文档介绍：金属切削加工基础知识节选
1 机械加工工艺系统
从机械制造的整个过程来看,机器的最基本组成单元为零件,也就是首先要制造出合格的零件,然后组装成部件,再由零、部件装配成机器,因此,制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的,而机械加工中绝大部分材料是金属材料,故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。
零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合,而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的,其中在金属切削机床上利用工件和***彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料,获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。
金属切削加工常作为零件的最终加工方法,它需要用金属切削***直接对零件进行加工,它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力,通常需在金属切削机床上进行加工,零件和***需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接,带动它们做相对的运动,实现切削加工,这种由金属切削机床、***、夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统,其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械,起支承和提供动力作用;***起直接对零件进行切削加工作用;机床夹具用来对零件定位和夹紧,使之有正确的加工位置。本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析,阐述机械零件加工的整个过程。
2 切削运动与切削用量
切削运动
金属切削加工时,工件是机械加工过程中被加工对象的总称,任何一个工件都是经过由毛坯加工到成品的过程,在这个过程中,要使***对工件进行切削加工形成各种表面,必须使***与工件间产生相对运动,这种在金属切削加工中必须的相对运动称为切削运动。以车床加工外圆柱面为例,图2-1表示出了车削运动、切削层及工件上形成的表面。
图2-1 车削运动、切削层及工件上形成的表面
切削运动可分为主运动和进给运动两种。
(1)主运动
主运动是切除工件上多余金属层,形成工件新表面所必需的运动,它是切削加工中最基本、最主要的运动,通常它的速度最高、消耗的机床功率最多,如车削加工、镗削加工时是工件的回转运动,铣削加工和钻削加工是***的回转运动,刨削加工是刨刀的直线运动。
(2)进给运动
进给运动是把被切削金属层间断或连续投入切削的一种运动,与主运动相配合即可不断地切除金属层
,获得所需的表面。进给运动的特点是速度小,消耗功率少,可由一个或多个运动组成。图2-1所示外圆车削中沿工件轴向的纵向进给运动是连续的,沿工件径向的横向进给运动,它是间断的。
(3)切削层
切削层是指切削时***切削工件一个单行程所切除的工件材料层。图2-1所示,工件旋转一周回到原来的平面时,由于***纵向进给运动是连续的,***从位置Ⅰ移动到了位置Ⅱ,在两个位置间形成的工件材料层(图中ABCD区域)就是切削层。
(4)切削过程中工件上形成的表面
工件在切削过程中形成了三个表面:其中待加工表面是指工件上即将被切削掉的表面即图中外圆表面1;过渡表面是工件上切削刃正在切削的表面,如图中表面2;已加工表面是指工件上经切削加工后形成的表面,如图中外圆表面3。
切削用量
***与工件之间有了相对运动才可以进行切削加工,用来衡量切削运动大小的参数称为切削用量,切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)称为切削用量的三要素。只有合理地确定切削用量才能顺利地进行切削。
(1)切削速度
***切削刃上选定点相对于工件主运动的速度,单位为或。由于切削刃上各点的切削速度是不同的,计算时常用最大切削速度代表***的切削速度。外圆车刀车削外圆时的切削速度计算式为:
(2-2)
式中 —工件待加工表面的直径(mm), —工件的转速( )。
(2)进给量
***在进给运动方向上相对于工件的位移量称进给量,不同的加工方法,由于所用***和切削运动形式不同,进给量的表述和度量方法也不同。进给量的单位是(用于车削、镗削等)或行程(用于刨削、磨削等)。进给量表示进给运动的速度。进给运动速度还可以用进给速度(单位是)或每齿进给量(用于铣刀、铰刀等多刃***,单位是齿)表示。一般
(2-3)
式中 —主运动的转速( ), —***齿数。
(3)背吃刀量(切削深度)
在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的***切削刃与工件切削表面的接触长度。对于外圆车削,背吃刀量为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离,单位。即
(2-4)
式中 —工件待加工表面的直径( ), —工件已加工表面的直径( )
3 切削加工***的基本知识
金属切削过程中,直接完成切削工作的是***,而***能否胜任切削工作,主要由***切削部分的合理几何形状与***材料的物理、机械性能决定。
***切削部分的结构要素
切削***的种类很多,结构也多种多样。