金属切削加工的基本概念

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1、第一节金属切削加工的基本概念机械制造工程——第一章毛坯精度低、表面粗糙度值大，不能满足零件的使用性能要求，必须进行切削加工才能成为零件。金属切削加工是通过刀具与工件间的相对运动，从毛坯上切除多余的金属，从而获得合格零件的一种机械加工方法。切削加工的基本形式有车削、铣削、钻削、镗削、刨削、拉削、磨削等。钳工也属于金属切削加工。基本形式有：錾削、锉削、锯削、刮削、以及钻孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹等。1．切削运动和工件加工表面为了切除工件上多余的金属，以获得形状、尺寸、位置精度和表面质量都符合要求的工件，除

2、必须使用切削刀具外，刀具与工件间必须作相对运动——切削运动。根据切削过程中所起的作用，分为主运动和进给运动一切削运动与切削要素切削运动和加工表面主运动——切除工件多余金属、形成工件新表面所必不可少的基本运动主运动的特征：速度最高消耗功率最大必有且只有一个形式为旋转或直线往复切削刃上各点的主运动速度的大小和方向都不一定相同。为了分析运动，必须确定一个选定点。选定点——为便于分析运动而选取的合适点切削运动及选定点切削速度——切削刃上选取点相对于工件的主运动的瞬时速度。用矢量vc表示车削主运动是工件的旋转

3、运动；铣削和钻削运动是刀具的旋转运动；磨削主运动是砂轮的旋转运动；刨削主运动是刀具（牛头刨床）或工件（龙门刨床）的往复直线运动等进给运动——使新的切削层金属间断或连续投入切削的运动进给运动的特征速度较低耗功较少有0~n个可以连续，也可以步进形式为旋转或直线往复进给速度——切削刃上选取点相对于工件的进给运动的瞬时速度。用矢量vf表示车削进给运动是刀具的移动；铣削进给运动是工件的移动；钻削进给运动是钻头沿其轴线方向的移动；内、外圆磨削进给运动是工件的旋转运动和移动以及砂轮的横向进给等切削加工过程中的辅助

4、运动切入运动空程运动分度转位运动送夹料运动机床控制运动等合成切削运动合成切削运动——主运动和进给运动的合成运动合成切削运动的瞬时速度用矢量ve表示ve=vc+vf注意：刀刃上各点ve不等合成切削运动工作平面——vc和vf所在的平面，以Pfe表示合成切削速度角——在工作平面内，同一瞬时主运动方向与合成切削运动方向之间的夹角，以η表示合成切削速度角工件上的加工表面切削加工过程中，工件上形成三个不断变化的表面待加工表面──工件有待切除金属层的表面过渡表面──主切削刃正在切削着的表面已加工表面──工件经刀具

5、切除多余金属层后形成的新表面2．切削要素切削用量三要素切削速度：这是主运动的线速度，单位为m/s或m/min。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下：切削要素包括切削用量和切削层横截面要素在生产中，磨削速度用m/s，其他加工的切削速度习惯用m/min。背吃刀量asp：工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离(主切削刃与工件过渡表面的瞬时接触长度在垂直于基点工作平面的方向上测量的大小)车削：钻孔：进给量：工件或刀具每转一周，刀具沿进给方向与工件的相对位移。单位是mm/r。切削层横截面三要素切削层—

6、—指刀具与工件相对移动一个进给量时，相邻两个加工表面之间的金属层切削层横截面要素——切削层横截面尺寸切削层公称宽度bD：刀具主切削刃与工件的接触长度（切削刃上两个极限点间的距离）切削层公称厚度hD：刀具或工件每移动一个进给量时，刀具主切削刃相邻的两个位置之间的垂直距离切削层公称横截面积AD：切削层横截面的面积1．刀具切削部分的结构要素任何刀具都由切削部分和夹持部分组成刀具切削部分的结构要素有三面二刃一尖二刀具切削部分基本定义前面（Aγ）：切屑流经的刀面主后面（Aα）：和工件过渡表面相对的刀面副后面

7、（Aα’）：和工件已加工表面相对的刀面主切削刃（S）：前面与主后面的交线副切削刃（S’）：前面与副后面的交线刀尖：主切削刃和副切削刃的交点或连接部位刀尖的形状2．刀具角度的参考系为了确定和测量各刀刃、各刀面的空间相对位置，必须建立用以度量各刀刃、各刀面空间位置的参考系建立参考系，必须与切削运动相联系，应反映刀具角度对切削过程的影响。参考系平面与刀具安装平面应平行或垂直，以便于测量用来确定刀具几何角度的参考系有两类：一类称为刀具标注角度参考系，即静止参考系；另一类称为刀具工作角度参考系，它是确定刀具在

8、切削运动中有效工作角度的参考系它们的区别在于：前者由主运动方向确定，而后者则由合成切削运动方向确定宽刃刨刀的静止参考系宽刃刨削的特点：刀刃为直线刀刃长度大于工件宽度前面和后面均为平面无进给运动(只有主运动)选取参考平面：过主切削刃，取平行于切削速度方向并切于工件过渡表面的平面为切削平面（ps）过主切削刃，取垂直于切削速度方向的平面为基面（pr）取垂直于主切削刃的平面为po-po截面（又称正交平面）pr-po-ps便组成了测量宽刃刨刀角度的静止参考系车刀的静止参考系车削