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1、课题一 绪论、金属切削的基本定义的认识,机械制造工艺与装备,模块一 金属切削原理,机械制造业是国民经济发展的支柱产业，国民经济中的任何行业的发展,必须依靠机械制造业的支持并提供装备;在国民经济生产力构成中,制造技术的作用占60%以上。机械制造工艺与装备是培养机械制造业中零部件制造与装配等职业岗位群基础能力的核心课程，在机械制造类专业的人才培养方案中占有相当重要的地位。,课程地位,绪 论,机械制造工艺与装备,机床夹具设计,金属切削加工,机械加工工艺的制订,金属切削原理,整合,【课程性质】,职业能力,操作员,工艺员,工装员,更高层次,。,机床夹具 设计,加工工艺 制订,机床 操作加工,职业岗位,通
2、过本课程的学习，学生将具备胜任职业岗位所必需的基础知识和职业能力，学会分析问题、解决问题的方法，培养学生的职业素质和创新意识。,【课程作用】,知识点,切削运动 切削形成的加工表面 切削用量 刀具的几何角度 切削层参数,技能点,认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数等相关概念 认识刀具的几何角度,课题一 金属切削的基本定义的认识,图1-1为车加工示意图，该工序将外圆由 车削 。试分析车削加工需要哪些切削运动？加工过程中形成的表面有哪些？计算切削速度和背吃刀量，并绘制车刀工作图。,一、任务引入,图1-1车加工示意图,金属切削加工就是在机床上利用切削工具从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几何
3、形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。,二、课题分析,在切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。,三、相关知识,切削加工的重要性：切削加工能获得较高的精度和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有十分重要的地位。,本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。,(一)切削运动,1.零件表面的形成,图1-2 零件表面的形成,2.切削运动,切削加工中刀具和工件之间的相对运动即切削运动。切削运动可以是旋转运动
4、或直线运动，也可以是连续的或间歇的,（1）主运动,由机床或人力提供的刀具与工件之间主要的相对运动，它使刀具切削刃及其邻近的刀具表面切入工件材料，使被切削层转变为切屑, 从而形成工件的新表面。在切削运动中，主运动速度最高、耗功最大。主运动只有一个。,（2）进给运动,刀具与工件之间附加的相对运动, 它配合主运动依次地或连续不断地切除切屑, 从而形成具有所需几何特性的已加工表面。进给运动可由刀具完成(如车削)，也可由工件完成(如铣削)，可以是间歇的（如刨削）, 也可以是连续的（如车削）。进给运动可以是1个或多个,工件旋转为主运动，车刀的移动不进给运动。,各种切削加工的切削运动,3.切削加工过程中的工
5、件表面,切削刃相对于工件的运动过程, 就是表面形成过程。,有两个要素，一是切削刃, 二是切削运动。,不同的切削运动的组合,即可形成各种工件表面。,切削加工过程中工件上有三个不断变化着的表面。,待加工表面 工件上即将被切去的表面； 已加工表面 工件上已经切去了多余金属而形成的新表面； 过渡表面 切削刃正在切削中的表面，并在切削中不断改变，位于待加工表面和已加工表面之间。,切削运动及形成的表面,4.切削用量,切削用量三要素： 切削速度 进给量 f 背吃刀量 ap,（1）切削速度,切削速度 是单位时间内刀具和工件在主运动方向上的相对位移。（m/min）,主运动为旋转运动（车削、铣削）， 为最大线速度
6、， =dwn/1000,主运动为往复直线运动（刨削、插削）， 为平均速度， =2Lnr/ 1000,当主运动是回转运动时，进给量指工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为 。,（2）进给量 f,进给量 是指单位时间内刀具和工件在进给运动方向上相对位移。,车削加工图,当主运动是直线运动时，进给量指刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位为： 。,刨削加工图,对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量 ，单位为mm/z。它与进给量f的关系为 进给速度为 。,铣削加工图,（3）背吃刀量,背吃刀量 是指在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层最大尺寸,工件
7、上待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，外圆车削:,5.刀具的几何参数,(1)切削刀具结构,由工作部分和非工作部分构成。,车刀(turning tools)的工作部分比较简单，只由切削部分构成，非工作部分就是车刀的柄部(或刀杆)。,不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部分，都可以看成由外圆车刀的切削部分演变而来，本节以外圆车刀为例来介绍其几何参数。,前刀面 切屑流过的刀面。,1)刀 面,主后刀面 与工件正在被切削加工的表面过渡表面）相对的刀面。,副后刀面 与工件已切削加工的表面相对的刀面。,刀具切削部分的基本定义,车刀切削部分,车刀的组成部分,2)刀刃,3)刀尖,刀具角度是刀具设计、制造、刃磨
8、和测量时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削部分几何形状（各表面空间位置）的重要参数。 参考系：用于定义和规定刀具角度的各基准坐标面。 参考系一般有刀具静止参考系和刀具工作参考系两种。,(2)车刀切削部分的主要角度,切削车刀平面与角度视频,刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。,1)刀具静止参考系,在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。,静止参考系中最常用的是正交平面参考系。,正交平面参考系,由以下三个在空间相互垂直的参考平面构成。,基面pr,通过切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。通常平行于车刀的安装面（底面）。,切削平面p
9、s,通过切削刃上选定点，垂直于基面并与主切削刃相切的平面。,正交平面po,通过切削刃上选定点，同时与基面和切削平面垂直的平面。,图 刀具静止参考系,前角O 前面与基面之间的夹角。,后角0 后面与切削平面之间的夹角。,说明：以上标注角度是在刀尖与工件回转轴线等高、刀杆纵向轴线垂直于进给方向，以及不考虑进给运动的影响等条件下确定的。,2)刀具的角度,参考图片,基面中测量的刀具角度,主偏角Kr 主切削刃在基面上的投影与进给运 动速度 方向之间的夹角。,副偏角Kr 副切削刃在基面上的投影与进给运 动速度 反方向之间的夹角。,参考图片,刃倾角s 主切削刃与基面之间的夹角。,它在切削平面内标注或测量，但有
10、正负之分。 当主切削刃与基面平行时s=0； 当刀尖点相对基面处于主切削刃上的最高点时s 0；反之s 0。,刃倾角正负与切屑流动方向,车刀角度示意图,车刀几何角度测量,切削层是指切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作(如车削时工件转一圈，车刀主切削刃移动一段距离)所切除的工件材料层。,(1)切削层公称厚度ac,垂直于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。,(2)切削层公称宽度aw,在给定瞬间，作用于主切削刃截形上两个极限点间的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为mm。,5.切削层参数,切削层参数图,(3)切削层公称横截面积AD,在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积， 单位为mm2。,上述公式中可看出 、 均与主偏角有关，但切削层公称横截面积AD只与 、 或 、 有关。,三、任务实施,1.车削加工切削运动和加工时形成的表面如由下图所示：,图1-15车加工示意图,2.切削速度和背吃刀量：,3、绘制 车刀工作图,图1-16 900车刀工作图,小结,1、课程的地位与性质 2、切削运动 3、切削形成的加工表面 4、切削用量 5、刀具的几何角度 6、切削层参数,
