数控加工的切削基础

• 切削层参数
3. 切削层公称横截面积 AD
在主切削刃选定点的 基面内，切削层的截面 面积
右图： AD ＝ hD*bD ＝ f*ap 。
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 常用刀具分类
数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两 大类。模块化刀具是发展方向。
发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间， 提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小 批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的 程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀 具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀 具测量工作的中断现象，可采用线外预调。
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 常用刀具分类
1.从结构上分类 2.按加工方法分类 3.按切削刃特点分类
整体式
切刀
单刃刀具
装配式
孔加工刀具
多刃刀具
复合式 减震式 内冷式 其他特殊形式
拉刀 铣刀 螺纹刀具 齿轮刀具 磨具
4.按工艺特点分类 通用刀具 定尺寸刀具 成型刀具
第2章 数控加工的切削基础
后角பைடு நூலகம்o：在正交平面 Po内，主后刀面与基面之 间的夹角
在正交平面中测量的角 度还有楔角βo=90（γo+αo）度
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具 • 刀具主要的标注角度
主偏角κr：主切削刃在 基面上的投影与进给方向 的夹角
副偏角κrˊ：基平面中， 副切削平面与进给运动反 方向间的夹角
2.2 金属切削刀具
• 刀具材料
刀具材料主要是指刀具的切削部分的材料。 刀具的切削性能主要取决于刀具的材料，其次取决于切 削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 刀具材料
1.刀具材料的性能
刀具要承受很大的切 削力、切削变形和摩擦产 生的高温，要使刀具保持 切削能力必须具有一定的 性能。
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削用量三要素 2.进给量f 在主运动的一个循环 内，刀具在进给方向上 相对于工件的移动量
车削时：V f nf
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削用量三要素
3.背吃刀量ap 以加工表面和未加工
表面之间的垂直距离
车削外圆时a：p
切削层几何参 数
切削层公称宽度bD 切削层公称横截面面积
AD
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削用量三要素
1.切削速度Vc 切削时，切削刃选定
点相对于件主运动的瞬时 速度，即工件和刀具沿主 运动方向的相对位移
回转运动： 往复直线运动：
Vc
dwn
1000
2Ln
Vc 1000
副切削刃：前刀面与副后刀面相交形成 的刀刃 刀尖：主副刃连接处的一小部分 切削刃
第2章 数控加工的切削基础
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
•刀具几何角度
刀具的几何角度是在一定的平面参考系中确定的，一般有正交平面参考系、 法平面参考系和假定工作平面参考系。右图所示采用的是正交平面参考系， 各参考面如下：
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 加工中的工件表面
以加工表面 （切削后形成）
待加工表面 （待切除的切削层表
面） 过渡表面 （切削刃形成的那一 部分表面）
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削要素
切削速度Vc
切削用量 进给量f
背吃刀量ap
切削层公称厚度hD
AD
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
切削层参数
1. 切削层公称厚度hD 在主切削刃选定点的基面内，垂直于过渡表面的切削层
尺寸，称为切削层公称厚度。
右图：hD ＝ f sinκr κr为刀具主偏角，即刀具 主切削刃与进给方向的夹角。 根据上式可以看出，进给 量f或刀具主偏角κr增大，车 削切削层厚度hD增大。
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削层参数
2.切削层公称宽度bD 在主切削刃选定点的基面内，沿过渡层表面度量的
切削层尺
右图：bD＝ap/sinkr 由上式可以看出，当背吃刀量 ap增大或者主偏角kr减小时，切 削层公称宽度bD增大。
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
在基平面中测量的角度 还有刀尖角εr=180（κr+κrˊ）度
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 刀具主要的标注角度
刃倾角λs：在切削平面ps内，主切削刃与基面Pr 的夹角
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 刀具几何参数的选择
所谓刀具几何参数的合理选择是指在保证加 工质量的前提下，选择能提高切削效率，降低 生产成本，获得最高刀具耐用度的刀具几何参 数
dw
2
dm
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削层参数
金属切削过程是通过刀具切削工件切削层而进行的。在
切削过程中，刀具的刀刃在一次走刀中从工件待加工表面切
下的金属层，被称为切削层。切削层的截面尺寸被称为切削
层参数。
切削层公称厚度hD
切削层几何参 数
切削层公称宽度bD
切削层公称横截面面积
基面Pr：过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面（或轴线）的平面
切削平面Ps：过切削刃选定点与切削 刃相切并垂直于基面的平面
正交平面Po：过切削刃选定点同时垂 直于切削平面和基面的平面
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
• 刀具主要的标注角度
前角γo：在主切削刃选定点的正交平面Po内，前刀 面与基面之间的夹角
第2章 数控加工的切削基础
武汉交通职业学院 机电系
第2章 数控加工的切削基础
本章内容 数控加工的金属切削原理、
刀具的选用和切削过程中的相 关问题。
第2章 数控加工的切削基础
2.1 切削运动与切削要素
• 切削运动（合成切削运动，刀具和工件之间的相对运动）
主运动（主要运 动，切削速度最 高、消耗功率最 大，只能有一个） 进给运动（附加运 动、消耗的功率小， 可以有多个或者没 有）
高硬度、耐磨、足够的 强度和韧性、良好的耐热性 和导热性、良好的加工工艺、 经济性
第2章 数控加工的切削基础
2.2 金属切削刀具
•刀具切削部分组成要素
前刀面Aγ：切屑沿其流出的表面,主后刀面Aα：与过渡表面相 对的面。
副后刀面Aαˊ：与已加工表面相对的面 主切削刃：前刀面与 主后刀面。
第2章 数控加工的切削基础