第2章 机械加式技术

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1、第2章切削加工基础知识切削运动和切削用量2.1刀具几何形状和材料2.2切削力与切削温度2.3切削液2.4机床型号2.6加工精度和加工表面质量2.52.1切削运动和切削用量2.1.1切削运动2.1.2切削用量2.1.1切削运动在切削过程中，为了切除多余的金属，是通过各种机床上的工件和刀具作相对运动，实现零件表面所需的各种形状。工件和刀具之间作各种不同的相对运动，形成了各种切削加工方法，称为切削运动。切削运动包括主运动和进给运动。主运动是切除工件表面多余材料所需的最基本的运动。进给运动是使工件切削层材料相继投入切削从

2、而加工出完整表面所需的运动。图2.1所示为几种常见的切削加工方法的主运动和进给运动。图2.1常见切削加工方法的切削运动1—主运动2—进给运动3—待加工表面4—过渡表面5—已加工表面在切削运动中，通常主运动的运动速度（线速度）较高，所消耗的功率也较大。在图2.1中，车外圆时工件的回转运动、铣平面时铣刀的回转运动、刨平面时刨刀的往复直线运动都是主运动；车外圆时车刀的纵向移动、铣平面时工件的纵向移动、刨平面时工件的横向间歇移动等属于进给运动。在切削过程中，工件上会形成3种表面（见图2.2）。（1）待加工表面——工件上有

3、待切除的表面。（2）已加工表面——工件上经刀具切削后形成的表面。（3）过渡表面——工件上由切削刃切削的那部分表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者被下一切削刃切除。图2.2车外圆时的切削用量1—待加工表面2—已加工表面3—过渡表面4—切削横截面2.1.2切削用量切削用量是在切削加工过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。切削用量直接影响工件加工质量、刀具的磨损和寿命、机床的动力消耗及生产率，因此，必须合理地选择切削用量。图2.2所示为车外圆时的切削用量示意图。1．切削速度υc切削速度是切削加工

4、时刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，即切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度（线速度）。切削速度的单位为m/min或m/s。通常选定点为线速度最大的点，如车外圆时的切削速度为式中：d——工件待加工表面的直径，mm；n——工件转速，r/min。2．进给量f进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。车削外圆时的进给量为工件每转一转刀具沿进给运动方向所移动的距离，单位为mm/r；刨削时的进给量为刀具（或工件）每往复一次，工件（或刀具）沿进

5、给运动方向所移动的距离，单位为mm/str（毫米/往复行程）。3．背吃刀量ap背吃刀量一般指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。例如，车外圆时的背吃刀量为式中：dw——工件待加工表面的直径，mm；dm——工件已加工表面的直径，mm。4．粗车时切削用量选择的原则及步骤粗车时选择切削用量的原则是：首先选择一个尽量大的背吃刀量，然后选择一个较大的进给量，最后选择一个合理的切削速度。选择被吃刀量时，尽量将粗加工余量一次切完。当余量过大或工艺系统刚性差时，可分两次切除余量，第一次切除余量的2/3～3/4。选

6、择进给量时，应不超过刀具的刀片和刀杆强度，不大于机床进给机构强度，在不产生振动的条件下，选取一个最大的进给量。背吃刀量和进给量确定后，按刀具寿命确定切削速度，计算工件转速，选择车床相近的较低档的车床转速。粗车时被吃刀量、进给量和切削速度确定后，还需要校验车床功率。5．精车时切削用量选择的原则及步骤精车时，工件的加工余量不大，加工精度要求较高，表面粗糙度值要求较小，应以提高加工质量作为选择切削用量的主要依据，然后尽可能提高生产率。半精加工、精加工的背吃刀量较小，原则上一次进给切除全部余量。半精加工、精加工的进给量主

7、要受表面粗糙度的限制，可在预定的切削速度、刀尖圆弧半径的情况下，查询相关数据，确定进给量。切削速度：用硬质合金车刀，选用较高的切削速度，vc>80m/min；用高速钢车刀，选用较低的切削速度，vc<5m/min。2.2刀具几何形状和材料2.2.1刀具切削部分的几何形状2.2.2刀具切削部分的材料2.2.1刀具切削部分的几何形状各种刀具都是由切削部分和刀体（或刀柄）两部分组成的。切削部分（俗称刀头）是刀具中起切削作用的部分，由切削刃、前面及后面等产生切削的各要素所组成。刀体是固定在刀架上的被夹持部分。1．刀具切削部

8、分的组成（见图2.4）图2.4普通外圆车刀切削部分的组成1—前面2—主后面3—主切削刃4—副后面5—副切削刃6—刀尖7—刀体（1）前面（前刀面）Aγ刀具上切屑流过的表面。（2）主后面Aα：切削时刀具上与工件过渡表面相对的表面。（3）副后面Aα′：切削时刀具上与工件已加工表面相对的表面。（4）主切削刃S：前面与主后面的交线，切削时起主要切削作用。（5）副切削刃S′：前面与副