机械制造基础第二章金属切削原理与刀具.pptx

《机械制造基础》第二章主要探讨的是金属切削原理与刀具的相关知识，这在机械工程领域至关重要。切削过程是机械制造中的基本操作，它涉及到刀具与工件之间的相互作用，通过这两种运动——主运动和进给运动，来实现材料的去除。 主运动是切削过程中消耗大部分切削力的运动，它决定了切削速度，如车削外圆时，切削速度可通过公式\( v_c = \frac{1000n \cdot d_w}{\pi}\)计算，其中\( n \)为工件转速，\( d_w \)为工件待加工表面的直径。内孔车削时，切削速度则由\( v_c = \frac{1000n \cdot d_m}{\pi}\)确定，\( d_m \)为内孔已加工表面的直径。 进给运动则是保持切削连续进行的运动，进给量是衡量这一运动速度的参数，有多种表示方式，如mm/r、mm/行程等。进给量与主运动转速和刀具齿数之间的关系为\( v_f = n \cdot f = n \cdot z \cdot f_z \)，其中\( f \)为每转进给量，\( z \)为刀具齿数。 切削深度，即背吃刀量\( a_p \)，是待加工表面与已加工表面间的垂直距离，对于外圆加工，可由\( a_p = \frac{d_w - d_m}{2} \)计算，对于钻孔，则有所不同。 在切削过程中，切削层参数扮演着关键角色。切削层公称宽度\( a_w \)反映了切削刃的实际工作长度，切削层公称厚度\( a_c \)表示切削负荷，切削层公称横截面积\( A_c \)则直接影响切削功率，它们之间存在以下关系：\( A_c = a_c \cdot a_w = f \cdot a_p \)。 刀具角度是决定切削性能的关键因素，包括前角、后角、主偏角、副偏角等，这些角度的设计直接影响到切削过程的效率、刀具寿命以及工件表面质量。例如，前角影响切削阻力和刀尖强度，后角影响刀具后刀面与工件之间的摩擦，主偏角和副偏角则影响切屑的形成和排屑情况。 理解和掌握金属切削原理与刀具的知识对于优化机械加工工艺、提高生产效率和降低制造成本具有重要意义。深入研究这些内容，将有助于工程师们设计出更高效、更耐用的刀具，以及更合理的切削方案。