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1、教教学学目目标标教学目标教学目标教学目标教学目标1、知识目标知识目标知识目标知识目标：了解金属切削机床的分类和型号表了解金属切削机床的分类和型号表达方法；熟悉切削运动和切削要素；了解刀具达方法；熟悉切削运动和切削要素；了解刀具的组成、常用材料；熟悉金属切削过程的组成、常用材料；熟悉金属切削过程2、能力目标能力目标能力目标能力目标：能合理选择切削用量能合理选择切削用量 ；能合理选刀；能合理选刀具角度具角度3、教育目标教育目标教育目标教育目标：从金属切削分析中感受金属切削的从金属切削分析中感受金属切削的重要性，激发学生自我学习的能力和热情，让重要性，激发学生自我学习的能力和热情，让学生在合作学习中
2、学会交流、相互评价，提高学生在合作学习中学会交流、相互评价，提高学生的合作意识与能力。学生的合作意识与能力。第1页/共64页教学重点与难点教学重点与难点教学重点与难点教学重点与难点教教学学重重点点与与难难点点教学重点：教学重点：教学重点：教学重点：切削运动和切削要素，车刀主要角度及各种常用刀具特点与选切削运动和切削要素，车刀主要角度及各种常用刀具特点与选用用 教学难点：教学难点：教学难点：教学难点：切削运动和切削要素，车刀主要角度及各种常用刀具特点与选用教学关键：教学关键：教学关键：教学关键：通过对生活中或电影等录像中金属切削现象的观察，结合检索通过对生活中或电影等录像中金属切削现象的观察，结
3、合检索分析，查阅参考文献等，确保本部分内容的具体实施。分析，查阅参考文献等，确保本部分内容的具体实施。第2页/共64页第一节第一节 切削加工的基本概念切削加工的基本概念机械零件的制造机械零件的制造机械零件的制造机械零件的制造两个两个两个两个阶阶段段段段-毛坯成形毛坯成形-切削加工切削加工第3页/共64页一、金属切削加工概述一、金属切削加工概述一、金属切削加工概述一、金属切削加工概述1、切削加工的分类 第4页/共64页 切削加工使用切削刀具从工件上切除多余（或预留）的材料，从而获得满足尺寸、几何公差、表面粗糙度等精度要求的加工方法。第5页/共64页2、切削加工的特点及应用 切削加工的主要特点是：
4、工件精度高、生产率高及适应性好，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来制造。第6页/共64页是指用切削刀具从坯料或工件上切除多余材料，以获得所要求的几何是指用切削刀具从坯料或工件上切除多余材料，以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量之零件的加工方法形状、尺寸精度和表面质量之零件的加工方法金属切削金属切削加工：加工：第7页/共64页金属切削加金属切削加金属切削加金属切削加工的实质工的实质工的实质工的实质坯料或工件坯料或工件零件零件外力外力变形并断裂变形并断裂什么样设备施什么样设备施什么样设备施什么样设备施加的外力加的外力加的外力加的外力第8页/共64页二、切
5、削运动二、切削运动二、切削运动二、切削运动 机械零件的形状很多，它们的表面都是由圆柱面、圆锥面、平面和各种成形面组成。各种形状的表面是以直线（或曲线）为母线，以曲线（或直线）为运动轨迹所形成的面（见下图）。圆柱面圆锥面平面成形面1成形面2第9页/共64页二、切削运动二、切削运动二、切削运动二、切削运动 在切削加工过程中，刀具和工件之间的相对运动称为切削运动。按其所起的作用，切削运动分为两类：主运动 切下切屑所必需的基本运动称为主运动。在切削运动中，主运动的速度最高，消耗的功率也最大。进给运动 使被切削的金属层不断投入切削的运动称为进给运动。由于金属切削加工方式的不同，这两种运动的表现形式也不相
6、同。如下图所示为几种主要切削加工的运动形式。第10页/共64页二、切削运动二、切削运动二、切削运动二、切削运动切削运动实例第11页/共64页二、切削运动二、切削运动二、切削运动二、切削运动几点说明：1）主运动通常只有一个，进给运动可以是多个；2）主运动和进给运动可由刀具单独实现，但工件单独实现很困难；3）切削运动一般都是简单的运动；4）主运动和进给运动可同时也可交替进行；5）一般主运动速度比较高，大部分切削功率消耗于主运动。第12页/共64页三、工件表面的形成三、工件表面的形成 常见的几种切削加工方法的切削运动1、待加工表面2、已加工表面3、过渡表面第13页/共64页车外圆铣平面 刨平面 磨外
7、圆 钻孔 1主运动2进给运动3待加工表面4过渡表面5已加工表面 第14页/共64页四、切削用量四、切削用量 1 1切削用量的概念切削用量的概念 切削用量在切削加工过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。（1）切削速度vc切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。单位是m/min或m/s。vc=vc切削速度，m/min。d工件的直径，mm。n工件转速，r/min。第15页/共64页（2）进给量f 刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量进给量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。（3）背吃刀量ap一般指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离。其单位为mm。第16页/共64页
8、2 2切削用量的选择原则切削用量的选择原则 选择切削用量的原则是在保证加工质量、降低加工成本和提高生产率的前提下，使背吃刀量、进给量和切削速度的乘积最大。切削用量的选择原则第17页/共64页3.3.切削要素切削要素切削要素切削要素切削层参数第18页/共64页 刀具的各组成部分统称为刀具的要素。刀具的种类很多，但以单个刀齿刀具的各组成部分统称为刀具的要素。刀具的种类很多，但以单个刀齿都可看作是由外圆车刀的切削部分演变而来的。都可看作是由外圆车刀的切削部分演变而来的。六、刀具的结构六、刀具的结构六、刀具的结构六、刀具的结构车刀的组成：切削部分夹持部分第19页/共64页1.1.刀具的结构刀具的结构刀
9、具的结构刀具的结构1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖nf前刀面前刀面第20页/共64页nf前刀面前刀面主后面主后面1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖第21页/共64页nf前刀面前刀面主后面主后面副后面副后面1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖第22页/共64页nf前刀面前刀面主切削刃主切削刃1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖第23页/共64页1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖nf前刀面前刀面主切削刃
10、主切削刃副切削刃副切削刃第24页/共64页1）刀具切削部分的组成三个刀面、两个刀刃、一个尖三个刀面、两个刀刃、一个尖nf前刀面前刀面主切削刃主切削刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖第25页/共64页2、刀具的几何形状、刀具的几何形状 第26页/共64页（1）前面A刀具上切屑流过的表面。（2）主后面A刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。（3）副后面A刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。（4）主切削刃S前面与主后面的交线，切削时起主要切削作用。（5）副切削刃S前面与副后面的交线，切削时起辅助切削作用。（6）刀尖指主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。第27页/共64页切削刃的交点 修圆刀尖 倒角
11、刀尖 刀尖 第28页/共64页七、测量刀具角度的三个基准坐标平面七、测量刀具角度的三个基准坐标平面 1 1基面基面pr 基面指通过切削刃上某选定点，垂直于该点主运动方向的平面。2 2切削平面切削平面ps 切削平面通过切削刃上某选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面。3 3正交平面正交平面po 正交平面通过切削刃上的某选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面。第29页/共64页第30页/共64页第31页/共64页基面pr：（1）主偏角r（2）副偏角r（3）刀尖角r 主正交平面po：（1）前角o（2）主后角o（3）楔角o 副正交平面po：副后角o 主切削平面ps：刃倾角s 八、车刀主要几何角度及选
12、用原则八、车刀主要几何角度及选用原则 第32页/共64页 1应首先考虑工件的形状。加工工件的台阶，必须选择r90；加工中间切入的工件表面时，一般选择r=4560。2要根据工件的刚度和工件材料选择。工件的刚度好或工件的材料较硬，应选较小的主偏角；反之，应选较大的主偏角。初步选择：第33页/共64页初步选择：1副偏角一般采用r=68 2精车时，如果在副切削刃上刃磨修光刃，则取 r=0 3加工中间切入的工件表面时，副偏角应取 r=4560 第34页/共64页初步选择：r=180（r+r）第35页/共64页初步选择：1车削塑性材料或工件材料较软时，可选择较大的前角；车削脆性材料或工件材料较硬时，可选择
13、较小的前角。2粗加工，尤其是车削有硬皮的铸锻件时，应选取较小的前角；精加工时，应选取较大的前角。3车刀材料的强度和韧性较差时，前角应取小值；反之，可取较大值。第36页/共64页初步选择：1粗加工时，应取较小的后角；精加工时，应取较大的后角。2工件材料较硬时，后角宜取小值；工件材料较软时，则后角宜取大值。第37页/共64页初步选择：o=90（oo）第38页/共64页初步选择：1副后角o一般磨成与后角o相等。2切断刀等特殊情况，为了保证刀具的强度，副后角应取较小的数值：o=12 第39页/共64页初步选择：1粗加工时，以及在断续、冲击性切削时，为增大刀尖强度，刃倾角应取负值。2精加工时，为保证已加
14、工表面质量，使切屑流向待加工表面，刃倾角应取正值。3刃倾角为0时，切屑垂直于主切削刃方向流出。第40页/共64页九、刀具材料九、刀具材料 1 1对刀具切削部分材料的基本要求对刀具切削部分材料的基本要求（1）高的硬度。（2）良好的耐磨性。（3）足够的强度和韧性。（4）高的热硬性。（5）良好的工艺性。第41页/共64页2 2常用的刀具材料常用的刀具材料 常用刀具材料的性能和应用场合第42页/共64页3 3常用刀具的选用常用刀具的选用 （1）根据工件材料的切削性能选用刀具。（2）根据工件的加工阶段选用刀具。（3）根据工件加工区域的结构特点选择刀具切削部分结构。第43页/共64页一、切削力一、切削力
15、切削力切削力切削过程中，材料产生变形到变成切屑所产生的抗力和切屑与前面之间及副后面与已加工表面之间发生的摩擦，共同作用于刀具上的合力。1 1总切削力总切削力 第二节第二节 切削力和切削温度切削力和切削温度第44页/共64页 总切削力总切削力刀具的一个切削部分在切削工件时所产生的全部切削力。第45页/共64页2 2总切削力的分力总切削力的分力l 切削力Fcl 背向力Fp l 进给力Ff 3 3总切削抗力总切削抗力 切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力F。第46页/共64页4 4影响总切削抗力大小的因素影响总切削抗力大小的因素 （1）工件材料 （2）切削用量 （3）刀具角度 （4）切削液第
16、47页/共64页二、切削温度二、切削温度1 1切削热与切削温度切削热与切削温度 切削热切削热切削过程中，由于被切削材料层的变形、分离及刀具与被切削材料间的摩擦而产生的热量。切削温度切削温度切削过程中，切削区域的温度。第48页/共64页（1）合理选择刀具材料和刀具几何角度。（2）合理选择切削用量。（3）适当选择和使用切削液。2 2减少切削热和降低切削温度的工艺措施减少切削热和降低切削温度的工艺措施第49页/共64页一、切削液的作用一、切削液的作用l 冷却作用l 润滑作用l 清洗和排屑作用二、切削液的种类二、切削液的种类 第三节第三节 切削液切削液切削液的种类第50页/共64页三、切削液的选用三、
17、切削液的选用切削液的选用第51页/共64页一、加工精度一、加工精度1 1加工精度的概念加工精度的概念 加工精度加工精度工件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。2 2获得规定尺寸精度的方法获得规定尺寸精度的方法 （1）试切法（2）自动获得尺寸精度的方法l 用定尺寸刀具加工。l 调整法。l 自动控制法。第四节第四节 加工精度和加工表面质量加工精度和加工表面质量第52页/共64页二、加工表面质量二、加工表面质量 1 1加工表面质量的概念加工表面质量的概念 l 工件表面微观几何形状l 工件表面层材料的物理、力学性能2 2表面粗糙度表面粗糙度 加工表面上具有较小间距和峰谷所
18、组成的微观几何形状特性。第53页/共64页3 3表面层材料的物理、力学性能表面层材料的物理、力学性能 l因塑性变形引起的冷作硬化。l因切削热的影响引起金相组织的变化。l因切削时的塑性变形、热塑性变形、金相组织变化引起的残余应力。第54页/共64页一、金属切削机床的分类一、金属切削机床的分类 第六节第六节 金属切削机床的型号金属切削机床的型号第55页/共64页二、金属切削机床的型号二、金属切削机床的型号1 1机床型号的表示方法机床型号的表示方法第56页/共64页a）车床铭牌 b）铣床铭牌第57页/共64页c）磨床铭牌 d）数控车床铭牌第58页/共64页2 2机床的分类及代号机床的分类及代号类别
19、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 其他机床 代号CZTM2M3MYSXBLGQ读音车钻镗磨二磨 三磨牙丝铣刨拉割其第59页/共64页3 3机床的通用特性代号和结构特性代号机床的通用特性代号和结构特性代号 l 通用特性代号l 结构特性代号4 4机床的组、系代号机床的组、系代号l在同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的 机床，即为同一组。l在同一组机床中，主参数、主要结构及布局形式相 同的机床，即为同一系。第60页/共64页5 5主参数和设计顺序号主参数和设计顺序号（1）主参数 （2）设计顺序号 6 6主轴数和第二主参数主轴数和第二主参数（1）主轴数（2）第二主参数第61页/共64页 7 7重大改进顺序号重大改进顺序号 当机床的结构、性能有更高的要求，并需按新产品重新设计、试制和鉴定时，按改进的先后顺序选用A、B、C等汉语拼音字母（但“I”“O”两个字母不得选用），加在型号基本部分的尾部，以区别原机床型号。8 8其他特性代号其他特性代号 其他特性代号主要反映机床的各类特性，置于辅助部分之首，用汉语拼音字母（除“I”“O”）、阿拉伯数字或阿拉伯数字与汉语拼音字母组合表示。第62页/共64页三、识读常见机床型号三、识读常见机床型号解释机床型号的含义第63页/共64页感谢您的观看。第64页/共64页