切下切屑所需要的运 动。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 切削用量三要素 ：切削速度 v c、进给量f和背吃刀量ap 。 a.切削速度vc 。指主运动 的线速度称为切削速度，单 位m/s。若主运动为旋转运 动，切削速度为最大的线速 度，其计算公式为： 2）切削量 vc =dn/1 000 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 c.背吃刀量
6、ap。对于车削加工，背吃刀量就是已加工 表面与待加工表面之间的垂直距离，单位为mm。对于 车削圆柱面，ap为该次切除余量的一半；切削平面，ap 为该次的切除余量。 b.进给量f。刀具在进给运动方向相对于工件的位移量 ，称为进给量。车削加工的刀具进给量常用工件每转 一转刀具的位移量来表述，单位为mm/r。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 2.金属切削刀具 在切削加工中，刀具是保证加工质量、提高生产效率的一个重 要因素。 （1）刀具结构：以外圆车刀为例：由刀头和刀体组成 。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 （2）刀具性能及刀具材料： 具备高硬度、高耐
7、磨性、高热硬性、足够强度和韧性以及一定的工 艺性能等，才能加工成不同形状的刀具，以满足切削加工的需要。 1）碳素工具钢：切削温度一般250，碳素工具钢用于制造简单 手工刀具，如锉刀、刮刀、手锯等。常用牌号有T10A、T12A等 2）量具刃具钢：用于制造丝锥和板牙等形状复杂的刀具，使用温度 300。常用的量具刃具钢牌号有CrWMn、9SiCr等。 3）高速钢：使用温度600。适于制造形状复杂刀具，如钻头、 成形车刀、铣刀、拉刀等。常用牌号Wl8Cr4V、W6M05Cr4V2等 4）硬质合金：工作温度可达8501000。它允许的切削速度可达 到1.75m/s。但硬质合金的抗弯强度低，冲击韧性差，多
8、制成 各种形状的刀片，夹固或焊接在刀柄上。硬质合分为钨钴类、钨 钛钴类和通用硬质合金三大类。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 （3）刀具的种类及组成 刀具种类：主要有车刀、铣刀、刨刀、钻头等。外圆车刀切削 部分由“一尖两刃三面”构成。 刀具组成：前刀面 、后刀面、副后刀面 、主切削刃 、副切削 刃 和刀尖 。 其它种类的切削刀具： 都可看作是车刀的演变 和组合，如刨刀等 外圆车刀的组成 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 1）确定车刀角度的辅助平面 为了便于确定和测量刀具角度，需要假想三个互相垂直的辅助平 面作为基准面 ，如下图所示。 机械基础 主编
9、 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 车刀角度的辅助平面 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 主偏角r：主切削平面与假定工作平面间的夹角 ，能改善切削条件 和提高刀具寿命，车刀常用45、60、75、90等 副偏角r ：副切削平面与假定工作平面间的夹角，减少副切削刃同 已加工表面之间的摩擦，一般选取r=515 前角o ：前面与基面间的夹角在正交平面中测量 ，作用是刀刃锋利 易于切削，硬质合金刀具加工钢件时，一般取o=1020 主后角o ：后面与切削平面间夹角，减少摩擦，一般为o=312 刃倾角s ：主切削刃与基面间的夹角，控制切屑流动方向，一般 为s=-44 副后角o ：
10、副后刀面与副切削平面间的夹角 。 刀尖角r ：主切削刃和副切削刃在水平面上投影之间的夹角，是决 定刀头强度的重要因素，r=90-kr- kr。 2）刀具几何角度及作用 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 刃倾角对切削 流向的影响 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 3.切削时的冷却与润滑 （1）切削液的作用与种类 1）切削液作用：切削液主要有冷却、润滑、洗涤与排屑、防锈四 大 作用。 2）切削液种类：生产中常用的切削液有水基、油基两种。 （2）切削液的选用 1）据工件材料选用切削液 2）据加工性质选用 3）据刀具材料选用 机械基础 主编 康一 课题13
11、金属切削加工的基础知识 4. 机械加工工艺过程基础知识 （1）生产过程与工艺过程 生产过程：指由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和 工艺过程：是指生产过程中直接改变原材料或毛坯的性能、形状、 尺寸、或零件相互位置关系（装配）使之变为成品的过程 （2）工件的安装与定位 1）工件的安装 加工零件时，必须先把工件安置在机床(或夹具)上，使它占有一个正 确位置，叫定位。零件定位后，要使它在加工中保持定位精度，还必 须把它压紧夹牢，叫做夹紧。零件从定位到夹紧的整个过程叫安装 安装的主要方式 ：找正安装和夹具安装 。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 2）工件定位 a.定位
12、原理：在三坐标系中，一个自由刚体在空间坐标系中有六 种活动的可能性，即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动。 把自由刚体沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动的可能性称为 自由度，这就是自由刚体的六个自由度 要使物体在机床（或夹具）上具 有确定的位置（即定位），就必须 约束这六个自由度。用六个支承点 来限制工件的六个自由度的方法称 为六点定位(或称六点定则)。 自由刚体的自由度 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 矩形块的定位 定位一个平面必须有三 个定位支承点，定位一条边 必须有两个定位支承点，定 位一端只须有一个定位支承 点，用分布在三个坐标平面 内的六个支承点限制工件
13、的 六个自由度。 动画演示 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 b.完全定位与不完全定位 完全定位。据工件的加工需要，六个自由度全部被限制的定位称为 完全定位。不完全定位。根据工件的加工需要，六个自由度部分被限 制的定位称为不完全定位 3）基准和定位基准的概念 基准就是“根据”的意思。在零件图和工艺文件上，总是要根据一些 指定的点、线、面来确定另一些点、线、面的位置，这些作为“根 据”的点、线、面称为基准。根据基准的作用不同，常把基准分为 设计基准和工艺基准两大类。 设计基准：在零件的设计图纸上，标注尺寸和确定表面相互位置关 系时所使用的基准称为设计基准。 工艺基准：在零件
14、的制造和机器的装配过程中所使用的基准称为工艺 基准。按用途不同，工艺基准又分为定位基准、度量基准和装配基准3种。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 铣槽工件所需的定位设计基准 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 4）定位基准的选择 毛坯加工时，第一道工序只能以毛坯表面定位，这种定位基准称为 粗基准。用作定位基准的表面如果已经过加工，则称为精基准。在 拟定零件加工工艺时，总要首先利用合适的粗基准，加工出将要作 为精基准的表面。 粗基准选择的一般原则： 选取不需要加工的表面作为粗基准。 选取加工余量最小的表面作为粗基准。 应选择平整、光洁、刚性表面作为粗基
15、准。 粗基准不重复使用。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 精基准的选择原则： 基准重合原则 基准同一原则 互为基准原则 具体情况具体分析， 选择最合理的方案 车床床身的粗基准 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 【小结】 1.机床按加工方式和用途的不同可分为十一大类。 2切削量：切削速度vc、进给量f和背吃刀量ap，即切削用量三要 素。 3.切削运动：刀具与工件之间作的相对运动称为切削运动。根据这 些运动对切削加工过程所起作用的不同，可分为主运动和进给运动。 4.常用刀具材料：碳素工具钢、量具刃具钢、高速钢及硬质合金等 5.刀具的种类及组成：切削刀具
16、的种类很多，主要有车刀、铣刀、 刨刀、钻头等。其切削部分由“一尖两刃三面”构成。 6.工件的安装：找正安装及夹具安装。 7.基准：设计基准与定位基准（粗、精基准选择的一般原则） 8.切削液作用:切削液主要有冷却、润滑、洗涤与排屑、防锈四大作 用。 机械基础 主编 康一 课题13 金属切削加工的基础知识 【习题与思考题】 1.了解常用的刀具材料有哪些。 碳素工具钢; 量具刃具钢; 高速钢 ；硬质合金等。 2.了解常用的刀具种类有哪些？刀具切削部分由哪几部分组成 ？ 切削刀具的种类很多，主要有车刀、铣刀、刨刀、钻头等。刀 具切削部分由哪前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃 、刀尖等几部分组成。 3切削液的作用有哪些？生产中常用的切削液有几种？ 切削液主要有冷却、润滑、洗涤与排屑、防锈四大作用。生产 中常用的
