第7章 切削加工成形 ©第一节切削加工基础知识 ©第二节常规切削加工方法 第三节切削加工工艺基础 ○第四节切削加工件的结构工艺性 返回
第7章 切削加工成形 第一节 切削加工基础知识 第二节 常规切削加工方法 第四节 切削加工件的结构工艺性 返回 第三节 切削加工工艺基础
金属零件切削加工：是通过刀具与工件之间的相对 运动，从毛坯上切除多余的金属，从而获得合格零件的 加工方法。 切削加工的基本形式有车削、铣削、钻削、刨削、 钳工等。 般情况下，通过铸造、锻造、焊接和各种轧制的 型材毛坯精度低和表面粗糙度大，不能满足零件要求， 必须进行切削加工才能成为零件。金属切削加工担负着 几乎所有零件的加工任务，在机械制造过程中，处于十 分重要的地位
金属零件切削加工：是通过刀具与工件之间的相对 运动，从毛坯上切除多余的金属，从而获得合格零件的 加工方法。 切削加工的基本形式有车削、铣削、钻削、刨削、 钳工等。 一般情况下，通过铸造、锻造、焊接和各种轧制的 型材毛坯精度低和表面粗糙度大，不能满足零件要求， 必须进行切削加工才能成为零件。金属切削加工担负着 几乎所有零件的加工任务，在机械制造过程中，处于十 分重要的地位
第一节切削加工基础知识 一、切削运动与切削要素 (一)切削运动 切削运动是为了形成工件表面所必需的、刀具与工件之 间的相对运动。分为主运动和进给运动，如图7-1所示。 主运动是切除工件多余金属所需要的最基本的运动，主 运动速度高、消耗功率大。 进给运动是使金属层连续投入切削，从而加工出完整表 面的运动。 切削过程中，主运动、进给运动合理的组合，便可以加 工各种不同的工件表面
第一节 切削加工基础知识 一、切削运动与切削要素 （一）切削运动 切削运动是为了形成工件表面所必需的、刀具与工件之 间的相对运动。分为主运动和进给运动，如图7-1所示。 主运动是切除工件多余金属所需要的最基本的运动，主 运动速度高、消耗功率大。 进给运动是使金属层连续投入切削，从而加工出完整表 面的运动。 切削过程中，主运动、进给运动合理的组合，便可以加 工各种不同的工件表面
切削过程中，工件上形成三个表面，如图7-2所示 1)待加工表面一 将被切除的表面； 2)过渡表面 一正在切削的表面； 3)已加工表面一切除多余金属后形成的表面。 主运动 待加工表面 过渡表面 切削过程中，为提高 已加工表面 生产效率，机床除切削运 动外，还需要有辅助运动， 进给运动 如切入运动、分度转位运 动、空程运动及送夹料运 动等。 图7-2车削加工工件上的表面 回
切削过程中，工件上形成三个表面，如图7-2所示 1）待加工表面——将被切除的表面； 2）过渡表面——正在切削的表面； 3）已加工表面——切除多余金属后形成的表面。 图7-2车削加工工件上的表面 切削过程中，为提高 生产效率，机床除切削运 动外，还需要有辅助运动， 如切入运动、分度转位运 动、空程运动及送夹料运 动等
(二)切削要素 切削要素包括切削用量和切削层参数。 1、切削用量三要素 1)切削速度V。：切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬 时速度。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下： ndn V 1000 式中d一工件加工表面或刀具某一点的回转直径（mm)； n一工件或刀具的转速(rs或r/min)。 上页
（二）切削要素 切削要素包括切削用量和切削层参数。 1、切削用量三要素 1）切削速度 ：切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬 时速度。主运动是旋转运动时，切削速度计算公式如下： 1000 dn c c v 式中 d——工件加工表面或刀具某一点的回转直径（mm）； n——工件或刀具的转速（r/s或r/min）
2)进给量在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时 间内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。通常 用f表示，单位为mm/r或mm/行程。 vf=f-n=f·zn 3)背吃刀量。：背吃刀量是在通过切削刃基点并垂直于 工作平面方向上测量的吃刀量，单位为，也就是工件待 加工表面与已加工表面之间的垂直距离，习惯上也将背吃 刀量称为切削深度。 外圆车削时 D-d ap 2 式中D一工件待加工表面的直径(mm); d一工件已加工表面的直径(mm)
2）进给量 ：在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时 间内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。通常 用 表示，单位为mm/r或mm／行程。 3）背吃刀量 ：背吃刀量是在通过切削刃基点并垂直于 工作平面方向上测量的吃刀量，单位为mm，也就是工件待 加工表面与已加工表面之间的垂直距离，习惯上也将背吃 刀量称为切削深度。 外圆车削时 f 2 D d ap 式中 D——工件待加工表面的直径(mm)； d——工件已加工表面的直径(mm)。 f vf f n f z zn p
2、切削层参数 切削层是指工件上正被刀 具切削刃切削着的一层金属。 也就是相邻的两过渡表面之间 所夹着的一层金属，如图7-3所 示。 1)切削层厚度a.:是相邻两过 渡表面之间的垂直距离。 2)切削宽度a:是沿主切削刃 测量的切削层尺寸。 3)切削面积A:切削层公称横 截面积。 图7-3切外圆时的切削层要素 上页 回
2、切削层参数 切削层是指工件上正被刀 具切削刃切削着的一层金属。 也就是相邻的两过渡表面之间 所夹着的一层金属，如图7-3所 示。 1）切削层厚度 ：是相邻两过 渡表面之间的垂直距离。 2）切削宽度 ：是沿主切削刃 测量的切削层尺寸。 3）切削面积 ：切削层公称横 截面积。 图7-3切外圆时的切削层要素 c a w a Ac
、 切削刀具 刀具是金属切削加工中不可缺少的重要工具之一，无 论是普通机床，还是先进的数控机床和加工中心、以及柔 性制造系统，都必须依靠刀具才能完成各种需要的切削加 工。实际证明，刀具的更新可以成倍、数十倍地提高生产 效率。 1、刀具的分类： 刀具的种类很多，根据用途和加工方法不同，通常把刀 具分为以下类型 1)切刀：包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等。 2)孔加工刀具：包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工 刀具（如钻一铰复合刀具）等
二、切削刀具 刀具是金属切削加工中不可缺少的重要工具之一，无 论是普通机床，还是先进的数控机床和加工中心、以及柔 性制造系统，都必须依靠刀具才能完成各种需要的切削加 工。实际证明，刀具的更新可以成倍、数十倍地提高生产 效率。 1、刀具的分类： 刀具的种类很多，根据用途和加工方法不同，通常把刀 具分为以下类型。 1）切刀：包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等。 2）孔加工刀具：包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工 刀具(如钻一铰复合刀具)等
3) 拉刀：包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀（如花键拉刀） 等。 4)铣刀： 包括加工平面的圆柱铣刀、端铣刀等；加工沟槽 的立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等； 加工特殊 形面的模数铣刀、凸（凹）圆弧铣刀、成形铣刀等。 5)螺纹刀具：包括螺纹车刀、丝锥、板牙、螺纹切刀、搓 丝板等。 6)齿轮刀具：包括齿轮滚刀、蜗轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、 花键滚刀等。 7)磨具：包括砂轮、砂带、油石和抛光轮等。 8)其它刀具：包括数控机床专用刀具、自动线专用刀具等
3）拉刀：包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀(如花键拉刀) 等。 4）铣刀：包括加工平面的圆柱铣刀、端铣刀等；加工沟槽 的立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀等；加工特殊 形面的模数铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。 5）螺纹刀具：包括螺纹车刀、丝锥、板牙、螺纹切刀、搓 丝板等。 6）齿轮刀具：包括齿轮滚刀、蜗轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、 花键滚刀等。 7）磨具：包括砂轮、砂带、油石和抛光轮等。 8）其它刀具：包括数控机床专用刀具、自动线专用刀具等
2、刀具切削部分结构要素 刀具通常由工作部分和夹持部分组成。刀具切削部分总 是近似地以外圆车刀的切削部分为基本形态，其它各类刀具 可看成是它的演变和组合，故以普通车刀为例，刀具切削部 分的结构要素如图7-4所示。 1)前刀面A 2)主后刀面A。 前刀面(4y) 3)副后刀面A 副切削刃 4)主切削刃S 刀尖 主切削刃 5)副切削刃S” 副后刀面(Aa) 6)刀尖 主后刀面(Aa) 图7-4车刀切削部分结构要素 页
2、刀具切削部分结构要素 刀具通常由工作部分和夹持部分组成。刀具切削部分总 是近似地以外圆车刀的切削部分为基本形态，其它各类刀具 可看成是它的演变和组合，故以普通车刀为例，刀具切削部 分的结构要素如图7-4所示。 1）前刀面 2）主后刀面 3）副后刀面 4）主切削刃S 5）副切削刃S 6）刀尖 A A ' A 图7-4车刀切削部分结构要素