第2章切屑加工工艺理论基础

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1、第二章切削加工工艺理论基础2.1切削加工概述2.2金属切削过程的基本规律2.3金属切削过程的基本规律的应用主页面重点工件加工所需的运动、切削用量和切削层参数刀具金属切削过程的基本规律及其应用第二章切削加工工艺理论基础2.1切削加工概述2.1.1切削加工的地位和种类切削加工--利用切削刀具从工件(毛坯)上切去多余的材料，使零件具有符合图样规定的几何形状、尺寸和表面粗糙度等方面要求的加工过程。1.切削加工的地位2.切削加工的分类切削加工可分为钳工和机械加工(简称机工)两部分。第二章切削加工工艺理论基础（1）钳工钳工主要是在钳工台上以手持工具为主，对工件进行加工的切削加工方法。主要工作内容有划

2、线、用手锯锯削、用錾子錾削、用锉刀锉削、用刮刀刮削、用钻头钻孔、用扩孔钻扩孔、用铰刀铰孔，此外，还有攻螺纹、套螺纹、手工研磨、抛光、机械装配和设备修理等（2）机械加工机械加工是在机床上利用机械力对工件进行加工的切削加工方法。主要方法有车、钻、镗、铣、刨、拉、插、磨、珩磨、超精加工和抛光等第二章切削加工工艺理论基础2.1.2切削加工的特点和发展方向1.切削加工的主要特点（1）切削加工获得零件的几何精度变化范围广泛。（2）切削加工零件的材料、形状、尺寸和重量的适应范围很大。（3）切削加工的生产率较高，一般高于其他加工方法。第二章切削加工工艺理论基础2．切削加工的发展方向切削加工正朝着高精度、

3、高效率、自动化、柔性化和智能化方向发展。（1）加工设备朝着高精度、高速度、自动化、柔性化和智能化方向发展。（2）刀具材料朝着超硬方向发展。（3）生产规模由目前的小批量和单品种大批量向多品种变批量方向发展。（4）切削加工将被融合到计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)等高新技术和理论中。第二章切削加工工艺理论基础2.1.3工件加工所需的运动和切削用量1．工件加工所需的运动在金属切削加工中，获得所需表面形状，并达到工件的尺寸要求，是通过切除工件上多余的金属材料来实现的。切除多余金属材料时工件和刀具之间的相对运动，称为切削运动。第二章切削加工工艺理论

4、基础切削运动主运动进给运动第二章切削加工工艺理论基础主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。第二章切削加工工艺理论基础当主运动和进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对于工件的运动

5、称为合成切削运动，其大小和方向用合成速度向量ve表示。ve=vc+vf合成切削运动方向：就是切削刃选定点相对于工件的瞬时合成切削运动的方向；合成切削速度ve：就是切削刃选定点相对于工件的合成切削运动的瞬时速度。第二章切削加工工艺理论基础机床中除切削运动外，为完成机床工作循环，有时还需调整刀具切削刃与工件相对位置的运动和其他辅助动作，称为辅助运动。如：刀架、工作台的快速接近或退出工件、工件或刀具回转的分度运动、刀具的快速移动及变速、换向、启停等操纵及控制运动等等。第二章切削加工工艺理论基础2．切削用量和切削层参数（1）切削过程中的工件表面被加工的工件上有三个依次变化着的表面。待加工表面：工

6、件上即将被切除的表面。已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。以车削外圆为例，如下图。第二章切削加工工艺理论基础（2）切削用量三要素切削速度vc进给速度vf、进给量f切削深度、背吃刀量ap、第二章切削加工工艺理论基础①切削速度切削刃相对于工件的主运动速度，称为切削速度，单位为m/s或m/min。当主运动为旋转运动时，切削速度计算公式为：第二章切削加工工艺理论基础d——切削刃上选定点处工件或刀具的最大直径,mm；n——工件或刀具的转速，r／s或r／min。当主运动为直线往复运动（如刨削加工）时，其平

7、均速度可用公式计算：第二章切削加工工艺理论基础式中L——行程长度，mm；nr——冲程次数，r/mm。②进给量刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称进给量。当主运动是回转运动时(如车削、钻削、磨削等)，进给量指工件或刀具每转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm／r；当主运动为往复直线运动时(如刨削)，进给量指刀具或工件每往复一次，两者沿进给方向的相对位移量，单位是mm／每双行程，或mm／每单行程。铣削、绞削时，用每齿进给量表