金属加工工艺学第五篇切削加工课件.ppt

1、湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 一、金属切削加工的

2、基础知识一、金属切削加工的基础知识1 1）加工精度加工精度u尺寸精度：尺寸精度：分为分为2020级：级：T00T00、T01T01、T1T1、T2 T2-T18 T18 T7T7 T6 T6 常用于机床常用于机床、机器、机器、车辆车辆和仪表；和仪表；T9T9 T8T8 于中等精度，用于重型机械。于中等精度，用于重型机械。u形状精度形状精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。u位置精度位置精度：平行度、垂直度、同轴度、对称度等。：平行度、垂直度、同轴度、对称度等。（一）加工质量要求（一）加工质量要求湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departm

3、ent of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 2 2）表面加工质量以）表面加工质量以表面粗糙度表面粗糙度标标记记 标记：标记：、数字为数字为RaRa（m m）。）。RaRa越小，表面愈光洁。越小，表面愈光洁。6.30.81.63.2湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （二）切削运动与切削要素（二）切削运动与切削要素 .切削运动切削运动切削机床上刀具与工件的相

4、对运动。切削机床上刀具与工件的相对运动。车车 削削铣铣 削削根据其作用不同而分为根据其作用不同而分为主运动主运动和和进给运动。进给运动。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u 主运动主运动 速度最高；消耗功率速度最高；消耗功率最大；切下金属的主体运最大；切下金属的主体运动。如车削中动。如车削中工件的旋转工件的旋转运动运动；铣削中；铣削中刀具的旋转刀具的旋转等。等。进给运动进给运动（个或多个）（个或多个）维持新的金属层连续维持新的金属层连续

5、 投入切削，消耗功率小。投入切削，消耗功率小。如车削中车刀的直线平移如车削中车刀的直线平移 （轴向或径向进给轴向或径向进给）和铣）和铣 削中削中工作台带着工件的直工作台带着工件的直 线移动。线移动。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering .切削用量三要

6、素切削用量三要素 包括包括切削速度、进给量切削速度、进给量和和背吃刀量背吃刀量三要素。三要素。u切削速度切削速度主运动速度主运动速度 c c 切削刃上选定点相对于工件切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度主运动的瞬时速度（单位（单位时间内工件与刀具沿时间内工件与刀具沿主运动方向主运动方向相对移动的距离。）单位相对移动的距离。）单位为为m/s主运动为旋转主运动为旋转,切削速度为最大线速度切削速度为最大线速度式中式中 d工件或刀具直径工件或刀具直径 （mm）；）；n工件或刀具转速工件或刀具转速 （r/s或或r/min）；）；min)/,/(100msmdnc1000湖北汽车工业学院材料工程系湖北

7、汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 主运动为往复直线运动（如刨削）主运动为往复直线运动（如刨削）式中式中 nr主运动（直线）主运动（直线）每秒或每分钟的每秒或每分钟的 往复次往复次 数数（st/s 或或st/min）；）；L 往复行程长度往复行程长度 （mm）。）。)m/min(m/s,10002Lncr湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Enginee

8、ringgineering 进给量（进给量（f f）进给量（常以进给量（常以 f 表示）是主运动旋转一周或一个往复行程时，表示）是主运动旋转一周或一个往复行程时，（刀具在（刀具在进给方向上进给方向上相对相对工件的位移量工件的位移量.）单位为）单位为mm/r或或mm/st。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u背吃刀量（背吃刀量（p p）是工件已加工表面与待加工表面是工件已加工表面与待加工表面的垂直距离，的垂直距离，(如车削如车削)即即式中

9、式中 dw工件待加工表面直径（工件待加工表面直径（mm）；）；dm 工件已加工表面直径（工件已加工表面直径（mm）。）。2ndwdpadw-dm湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （三）刀具材料及刀具构造（三）刀具材料及刀具构造了解刀具材料、刀头几何形状及典型刀具结构特点。了解刀具材料、刀头几何形状及典型刀具结构特点。刀具的组成刀具的组成 夹持部分夹持部分切削部分切削部分湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departme

10、nt of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 高硬度高硬度;足够强度和冲击韧度；足够强度和冲击韧度；高耐磨性；高耐磨性；高热硬性，即具有高温高热硬性，即具有高温 （600700）硬度（红硬度）；）硬度（红硬度）；良好的工艺性能和低成本。良好的工艺性能和低成本。1 1刀具材料刀具材料 1 1）刀具材料性能要求）刀具材料性能要求湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering

11、2 2）常用刀具材料）常用刀具材料 高速钢：高速钢：W18Cr4V（600时时48HRC）W6Mo5Cr4V3（630650时时 60HRC）（高速切削）；）（高速切削）；合金工具钢合金工具钢：9Mn2V、9SiCr、CrWMn（一般刀具）；（一般刀具）；碳素工具钢碳素工具钢：T8、T10A等（钳工刀具）；等（钳工刀具）；.硬质合金：硬质合金：用粉末冶金制取，用于切削难加工材料；用粉末冶金制取，用于切削难加工材料；YGYG（K K）：）：WCWCCo Co 切脆性材料切脆性材料 YTYT（P P）：）：WCWCTiCTiCCo Co 加工钢件加工钢件 其他类其他类：涂层（：涂层（TiC）刀具）

12、刀具；陶瓷陶瓷（Al2O3TiC）和金刚石（刻划玻璃）刀具等（用于切削难加工材料），和金刚石（刻划玻璃）刀具等（用于切削难加工材料），见见P7P7表表1-1 1-1 常用刀具材料的基本性能常用刀具材料的基本性能湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 2.2.刀具角度刀具角度1 1）车刀切削部分的组成）车刀切削部分的组成 “三面两刃一刀尖三面两刃一刀尖”(以车刀为例以车刀为例)湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departme

13、nt of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u前刀面前刀面 切屑流出的表面（刀头上表面）；切屑流出的表面（刀头上表面）；副后刀面副后刀面 与工件与工件已加工表面已加工表面相相对应的刀头平面，包容副切削刃；对应的刀头平面，包容副切削刃；主后刀面主后刀面 与工件与工件加工表面加工表面相相对应的刀头平面对应的刀头平面,包容主切刃；包容主切刃；主切削刃主切削刃 前刀面与主后刀面的交线；前刀面与主后刀面的交线；承担主体切削工作承担主体切削工作;副切削刃副切削刃 前刀面与副后刀面的交线。前刀面与副后刀面的交线。刀尖刀尖（实为

14、小圆弧状或线形）（实为小圆弧状或线形）两刀刃的交点。两刀刃的交点。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 2 2）车刀切削部分的主要角度）车刀切削部分的主要角度借助三个辅助面借助三个辅助面基面、切削平面、正交平面（静止参考系）基面、切削平面、正交平面（静止参考系）基面基面-通过主切削刃上某一点而垂直通过主切削刃上某一点而垂直于该点于该点(假定假定)主运动方向主运动方向的平面的平面,可视为可视为水水平面。平面。用用Pr表示，表示，切削平面切削平

15、面-通过主切削刃上某一点通过主切削刃上某一点与切削刃相切与切削刃相切,且垂直基面的平面且垂直基面的平面用用PsPs表示。表示。正交平面（主剖面）正交平面（主剖面）通过主切削刃上某一点且同时垂直于基面和通过主切削刃上某一点且同时垂直于基面和切削平面的平面。用切削平面的平面。用PoPo表示。表示。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering “前角、后角两偏角前角、后角两偏角”还有一个刃倾角还有一个刃倾角刀头标注角刀头标注角度度用于刀头设计、制造、刃磨

16、和测量。标示前刀面、后刀面用于刀头设计、制造、刃磨和测量。标示前刀面、后刀面（三面）的空间位向。（三面）的空间位向。以外圆车刀为例：以外圆车刀为例：车刀切削部分的五个主要角度车刀切削部分的五个主要角度湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u前角前角:在正交平面内测量。在正交平面内测量。前刀面前刀面与与基面基面的夹角，以的夹角，以 0 0表表示示,0 0增大，增大，车刀锋利，减小与切屑的磨损。车刀锋利，减小与切屑的磨损。一般取值一般取值101

17、0 2020,切灰铸铁切灰铸铁取值取值5 5 1515 主后角主后角:正交平面正交平面P0内测量的内测量的,主后刀面主后刀面与与切削平面切削平面的夹角。的夹角。以以 0表示，表示，0增大，增大，减小刀头与工件的磨损减小刀头与工件的磨损。一般取一般取6 6 1212 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u两偏角两偏角(主偏角和副偏角主偏角和副偏角):在在基面基面PrPr内测量的内测量的,表示两切表示两切削刃偏离进给方向的空间位向。削刃偏离进

18、给方向的空间位向。u主偏角主偏角:主切削刃主切削刃在基面在基面PrPr的投影与进给方向的夹角称为主的投影与进给方向的夹角称为主偏角，以偏角，以KrKr表示。一般取值表示。一般取值3030 7575。Kr增大（增大（90 ），用于切削的刃长减小，刀具耐用度增加，），用于切削的刃长减小，刀具耐用度增加，径向力降低。径向力降低。车削细长轴车削细长轴时弯曲变形小。时弯曲变形小。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 副偏角副偏角:副切削刃在副切削刃在

19、基面上基面上的投影与的投影与进给方向进给方向的夹角，的夹角，用用Kr 表示，一般取值表示，一般取值5 10。Kr 减小，减小刀具磨损减小，减小刀具磨损，有利于降低表面粗糙度。有利于降低表面粗糙度。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u还有一个还有一个“刃倾角刃倾角”在在切削平面切削平面PsPs测量的测量的,主切削刃与基面主切削刃与基面的夹角，以的夹角，以 s s表表示示。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Departme

20、nt of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u刃倾角的正负：刃倾角的正负：刃尖为刃尖为最高点最高点，主切削刃，主切削刃向下向下倾斜，倾斜，s s定为定为正正。刃尖处于刃尖处于最低点最低点，主切削刃，主切削刃向上向上倾斜，倾斜，s s定为定为负负。s s 取负值取负值时，刀头强度加大，适于铸铁时，刀头强度加大，适于铸铁粗加工。粗加工。s s 取正值取正值时，切屑流向待加工表面。时，切屑流向待加工表面。精加工精加工 s取负值，对于带状切屑，切屑流向已加工表面，取负值，对于带状切屑，切屑流向已加工表面，有可能刮伤加工表

21、面。这一点，需要注意。有可能刮伤加工表面。这一点，需要注意。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 车刀磨刃技巧车刀磨刃技巧取取 s=+3，切屑流向待加工表面。不损伤已加工表面，切屑流向待加工表面。不损伤已加工表面主切削刃磨有主切削刃磨有0.150.2mm的倒棱，能提高刀刃强度。的倒棱，能提高刀刃强度。大前角，令大前角，令 0=15 30，切削力小，前刀面上磨有平行于，切削力小，前刀面上磨有平行于主切削刃的圆形卷屑槽（主切削刃的圆形卷屑槽（4

22、6mm深）。排屑顺利，发热小。深）。排屑顺利，发热小。主偏角主偏角Kr=90，切削刃长度最小，工件受力（径，切削刃长度最小，工件受力（径 向力）向力）变形最小。用于变形最小。用于细长轴精加工细长轴精加工。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 金属切削过程金属切削过程 定义：定义：用金属切削刀具从工件表面切除多余的金属，用金属切削刀具从工件表面切除多余的金属，获得一定获得一定精度精度和和表面质量表面质量的要求的零件的过程。的要求的零件的过程。

23、1）切屑的形成与切削变形）切屑的形成与切削变形 切屑的形成切屑的形成 刀具挤压切削层刀具挤压切削层产生变形产生变形与工件分离与工件分离形成了切屑。形成了切屑。（四）（四）金属切削过程金属切削过程湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 切削过程三个变形区切削过程三个变形区第一变形区：从第一变形区：从OA塑性变形开始塑性变形开始OM剪切滑移基本完成。剪切滑移基本完成。第二变形区：靠近前刀面处的晶粒进一步变形，沿前刀面方向第二变形区：靠近前刀面处的

24、晶粒进一步变形，沿前刀面方向纤维化纤维化第三变形区：已加工表面上金属与后刀面摩擦，产生纤维化和第三变形区：已加工表面上金属与后刀面摩擦，产生纤维化和加工硬化加工硬化湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 切削厚度压缩比切削厚度压缩比:h h=hch/hDlD湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineeri

25、ng 2）影响切削变形的因素）影响切削变形的因素(选讲）选讲）a 工件材料工件材料：塑性好，变形大塑性好，变形大b 刀具的角度：前角大，变形小刀具的角度：前角大，变形小c 切削用量：切削用量：切切削速度大，进给量大，切削削速度大，进给量大，切削厚度大，变形小厚度大，变形小d 刀具与工件的摩擦：摩擦大。变形大。刀具与工件的摩擦：摩擦大。变形大。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3）切屑的种类切屑的种类a 带状切屑带状切屑 塑性材料，切削厚

26、度小，切削速度高，前角大塑性材料，切削厚度小，切削速度高，前角大b 挤裂切屑挤裂切屑 切削速度低，切削厚度大，前角较小切削速度低，切削厚度大，前角较小c 粒状切屑粒状切屑（单元切屑）（单元切屑）切削速度更低，切削厚度更厚，塑切削速度更低，切削厚度更厚，塑性较低性较低c 崩碎切屑崩碎切屑 脆性材料脆性材料（铸铁和黄铜）（铸铁和黄铜）湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 4）积屑瘤）积屑瘤切塑性金属（在一定的切削速度范围内），刀具前刀面切塑性金

27、属（在一定的切削速度范围内），刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附靠近切削刃的部位粘附一块很硬的金属。一块很硬的金属。形成条件：形成条件：切塑性金属，切削速度在一定的范围内切塑性金属，切削速度在一定的范围内(550m/min),切削区的温度高。切削区的温度高。控制方法：控制方法：提高强度、硬度，增大切削速度，提高强度、硬度，增大切削速度，控制切削区的温度。控制切削区的温度。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 作用在刀具上的力作用在刀具上的力5)

28、切削力和切削功率切削力和切削功率1）切削力的来源：）切削力的来源：切屑层金属和切屑切屑层金属和切屑作用在前刀面上的作用在前刀面上的正压力和摩擦力；正压力和摩擦力；已加工表面作用在已加工表面作用在后刀面上的正压力后刀面上的正压力和摩擦力和摩擦力湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 外圆切削时的切削合力与分力外圆切削时的切削合力与分力主切削力（主切削力（Fc)（切向力）（切向力）总切削力在总切削力在主运动方向主运动方向上上的分力。的分力。进给力

29、（进给力（Ff）（轴向力）（轴向力）总切削力在总切削力在进给方向上进给方向上的的分力分力背向力（背向力（Fp）（径向力）（径向力）总切削力在背吃刀量方向总切削力在背吃刀量方向上的分力上的分力 F=Fc+Ff+Fp湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 6）切削功的计算）切削功的计算Pm=Fcvc 10-3 (KW)3）影响切削力的因素）影响切削力的因素 a 工件材料工件材料 b 切削用量切削用量 c 刀具几何角度刀具几何角度 d 切削液和刀具

30、材料切削液和刀具材料湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 7)切削热和切削温度切削热和切削温度 切削热的产生切削热的产生产生于三个变形区产生于三个变形区切屑变形所产生的热切屑变形所产生的热是主要来源是主要来源（第一变（第一变形区）形区）切屑与前刀面的摩擦切屑与前刀面的摩擦所产生的热所产生的热（第二变（第二变形区）形区）刀具的后刀面与工件刀具的后刀面与工件表面摩擦所产生的热表面摩擦所产生的热（第三变形区）（第三变形区）湖北汽车工业学院材料工程

31、系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 切削热的传出切削热的传出通过通过 切屑、切屑、工件、工件、刀具、刀具、周围的介质传出周围的介质传出车削车削 5086%39%1040%1%钻削钻削 28%52.5%14.5%5%湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素 a 切削用量

32、切削用量 b 刀具角度刀具角度 c 工件材料工件材料 d 其他因素其他因素湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering (五五)、刀具的磨损、刀具的磨损1）刀具磨损的形式）刀具磨损的形式前刀面磨损前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损2 2）影响刀具磨损的因素）影响刀具磨损的因素湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Mate

33、rials Engineeringgineering 2 2）影响刀具磨损的因素）影响刀具磨损的因素 a 切削用量切削用量 b 刀具角度刀具角度 c 工件材料工件材料 d 刀具刀具材料材料湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 3）刀具的磨损的过程）刀具的磨损的过程分三个阶段分三个阶段a 初级磨损阶段初级磨损阶段 b 正常磨损阶段正常磨损阶段 c 急剧磨损阶段急剧磨损阶段湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department

34、 of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 4）磨钝标准）磨钝标准 刀刀具的磨损量到达一定的程度就要换刀或刃磨，这个具的磨损量到达一定的程度就要换刀或刃磨，这个磨损限度称为磨损限度称为磨钝标准磨钝标准 刀具都存在后刀面的磨损，通常规定以刀具都存在后刀面的磨损，通常规定以后刀面后刀面的均匀磨的均匀磨损区的宽度损区的宽度VB值作为衡量磨损量的大小。值作为衡量磨损量的大小。VB湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Material

35、s Engineeringgineering 5）刀具）刀具的耐用度的耐用度和和刀具刀具寿命寿命 一把新刀或新刃磨过的刀具从开始切削到磨损量达一把新刀或新刃磨过的刀具从开始切削到磨损量达到到磨钝标准磨钝标准(磨损限度）为止所经历的实际切削时间磨损限度）为止所经历的实际切削时间 刀具的耐用度（刀具的耐用度（T）硬质合金焊接车刀：硬质合金焊接车刀：60minmin 高速钢钻头：高速钢钻头：80-120min 硬质合金端铣刀：硬质合金端铣刀：120-180min120-180min 齿轮刀具：齿轮刀具：200200-300min-300min 刀具开始切削到完全报废所经历的实际切削时间的刀具开始切削

36、到完全报废所经历的实际切削时间的总和总和刀具寿命。刀具寿命。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 6)6)切削液切削液 作用：改善润滑条件，减小摩擦热；冷却降温，改善作用：改善润滑条件，减小摩擦热；冷却降温，改善散热条件；散热条件；清洗工件等。清洗工件等。合理选择可以降低切削力和切削温度，提高刀具的耐合理选择可以降低切削力和切削温度，提高刀具的耐用度和加工质量用度和加工质量 矿物油矿物油 同时起润滑和冷却作用，以润滑为主；同时起润滑和冷却作

37、用，以润滑为主；用于精加工。用于精加工。水溶液水溶液（加一定量的防锈剂加一定量的防锈剂苏打）主要起冷苏打）主要起冷 却降温作用；用于粗加工。却降温作用；用于粗加工。分类：分类：湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering u乳化液乳化液（乳化油加水稀释，乳化油加水稀释，70%70%98%98%的水），可用于粗、的水），可用于粗、精加工。精加工。加工加工铸铁铸铁一般不用切削液。一般不用切削液。组织内有石墨能起润滑作组织内有石墨能起润滑作用。用。用硬质

38、合金刀具用硬质合金刀具，也，也不用切削液。不用切削液。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering （六）（六）切削用量（切削用量（VcVc、f f、p p）的合理选择）的合理选择2）方案）方案 例如例如:粗车：粗车：p与与 f 较大，较大，Vc较低；较低；精车：精车：p与与 f 较小，较小，Vc较高；较高；对于表面较硬和难加工材料，对于表面较硬和难加工材料，Vc较低；较低；刀具材料好，刀具材料好，Vc可适当提高。可适当提高。1）原则）原则 在充分

39、利用刀具的耐用性能和维护在充分利用刀具的耐用性能和维护机床安全使用的前提下，以机床安全使用的前提下，以“质量、效率、成质量、效率、成本本”三准则来合理选择三准则来合理选择。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 选择选择切削用量切削用量顺序顺序：首先选取尽可能大的：首先选取尽可能大的背吃刀量背吃刀量；其次选其次选进给量进给量；最后选；最后选切削速度切削速度。1）粗加工中切削用量的选择）粗加工中切削用量的选择 主要考虑主要考虑生产率生产率，应尽

40、量选取较大的，应尽量选取较大的背吃刀量背吃刀量。根据切削力来选择根据切削力来选择进给量。进给量。切削速度通过计算得出。切削速度通过计算得出。2）精加工中切削用量的选择）精加工中切削用量的选择主要考虑主要考虑加工质量和刀具耐用度加工质量和刀具耐用度背吃刀量背吃刀量小，进给量选小，切削速度选大小，进给量选小，切削速度选大湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 复习题复习题1.1.分别指出车端面和铣（镗）平面的主运动和进给分别指出车端面和铣（镗）平

41、面的主运动和进给运动，并同时用示意图表示。运动，并同时用示意图表示。2.2.说明切削用量三要素的物理意义。说明切削用量三要素的物理意义。3.3.绘制外圆车刀刀头工作示意图，分别说明绘制外圆车刀刀头工作示意图，分别说明“三面三面两刃一刀尖两刃一刀尖”和和“前角后角两偏角前角后角两偏角”。4.4.对刀具材料有何要求？常用刀具材料有哪几种？对刀具材料有何要求？常用刀具材料有哪几种？举例说明其应用特点。举例说明其应用特点。5.5.何谓刀具耐用度？何谓刀具耐用度？6.6.说明切削热的产生原因和切削液的种类及其作用。说明切削热的产生原因和切削液的种类及其作用。7.7.简述切削用量的一般选择原则。简述切削用

42、量的一般选择原则。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 二二 常用切削加工方法综述常用切削加工方法综述及零件典型表面工艺方案的制订及零件典型表面工艺方案的制订（一）外圆表面切削加工及工艺方案的制订（一）外圆表面切削加工及工艺方案的制订(录像录像)挂轮轴挂轮轴1加工方法分类：加工方法分类：车削：粗车、半精车、车削：粗车、半精车、精车及精细车；精车及精细车；外圆磨削：粗磨、半精外圆磨削：粗磨、半精 磨、精磨、超精磨等。磨、精磨、超精磨等。湖北汽

43、车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering (1)(1)运动形式运动形式 主运动主运动 工件（主轴）工件（主轴）旋转旋转运动运动进给运动进给运动刀具的刀具的直线直线运动运动（横向、纵向等）（横向、纵向等）车车 削削湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering (2)(2)精度等级精度等级按加工工艺分：按加工

44、工艺分：粗车粗车加工精度为加工精度为 IT13 IT13 IT10 IT10，表面粗糙度值为，表面粗糙度值为 RaRa12.5 12.5 6.3 6.3 m m。去掉零件大部分加工余量去掉零件大部分加工余量，以达到较高的生产率，为后续，以达到较高的生产率，为后续加工作准备。次要表面的最终加工。加工作准备。次要表面的最终加工。半精车半精车加工精度加工精度IT10IT9，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra 6.3 3.2 m。为为零件的精加工作准备零件的精加工作准备。中等精度表面最终加工工序。中等精度表面最终加工工序。精车精车加工精度加工精度IT8IT7，表面粗糙度为表面粗糙度为 Ra 6.3 1.6

45、 m表面加工的最终工序或光整加工的预加工。表面加工的最终工序或光整加工的预加工。精细车精细车加工精度加工精度IT6IT5 表面粗糙度：表面粗糙度：Ra0.40.1 m 是小型非铁金属零件是小型非铁金属零件代替磨削加工代替磨削加工的主要加工方法。的主要加工方法。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 普通车床普通车床 适于各种中、小型轴、适于各种中、小型轴、盘、套类零件的盘、套类零件的单件、小批量生产。单件、小批量生产。转塔式六角车床转塔式六角

46、车床 适于加工零件尺适于加工零件尺寸寸较小、形状较复杂较小、形状较复杂的中、小型轴、的中、小型轴、盘、套类零件盘、套类零件的的大批大量大批大量生产生产。立式车床立式车床 适于适于直径较大直径较大、长度、长度较短的较短的形状复杂的形状复杂的大型或大型或重型重型零件零件。（L/D=0.30.8L/D=0.30.8）数控车床数控车床 适于适于多品种、小批量多品种、小批量生产复杂生产复杂形状的零件。形状的零件。(3)(3)车削设备车削设备(选讲选讲)湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials E

47、ngineeringgineering (4)工件装夹的方法工件装夹的方法卡盘装夹卡盘装夹适用于适用于L/D L/D 4 4的工件。的工件。顶尖装夹顶尖装夹适用于适用于L/D L/D=410=410的工件。的工件。心轴装夹心轴装夹适用于盘、套类零件的精加工适用于盘、套类零件的精加工。其它附件其它附件跟刀架、中心架、花盘等。跟刀架、中心架、花盘等。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Dep

48、artment of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 易于保证工件各加工面的位置精度易于保证工件各加工面的位置精度 切削过程比较平稳切削过程比较平稳 刀具简单，装夹方便，刀具简单，装夹方便，应用广泛，加工材料范围广。应用广泛，加工材料范围广。(适用适用于有色金属零件的精加工于有色金属零件的精加工)(5)车削的工艺特点车削的工艺特点湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineer

49、ing (6)车削加工的应用1 1.车外圆面车外圆面2.2.车内圆面（车内圆面（车床上镗孔车床上镗孔）3.3.车端面车端面、车槽、车槽、切断切断 实体零件：实体零件：钻孔钻孔 车（镗）车（镗）扩、铰扩、铰 已铸出、锻出孔：已铸出、锻出孔：镗孔镗孔4.4.车锥面车锥面湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 5.5.车成形面车成形面6 6.车螺纹车螺纹7.7.滚花滚花湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of

50、Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepartment of Materials Engineeringgineering 外圆磨削外圆磨削在外圆磨床上进行。在外圆磨床上进行。用砂轮作为切削刀具，用砂轮作为切削刀具，为外圆为外圆精加工精加工的主要的主要方法，宜用于淬火钢方法，宜用于淬火钢铁件。铁件。湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EnDepart