第二章制造工艺装备 第一节金属切削刀具的基本知识 金属切削加工的目的: 使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表 面质量达到设计与使用要求 金属切削加工要切除工件上多余的金属,形成已加 工表面,必须具备两个基本条件:切削运动(造型运动)和 刀具(几何形态)。造型运动的复杂程度将影响机床的结构 刀具的复杂程度将影响刀具刃磨制造的难易程度,同时 也会促进刀具材料、刀具制造工艺的发展
第二章 制造工艺装备 第一节 金属切削刀具的基本知识 金属切削加工的目的： 使被加工零件的尺寸精度、形状和位置精度、表 面质量达到设计与使用要求。 金属切削加工要切除工件上多余的金属，形成已加 工表面，必须具备两个基本条件：切削运动(造型运动)和 刀具(几何形态)。造型运动的复杂程度将影响机床的结构。 刀具的复杂程度将影响刀具刃磨制造的难易程度，同时 也会促进刀具材料、刀具制造工艺的发展
金属切削加工的基本概念 1.切的运动 待加工表面 过渡表面 进给运动方向 已加工表面
一、金属切削加工的基本概念 1. 切削运动
由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动 它使刀具切削刃及其邻近的 (1)主运动 刀具表面切入工件材料,使 被切削层转变为切屑,从而 形成工件的新表面。在切削 运动中,主运动速度最高、 耗功最大,是切下切屑所必 合①主运动方同 须的基本运动。 ②切削速度v 切削刃上选定 点相对于工件 的瞬时主运动 方向。 切削刃上选定 点相对于工件 的主运动的瞬 时速度
（1） 主运动 由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。在切削 运动中，主运动速度最高、 耗功最大，是切下切屑所必 ①主运动方向 须的基本运动。 切削刃上选定 点相对于工件 的瞬时主运动 方向。 ②切削速度vc 切削刃上选定 点相对于工件 的主运动的瞬 时速度
刀具与工件之间附加 的相对运动,它配合主运动 (2)进给运动 依次地或连续不断地切除 切屑,从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。 一①进给运动方向 进给运动可由刀具完 成(如车削),也可由工件完 成(如铣削),可以是间歇的 (如刨削),也可以是连续 ②进给速度v 的(如车削)。 切削刃上选定 切削刃上选定 点相对于工件 点相对于工件 的进给运动的 的瞬时进给方 瞬时速度 主运动和进给运动 (3)合成切湖运动 合成的运动称为合 成切削运动
刀具与工件之间附加 的相对运动, 它配合主运动 依次地或连续不断地切除 切屑, 从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。 进给运动可由刀具完 成(如车削)，也可由工件完 成(如铣削)，可以是间歇的 （如刨削）, 也可以是连续 的（如车削）。 （2） 进给运动 ①进给运动方向 切削刃上选定 点相对于工件 的瞬时进给方 向。 ②进给速度vf 切削刃上选定 点相对于工件 的进给运动的 瞬时速度。 主运动和进给运动 合成的运动称为合 成切削运动。 （3）合成切削运动
v Kr b) 荷加T表面 过渡表面 已加工表面 各种切削加工的切削运动
各种切削加工的切削运动
2、切削加工过程中的工件表面 切削刃相对于工件的运动过程,就 是表面形成过程。 在这个过程中,切削刃相对于工件 的运动轨迹面就是工件上的加工表面 和已加工表面。 有两个要素,一是切削刃二是切 削运动。 不同的切削运动的组合即可形成 各种工件表面
➢切削刃相对于工件的运动过程, 就 是表面形成过程。 ➢在这个过程中, 切削刃相对于工件 的运动轨迹面就是工件上的加工表面 和已加工表面。 ➢有两个要素，一是切削刃, 二是切 削运动。 ➢不同的切削运动的组合,即可形成 各种工件表面。 2、切削加工过程中的工件表面
车削加工是一种最常见的、典型的切削加工 方法。车削加工过程中工件上有三个不断变化着 的表面() (1)待加工表面 工件上待切除 的表面。 (2)已加工表面 工件上经刀具 切削后产生的 新表面。 (3)过渡表面 工件上切削刃正 在切削的表面。 它是待加工表面 和已加工表面之 间的过渡表面
车削加工是一种最常见的、典型的切削加工 方法。车削加工过程中工件上有三个不断变化着 的表面（图1-1） 。 （1）待加工表面 工件上待切除 的表面。 （2）已加工表面 工件上经刀具 切削后产生的 新表面。 （3）过渡表面 工件上切削刃正 在切削的表面。 它是待加工表面 和已加工表面之 间的过渡表面
3、切削要素 切削要素主要指控 制切削过程的切削 用量要素和在切削 过程中由余量变成 (1)切的用量要素 切屑的切削层参数。 ①切削速度 对切削运动定量描述的 重要指标之一。外圆车 削的切削速度为 ②进给量 Vc=I dwn/1000 是指刀具在进给运动方向上相对工件的 位移量。 当主运动是回转运动时,进给量指 工件或刀具每回转一周,两者沿进给方 向的相对位移量,单位为mm/r 当主运动是直线运动时,进给量指 刀具或工件每往复直线运动一次,两者 沿进给方向的相对位移量,单位为 mm/str或mm/单行程;
3、切削要素 切削要素主要指控 制切削过程的切削 用量要素和在切削 过程中由余量变成 （1）切削用量要素 切屑的切削层参数。 ①切削速度 对切削运动定量描述的 重要指标之一。外圆车 削的切削速度为 ②进给量 vc =πdwn/1000 是指刀具在进给运动方向上相对工件的 位移量。 当主运动是回转运动时，进给量指 工件或刀具每回转一周，两者沿进给方 向的相对位移量，单位为mm/r； 当主运动是直线运动时，进给量指 刀具或工件每往复直线运动一次，两者 沿进给方向的相对位移量，单位为 mm/str或mm/单行程；
对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀), 常用每齿进给量f2,单位为mm/z或mm/齿。 它与进给量f关系为=zf 时进给速度可下 一铣削时进给速度为 血i=zfn 成切削速度v可表达为 v=v +V f
对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)， 常用每齿进给量 f z，单位为mm/z或mm/齿。 它与进给量f的关系为 f=zfz 车削时进给速度vf可由下式计算 vf=fn 铣削时进给速度为 v f =fn=zfz n 合成切削速度ve可表达为 vc=ve+vf
在基面上垂直于 ③背吃刀量a 进给运动方向测 量的切削层最大 尺寸,外圆车削 a=(d-cm)/2 、f、a构成了普通外圆车削的切削用量三要 素 材料切除率,用Q表示 三要素的乘积作 为衡量指标,单 位为m3/min, Q=1000v fa
③背吃刀量ap 在基面上垂直于 进给运动方向测 量的切削层最大 尺寸,外圆车削: ap＝(dw-dm)/2 vc、f、ap 构成了普通外圆车削的切削用量三要 素。 材料切除率，用Qz表示 三要素的乘积作 为衡量指标，单 位为mm3/min， Qz =1000vc fap