切削加工定义

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1、第一章基本定义1.1切削加工概述1.1.1切削加工的基本条件为了使切削加工过程能够顺利进行，必须具备下述基本条件：(1)刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动。这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。(2)刀具材料的性能能够满足切削加工的需要。刀具在切除工件上多余材料时，工作部分将受到切削力、切削热、切削摩擦等的共同作用，且切削负荷很重，工作条件恶劣，因此，刀具材料必须具有适应强迫切除多余材料这一特定过程的性能，例如足够的强度和刚度、高温下的耐磨性等。(3)刀具必须具有一定的空间几何结构。零件多余材料被刀具从工件上切除的本质，仍然是材

2、料受力变形直至断裂破坏，只是完成这个过程的时间很短，材料变形破坏的速度很快。为了完成这一过程时能够确保加工质量、尽量减少动力消耗和延长刀具寿命，刀具切削部分的几何结构和表面状态必须能适应切削过程的综合要求。1.1.2工件上的加工表面切削加工中，随着切削层(加工余量)不断被刀具切除，工件上有3个处于变动中的表面，如图1.1(a)、图1.1(d)所示。(1)待加工表面。工件上行将被切除的表面。αp图1.1常见加工方法的加工表面、切削运动、切削用量v—主运动；v—纵向进给运动；v—圆周进给运动；v—径向进给运动fnp1(2)已加工表面。工件上经刀具切

3、削后产生的新表面。(3)过渡表面。工件上由切削刃正在切削着的表面，位于待加工表面和已加工表面之间，也称作加工表面或切削表面。需指出的是，在切削加工过程中，三个表面始终处于不断的变动之中：前一次走刀的已加工表面，即为后一次走刀的待加工表面；过渡表面则随进给运动的进行不断被刀具切除。1.1.3切削加工中的运动及构成在切削加工形成零件需要表面的全过程中，刀具和工件间的相对运动，按作用的不同分为下列两类：即切削运动和辅助运动。l.切削运动直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表面的运动，称为切削运动。包括主运动和进给运动。(1)主运动。直接切除工件上的

4、多余材料，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动。主运动通常只有一个，且速度和消耗功率较大。例如，车床上工件的旋转运动；龙门刨床刨削时，工件的直线往复运动；牛头刨床刨刀的直线往复运动；铣床上的铣刀、钻床上的钻头和磨床上砂轮的旋转等都是切削加工时的主运动，如图1.1中的v。(2)进给运动。将工件上的多余材料不断投入切削区进行切削以逐渐切削出零件所需整个表面的运动。进给运动一般有一个，也可多于一个，且速度和消耗功率较小。例如：车外圆时车刀纵向连续的直线运动，在牛头刨床上刨平面时工件横向间断的直线移动，纵磨外圆时工件的圆周进给运动和轴向直线进给运动

5、等，如图1.1中f或v。f无论是主运动还是进给运动，其基本运动形式均是连续的或间歇的直线运动或回转运动，由两者通过不同形式的组合，则可构成多种符合需要的切削运动；主运动和进给运动可由刀具和工件分别完成(如车削和刨削)，也可由刀具单独完成(如钻孔)，但很少由工件单独完成；主运动和进给运动可以同时进行(如车削、钻削)，也可以交替进行(如刨平面、插键槽)；在主运动和进给运动同时进行的切削加工中(如车外圆、钻孔、铣平面等)，常在选定点将两者按矢量加法合成，称为合成切削运动。合成运动的速度向量v等e于主运动速度向量v与进给运动的速度向量v之和[图1.1(

6、a)、图1.1(g)]，即fv=v+v(11−)ef2.辅助运动不直接参加切除多余材料，但却是完成零件表面加工全过程必不可少的运动。例如，控制切削刃切入工件表面深度的吃刀运动，重复走刀前的退刀运动，刨刀、插齿刀等回程时的让刀运动等。1.1.4切削用量和材料切除率在生产中将切削速度、进给量和背吃刀量统称为切削用量，切削用量用来定量描述主运动、进给运动和投入切削的加工余量厚度。切削用量的选择直接影响材料切除率，进而影响生产效率。有关定义如下。1.切削速度v它是切削加工时刀刃上选定点相对于工件主运动的速度，其单位为ms或mmin，当主运动为旋转运动时

7、，v可按式1.2计算πdnv=10002(12−)式中：d——切削刃选定点处刀具或工件的直径(mm)；n——主运动转速(rs或rmin)切削刃上各点的切削速度有可能不同，考虑到刀具的磨损和工件的表面加工质量，在计算时应以切削刃上各点中的最大切削速度为准。2.进给量f主运动的一个循环或单位时间内刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量称为进给量。如图1.1所示，用单齿刀具(如车刀、刨刀)进行加工时，常用刀具或工件每转或每行程刀具在进给运动方向上相对工件的位移量来度量，称为每转进给量(mmr)或每行程进给量(mmstr)。对于齿数为z的多齿刀具(如钻头

8、、铣刀)每转或每行程中每齿相对于工件在进给运动方向上的位移量，称为每齿进给量，记作f，单位z为毫米／齿。显然ff=(13−)zz用多齿刀具(如铣刀)加