金属切削加工

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1、金属切削加工 金属切削加工是利用金属切削刀具从金属材料 （毛坯）上切去多余的金属，使零件以获得具有符合 要求的几何形状、尺寸和表面粗糙度的加工过程。金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。钳工机械加工钳工常用的加工方法有划线、錾切、锯切、 锉削、刮削、研磨、铰孔、攻丝和套扣等。机械加工是通过工人操纵机床来进行加工 的。主要加工方法有车、钻、刨、铣、磨 等。每种加工方法都有相应的切削机床。金属切削加工的基本知识n机械加工是通过操纵机床对工件进行的切 削加工，如车、铣、刨、磨、镗、钻、拉 、插及齿形加工等。由于现代机械产品的 精度和性能要求越来越高，对零件的加工 质量也提出了更高的要求。目前除少数

2、零 件采用精铸、精锻或粉末冶金直接获得外 ，绝大部分零件都需经过切削加工才能保 证其精度。因此，掌握切削加工的基本规 律，正确地组织生产，对于实现优质、高 产、低耗有着十分重要的意义。金属切削加工的基本知识n钳工:一般是指手持工具进行的装配、维修 或切削加工，如划线、錾、锯、锉、刮研 、攻螺纹和套螺纹等。虽然钳工使用的工 具简单，操作灵活，加工方法多种多样， 但生产率低，劳动强度大，因而只有在装 配和维修时，才比较经济和方便。随着科 学技术的发展和对产品质量要求的不断提 高，钳工工具和操作方法也在不断改进和 发展。金属切削加工的基本知识n要实现切削过程，必须具备以下3个条件：n（1）工件与刀具

3、之间要有相对切削运动；n（2）刀具材料必须具有一定的切削性能；n（3）刀具必须具有合理的切削角度。金属切削加工的基本知识一、切削加工的运动分析及切削要素零件表面的形成切削运动切削要素主运动进给运动切下切屑最基本的运动使金属层不断投入切削 而加工出完整表面所需 的运动切削速度进给量切削深度金属切削加工的基本知识n切削运动和切削用量n（一）切削运动n切削加工是靠刀具和工件之间作一定的相对运动 来实现的，这个相对运动称为切削运动，它包括 主运动和进给运动。n1主运动n形成机床切削速度或消耗主要动力的运动叫主运 动。没有这个运动，切削加工就无法进行。它可 以是旋转运动，也可以是往复直线运动，如车削 时

4、工件的旋转，钻、铣、磨削时刀具的旋转，刨 削时（牛头刨）刨刀的往复直线运动等都是主运 动。金属切削加工的基本知识n2进给运动n使工件多余的材料不断投入切削的运动叫进给运 动。没有这个运动，就不能进行连续切削。它可 以是直线运动、旋转运动或两者的组合，如车削 和钻削时刀具的移动，铣、刨（牛头刨）时工件 的移动，磨外圆时工件的旋转和轴向移动等。n无论那种切削加工，都必须有主运动和进给运动 ，但主运动只有一个，而进给运动可以有多个。金属切削加工的基本知识切削深度切削速度进给量金属切削加工的基本知识n（二）切削用量n在切削过程中，工件上存在3个不断变化着的表面 ，即：n待加工表面工件上即将被切去切屑的

5、表面。n已加工表面工件上切去切屑后形成的表面。n过渡表面工件上正被切削刃切削的表面。它 在切削过程中不断变化，但总处于待加工表面和 已加工表面之间。n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。它们分别定义如下：n1切削速度切削速度（是指单位时间内，刀刃上 选定点相对于工件沿主运动方向的位移。刀刃上 各点的切削速度可能是不同的。n当主运动为旋转运动时，其切削速度为：n式中 d工件或刀具上相对于刀刃选定点处的 直径（mm）；nn主运动的转速（r/min）。n当主运动为往复直线运动时，切削速度取其往复 行程的平均速度： n式中 L主运动行程长度（mm）n主运动每分钟往复次数（

6、次min）。n2进给量（或进给速度）n进给速度，是指单位时间内，刀刃上选定点相对 于工件沿进给运动方向的位移。进给量是指在主 运动的一个循环内，工件与刀具在进给运动方向 上的相对位移。在实际生产中，进给量也称为走 刀量，单位为mm/r（旋转运动）或mm/次（往 复直线运动）。因此，进给速度与进给量之间有 如下关系：n式中 N主运动速度n（旋转运动）或，（往 复直线运动）。金属切削加工的基本知识n三、切削层参数n1切削层公称横截面积ADn2切削层公称宽度bDn3切削层公称厚度hD金属切削加工的基本知识刀具几何形状n一、刀具材料n1对刀具材料的基本要求n()较高的硬度；刀具材料的硬度必须高于丁件材

7、料的硬度 ，常温硬度HRC60n(2)足够的强度和韧皮，以承受切削力、冲击和振动。n(3)较好的耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定 的切削时间。n(4)较高的耐热性，以便在高温下仍能保持较高硬度，又 称为红硬性或热硬性on(5)较好的丁艺性，以便于制造各种刀具。工艺性包括锻 造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削加工的基本知识金属切削过程金属切削加工的

8、基本知识积屑瘤对加工的影响在一定的切削速度下 切削塑性材料时，往往在 刀具前刀面上靠近切削刃 的部位粘结着一小块很硬 的金属，这块金属叫做积 屑瘤。车床及其工作车床及其工作车床附件车床及其工作车床及其工作车床及其工作车床及其工作车床及其工作车床及其工作车床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作钻床、镗床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作刨床、拉床、铣床及其工作磨床及其工作磨床及其工作磨床及其工作磨床及其工作磨削加工的特点磨床及其工作可以加工硬度很高的材料能获得高精度和低粗糙度的加工表面磨削温度高径向力Fy较大磨床及其工作磨床及其工作光整加工各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述各种表面的加工方法综述零件的切削加工和装配结构工艺性零件的切削加工和装配结构工艺性零件的切削加工和装配结构工艺性零件的切削加工和装配结构工艺性