金属切削加工的基础知识
金属切削加工的方法很多，尽管它们的形式有所不同，但是却有着许多共同的规律
和现象。掌握这些规律和现象，对正确应用各种金属切削加工方法有着重要的意义。本
章主要介绍切削加工过程的切削运动、切削刀具以及其过程的基本规律等金属切削加工
基础知识。
金属切削加工就是利用工件和刀具之间的相对（切削）运动，用刀具上的切削刃切
除工件上的多余金属层，从而获得具有一定加工质量零件的过程。由此可见，理解零件
加工质量的概念；掌握切削运动和金属切削刀具的基本知识；认识金属切削过程的基本
规律是学习金属切削加工的基本内容。
7.1加工质量
为了保证机电产品的质量，设计时应对零件提出加工质量的要求，机械零件的加工
质量包括加工精度和表面质量两方面，它们的好坏将直接影响产品的使用性能、使用寿
命、外观质量、生产率和经济性。
7.1.1加工精度
经机械加工后，零件的尺寸、形状、位置等参数的实际数值与设计理想值的符合程
度称为机械加工精度，简称加工精度。实际值与理想值相符合的程度越高，即偏差（加
工误差）越小，加工精度越高。
加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。零件图上，对被加工件的加工精度
要求常用尺寸公差、形状公差和位置公差来表示。
1.尺寸精度
是指加工表面本身的尺寸(如圆柱面的直径)和表面间的尺寸(如孔间距离等)的精确程度。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来表示。
尺寸公差是尺寸允许的变动量，国家标准GB/T1800. 3-1998《极限与配合》中规定，尺寸公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2……IT18。IT后面的数字代表公差等级，数字愈大，公差等级越低，公差值越大，尺寸精度越低。不同公差等级的加工方法和应用见表7.1.1。
加工过程中影响尺寸精度的因素很多，表7.1.1中表示的某种加工方法所对应达到的加工精度，是指在正常产生条件下保证一定生产率所能达到的加工精度，称为经济精度。
表7.1.1各种加工方法所能达到的公差等级和表面粗糙度
2.形状精度
是指零件加工后的表面与理想表面在形状上相接近的程度。如直线度、圆度、圆柱度、平面度等。
3.位置精度
是指零件加工后的表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位置接近的程度。如平行度、垂直度、同轴度、对称度等。
国家标准GB/T1182-1996《形状和位置公差》中规定，形状和位置公差共有14个项目，其公差特征项目的名称及符号见表7.1.2。
表7.1.2 形状和位置公差特征项目的名称及符号
表11.1.2
在零件图上，通常只规定尺寸公差，对要求较高的零件，除了规定尺寸公差外,还要规定形状和位置公差。
一般机械加工精度越高，加工的成本也越高，所以在设计零件时，应在满足零件使用要求的前提下，选用经济精度。
7.1.2表面质量
机械零件的表面质量，主要是指零件加工后的表面粗糙度以及表面层材质的变化。
1.表面粗糙度
在切削加工中，由于刀痕、塑性变形、振动和摩擦等原因，会使加工表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的耐磨性、抗腐蚀性和配合性质等有很大影响。它直接影响机器的使用性能和寿命。
国家标准GB/T1031-1995规定了表面粗糙度的评定参数及其数值。常用的评定表面粗糙度的参数是轮廓算术平均偏差Ra值，常见加工方法一般能达到的表面粗糙度值见表7.1.1。
一般来说，零件的表面粗糙度越小，零件的使用性能越好，寿命也越长，但零件的制造成本也会相应增加。
2.表面层材质的变化
零件加工后表面层的力学、物理及化学等性能会于基体材料不同，表现为加工硬化、残余应力产生、疲劳强度变化及耐腐蚀性下降等，这些将直接影响零件的使用性能。
零件加工质量与加工成本有着密切的关系。加工精度要求高，将会使加工过程复杂化，导致成本上升，所以在确定零件加工精度和表面粗糙度时，总的原则是，在满足零件使用性能要求和后续工序要求的前提下，尽可能选用较低的精度等级和较大的表面粗糙度值。
7.2切削运动
7.2.1切削运动
切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动,即切削运动，切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动。
1.主运动
由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生主要的相对运动。主运动的特点是
图7.2.1 车削运动和工件上的表面图7.2.2 刨削运动和工件上的表面
图7.2.3合成速度
速度最高，消耗功率最大。车削时，主运动是工件的回转运动，如图7.2.1所示；牛头刨床刨削时，主运动是刀具的往复直线运动，如图7.2.2所示。
2. 进给运动
由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件间产生附加的相对运动，进给运动将使被切金属层不断地投入切削，以加工出具有所需几何特性的已加工表面。车削外圆时，进给运动是刀具的纵向运动；车削端面时，进给运动是刀具的横向运动。牛头刨床刨削时，进给运动是工作台的移动。
主运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直线运动；主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成；主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行；主运动通常只有一个，而进给运动的数目可以有一个或几个。
3. 主运动和进给运动的合成 当主运动和进给运动同时进行时，切削刃上某一点相对于工件的运动为合成运动，常用合成速度向量v e 来表示，如图7.2.3所示。
7.2.2工件表面
切削加工过程中，在切削运动的作用 下，工件表面一层金属不断地被切下来变为切屑，从而加工出所需要的新的表面，在新表面形成的
过程中，工件上有三个依次变化着的表面，它们分别是待加工表面，切削表面和已加工表面，如图7.2.1和图7.2.2所示。其涵义是：
1. 待加工表面 即将被切去金属层的表面；
2. 切削表面
切削刃正在切削而形成的表面, 切削表面又称加工表面或过渡表面； 3. 已加工表面
已经切去多余金属层而形成的新表面。
7.2.3切削用量
切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的数量。切削用量包括切削速度、进给量、背吃刀量三个要素。
1. 切削速度v c
在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min 或m/s 。
主运动为旋转运动时,切削速度v c 计算公式为:
式中d －工件直径（mm ）
n －工件或刀具每分(秒)钟转数(r/min 或r/s)。 主运动为往复运动时,平均切削速度为：
式中L 一往复运动行程长度(mm)
n r 一主运动每分钟的往复次数(往复次数/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或度量。车削时进给量的单位是mm/r ，即工件每转一圈,刀具沿进给运动方向移动的距离。刨削等主运动为往复直线运动,其间歇进给的进给量为mm/双行程，即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。
单位时间的进给量，称为进给速度，车削时的进给速度v f 计算公式为:
铣削时，由于铣刀是多齿刀具，进给量单位除mm/r 外，还规定了每齿进给量，用a z
表示，单位是(mm/z)，v f 、f 、a z 三者之间的关系为：
z 为多齿刀具的齿数。
3.背吃刀量（切削深度）a p
背吃刀量a p 是指主刀刃工作长度（在基面上的投影）沿垂直于进给运动方向上的投影值。对于外圆车削，背吃刀量a p 等于工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离(见图7.3.12),单位为mm 。即
式中 d w －待加工表面直径 d m －已加工表面直径
)/min /(1000
s m m n
d v c 或??=π)/min /(1000
2s m m n L v r
c 或??=
)
/min /(s mm mm f n v f
或?=z
a n f n v f f ??=?=2
m
w p d d a -=
7.3刀具切削部分的几何角度
切削刀具种类很多,如车刀、刨刀、铣刀和钻头等。它们几何形状各异,复杂程度不等，但它们切削部分的结构和几何角度都具有许多共同的特征，其中车刀是最常用、最简单和最基本的切削工具，因而最具有代表性。其他刀具都可以看作是车刀的组合或变形(图7.3.1)。因此,研究金属切削工具时，通常以车刀为例进行研究和分析。
图7.3.1各种刀具切削部分的形状
7.3.1车刀的组成
车刀由切削部分、刀柄两部分组成。切削部分承担切削加工任务，刀柄用以装夹在机床刀架上。切削部分是由一些面、切削刃组成。我们常用的外圆车刀是由一个刀尖、两条切削刃、三个刀面组成的，见图7.3.2所示。
1.刀面
（l）前刀面Aγ刀具上切屑流过的表面；
（2）后刀面Aα与工件上切削表面相对的刀面；
（3）副后刀面Aαˊ与已加工表面相对的刀面。
图7.3.3刀尖形状
图7.3.2 车刀的组成
2.切削刃
（1）主切削刃S 前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作； （2）副切削刃S ˊ 前刀面与副后刀面的交线，承担少量的切削工作。
（3）刀尖是主、副切削刃相交的一点，实际上该点不可能磨得很尖，而是由一段折线或微小圆弧组成，微小圆弧的半径称为刀尖圆弧
半径,用r ε表示,如图7.3.3所示。
7.3.2刀具几何角度参考系
为了便于确定车刀上的几何角度，常选择某一参考系作为基准，通过测量刀面或切削刃相对于参考系坐标平面的角度值来反映它们的空间方位。
刀具几何角度参考系有两类，刀具标注角度参考系和刀具工作角度参考系。
1.刀具标注角度参考系
（1）假设条件 刀具标注角度参考系是刀具设计时标注、刃磨和测量角度的基准，在此基准下定义的刀具角度称刀具标注角度。为了使参考系中的坐标平面与刃磨、测量基准面一致，特别规定了如下假设条件。
①假设运动条件 用主运动向量v c 近似地代替相对运动合成速度向量v e (即v f =0)。
②假设安装条件 规定刀杆中心线与进给运动方向垂直；刀尖与工件中心等高。 （2）刀具标注角度参考系种类 根据ISO3002/1-1997标准推荐，刀具标注角度参考系有正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系三种。
图
7.3.4 正交平面参考系
图7.3.5 法平面参考系图7.3.6 假定工作平面参考系
①正交平面参考系如图7.3.4所示,正交平面参考系由以下三个平面组成：
基面p r是过切削刃上某选定点平行或垂直于
刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的
一个平面或轴线，一般来说其方位要垂直于假定
的主运动方向。车刀的基面都平行于它的底面。
主切削平面p s是过切削刃某选定点与主切削
刃相切并垂直于基面的平面。
正交平面p o是过切削刃某选定点并同时垂直
于基面和切削平面的平面。
过主、副切削刃某选定点都可以建立正交平面
参考系。基面p r、主切削平面p s、正
交平面p o三个平面在空间相互垂直。
②法平面参考系如图7.3.5所示,法平面
参考系由p r、p s和法平面p n组成。其中法平面p n
是过切削刃某选定点垂直于切削刃的平面。
③假定工作平面参考系如图7.3.6所示,假定工作平面参考系由p r、p f和p p组成。假定工作平面p f是过切削刃某选定点平行于假定进给运动并垂直于基面的平面。背平面
图7.3.7 车刀的几何角度
p p 是过切削刃某选定点既垂直于假定进给运动又垂直于基面的平面。刀具设计时标注、刃磨、测量角度最常用的是正交平面参考系。
3. 刀具工作角度参考系
刀具工作角度参考系是刀具切削工作时角度的基准（不考虑假设条件），在此基准下定义的刀具角度称刀具工作角度。它同样有正交平面参考系、法平面参考系和假定工作平面参考系。
7.3.3刀具标注角度定义
如图7.3.7所示。 1.在基面内测量的角度
（1）主偏角κr 主切削刃与进给运动方向之间的夹角。 （2）副偏角κr ’ 副切削刃与进给运动反方向之间的夹角。
（3）刀尖角εr 主切削平面与副切削平面间的夹角。刀尖角的大小会影响刀具切削部分的强度和传热性能。它与主偏角和副偏角的关系如下:
图7.3.8 λs 的正负规定 图7.3.9 直角切削与斜角切削
2.在主切削刃正交平面内(O-O)测量的角度
（1）前角γo 前刀面与基面间的夹角。当前刀面与基面平行时，前角为零。基面在前刀面以内，前角为负。基面在前刀面以外，前角为正。
（2）后角αo 后刀面与切削平面间的夹角。 （3）楔角βo 前刀面与后刀面间的夹角。
楔角的大小将影响切削部分截面的大小，决定着切削部分的强度，它与前角γo 和后角αo
的关系如下
3.在切削平面内(S 向)测量的角度
刃倾角λs 主切削刃与基面间的夹角。刃倾角正负的规定如图7.3.8所示。刀尖处于最高点时，刃倾角为正；刀尖处于最低点时，刃倾角为负；切削刃平行于底面时，刃倾角为零。
λs =0的切削称为直角切削，此时主切削刃与切削速度方向垂直，切屑沿切削刃法向流出。λs ≠0
的切削称为斜角切削，此时主切削刃与切削速度方向不垂直，切屑的流向与切削刃法
图7.3.10刀柄中心线不垂直进给方向 图7.3.11车刀安装高低对前角、后角的影响
向倾斜了一个角度，如图7.3.9所示。
4.在副切削刃正交平面内（O ′-O ′）测量的角度
副后角αo ‘ 副后刀面与副切削刃切削平面间的夹角。
上述的几何角度中，最常用的是前角（γo ）、后角（αo ）、主偏角（κr ）、刃倾角（λs ）、副偏角（κr ‘）和副后角（αo ‘），通常称之为基本角度，在刀具切削部分的几何角度中，上述基本角度能完整地表达出车刀切削部分的几何形状，反映出刀具的切削特点。εr 、βo 为派生角度。
7.3.4刀具工作角度
切削过程中，由于刀具的安装位置、刀具于工件间相对运动情况的变化，实际起作用的角度与标注角度有所不同，我们称这些角度为工作角度。现在仅就刀具安装位置对角度的影响叙述如下。
1. 刀柄中心线与进给方向不垂直时对主、副偏角的影响
当车刀刀柄与进给方向不垂直时，主偏角和副偏角将发生变化。如图7.3.10所示。
2. 切削刃安装高于或低于工件中心时，对前角、后角的影响
切削刃安装高于或低于工件中心时，按辅助平面定义，通过切削刃作出的切削平面、基面将发生变化，所以使刀具角度也随着发生变化，如图7.3.11所示。
'r e κ= +G
r κr e κ
= - G
'
r e κ
图7.3.12切削层参数
切削刃安装高于工件中心时：
切削刃安装低于工件中心时
7.3.5切削层参数
切削层是刀具切削部分切过工件的一个单程所切除的工件材料层。切削层参数就是指这个切削层的截面尺寸。为了简化计算，切削层形状、尺寸规定在刀具的基面中度量，切削层的形状和尺寸将直接影响刀具切削部分所承受的负荷和切屑的尺寸大小。
如图7.3.12所示，车外圆时，当主、副切削刃为直线，且λs =0，切削层就是车刀由位置Ⅰ移动到位置Ⅱ即一个f 距离，刀具正在切削的那层金属层，可见，切削层的形状是平行四边形。
1. 切削层公称厚度h D
简称切削厚度，是垂直于切削表面度量的切削层尺寸。
h D ＝ f sin κr
2. 切削层公称宽度b D
简称切削宽度，是沿切削表面度量的切削层尺寸。
α oe = α o - N
γoe = γo + N γoe = γo - N α oe = α o + N
b D＝ a p/sinκr
3.切削层公称横截面积A D
A D＝ h D. b D＝ f. a p
7.4刀具材料
7.4.1刀具材料应当具备的性能
在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受了很大的压力和强烈的摩擦，刀具在高温下进行切削的同时，还承受着切削力、冲击和振动，因此要求刀具切削部分的材料应具备以下基本条件：
1.高硬度
刀具材料必须具有高于工件材料的硬度，常温硬度应在HRC60以上。
2.耐磨性
耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力，通常刀具材料硬度越高，耐磨性越好，材料中硬质点的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越好。
3.强度和韧性
为了承受切削力、冲击和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性。一般用抗弯强度（σb）冲击韧性（αk）值表示。
4.耐热性
刀具材料应在高温下保持较高的硬度、耐磨性和强度和韧性，并有良好的抗扩散、抗氧化的能力。这就是刀具材料的耐热性。它是衡量刀具材料综合切削性能的主要指标。
5.工艺性
为了便于刀具制造，要求刀具材料有较好的可加工性，包括锻、轧、焊接、切削加工、可磨削性和热处理特性等。
此外，在选用刀具材料时，还要考虑经济性。经济性差的刀具材料难以推广使用。
刀具材料种类很多，常用的有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。碳素工具钢（如Tl0A、T12A）和合金工具钢（9SiCr、CrWMn），因其耐热性较差，仅用于手工工具。陶瓷、金刚石和立方氮化硼则由于性质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，目前只在较小的范围内使用。当今，用得最多的刀具材料为高速钢和硬质合金。
7.4.2、高速钢
高速钢是一种加入了钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素的高合金工具钢。它的耐热性较碳素工具钢和一般合金工具钢显著提高，允许的切削速度比碳素工具钢和合金工具钢高两倍以上。高速钢具有较高的强度、韧性和耐磨性，耐热性为540C°～600C°。虽然高速钢的硬度和耐热性不如硬质合金，但由于用这种材料制作的刀具的刃口强度和韧性比硬质合金高，能承受较大的冲击载荷，能用于刚性较差的机床，而且这种刀具材料的工艺性能较好，容易磨出锋利的刃口，因此到目前为止，高速钢仍是应用较广泛的刀具材料，尤其是结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等。
高速钢按其用途和性能可分为通用高速钢，高性能高速钢两类；。
1.通用高速钢
通用高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。按其化学成分有钨系高速钢和钼系高速钢。
W18Cr4V属于钨系高速钢，其淬火后的硬度为63～66HRC，耐热性可达620C°，抗弯强度σb=3430MPa。磨削性能好，热处理工艺控制方便，是我国高速钢中用得比较多的一个牌号。
W6Mo5Cr4V2属于钼系高速钢，与W18Cr4V 相比，它的抗弯强度、冲击韧度和高温塑性较高，故可制造热轧刀具，如麻花钻等。
2.高性能高速钢
高性能高速钢是在通用高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性和耐磨性。这种高速钢的切削速度可达50～100m／min，具有比通用高速钢更高的生产率与刀具使用寿命；同时还能切削不锈钢。耐热钢、高强度钢等难加工的材料。
高钒高速钢（W12Cr4V4Mo）这种高速钢由于含钒（V）、碳（C）量的增加，提高了耐磨性，刀具寿命比通用高速钢可提高2～4倍，但是，随着钒质量分数的提高，使磨削性能变差，刃磨困难。
高钴高速钢和高铝高速钢是近年来为了加工高温合金、钛合金、难熔合金、超高强度钢、奥氏体不锈钢等难加工材料而发展起来的。它们的常温硬度、高温硬度、耐热性和耐磨性都比通用高速钢W18Cr4V高，虽然它的抗弯强度和冲击韧度比较低，但仍是一种综合性能较好的材料，可以制作各种刀具。其牌号有W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al等。
7.4.3硬质合金
硬质合金是用粉未冶金法制造的合金材料，它是由硬度和熔点很高的碳化物（称为硬质相）和金属（称粘结相）组成。
硬质合金的硬度较高，常温下可达74～81HRC，它的耐磨性较好，耐热性较高，能耐800～1000?C的高温，因此能采用比高速钢高几倍甚至十几倍的切削速度；它的不足之处是抗弯强度和冲击韧度较高速钢低，刃口不能磨得象高速钢刀具那样锋利。
常用硬质合金按其化学成分和使用特性可分为四类：钨钴类（YG），钨钛钴类（YT）；钨
钛钽钴类（YW）和碳化钛基类（YN）。
1.钨钴类硬质合金（GB2075-87标准中K类）
它是由硬质相碳化钨WC和粘结剂钴CO组成的，其韧性、磨削性能和导热性好。主要适用于与加工脆性材料如铸铁、有色金属及非金属材料。这类硬质合金常用牌号和应用范围见表7.4.1，代号YG后的数值表示钴CO的含量，合金中含钴量越高，其韧性越好，适用于粗加工；含钴量少的，用于精加工。
2.钨钛钴类硬质合金（GB2075-87标准中P类）
它是由硬质相WC、碳化钛TiC和粘结剂Co组成的，由于在合金中加入了碳化钛（TiC），从而提高了合金的硬度和耐磨性，但是抗弯强度、耐磨削性能和热导率有所下降；低温脆性较大，不耐冲击，因此，这类合金适用于高速切削一般钢材。钨钛钴类硬质合金常用牌号和应用范围见表7.4.1。代号YT后的数值表示碳化钛TiC 的含量，当刀具在切削过程中承受冲击、振动而容易引起崩刃时，有应选用TiC含量少的牌号，而当切削条件比较平稳，要求强度和耐磨性高时，应选用TiC含量多的刀具牌号。
3.钨钛钽钴类硬质合金（GB2075-87标准中M类）
在钨钛钴类硬质合金中加入适量的碳化钽（TaC）或碳化妮（NbC）稀有难熔金属碳化物，可提高合金的高温硬度、强度、耐磨性、粘结温度和抗氧化性，同时，韧性也有所增加，具有较好的综合切削性能，所以人们常称它为“万能合金”。但是，这类合金的价格比较贵，主要用于加工难切削材料。
4.碳化钛基类硬质合金（GB2075-87标准中P01类）
它是由碳化钛作为硬质相，镍、钼作为粘结剂而组成的，所以硬度高达90～95HRA。有高的耐磨性，在1000°C以上的高温下，它仍能进行切削加工，适合对较高硬度的合金钢、工具钢、淬硬钢等进行切削加工。
随着科学技术的发展，新的工程材料不断出现，对刀具材料的要求也不断提高，在进行切削加工时，我们必须根据具体情况综合考虑，合理的选择刀具材料，既要充分发挥刀具材料的特性，又要较经济地满足切削加工的要求。值得一提的是，在加工一般材料时，仍以使用通用高速钢与硬质合金为宜，当加工难切削材料时，才有必要选用新牌号硬质合金或高性能高速钢。
图7.5.2 金属切削过程中的滑移线和流线及三个变形区
7.5金属切削过程
金属切削过程是指工件上一层多余的金属被刀具切除的过程和已加工表面的形成的过程。在这个过程中始终存在着刀具与工件（金属材料）之间切削和抗切削的矛盾，并产生一系列重要现象。如形成切屑、切削力、切削热与切削温度及刀具的磨损等。研究金属切削过程中这些现象的基本理论，基本规律对提高金属切削加工的生产率和工件表面的加工质量，减少刀具的损耗关系极大。
在对金属切削过程进行实验研究时，常用的切削模型是直角自由切削，所谓自由切削就是只有一个直线切削刃参加切削，如图
7.5.1所示。
7.5.1切屑的形成过程
实验研究表明，金属切削与非金
属切削不同，金属切削的特点是被切金属层在刀具的挤压、摩擦作用下产生变形以后转变为切屑和形成已加工表面。
图7.5.2是根据金属切削实验绘制的金属切削过程中的变形滑移线和流线，由图可见，工件上的被切削层在刀具的挤压作用下，沿切削刃附近的金属首先产生弹
图7.5.1直角自由切削切削模型
υ
图7.5.3剪切角
带状切屑 挤裂切屑 粒状切屑 崩碎切屑 图7.5.4切屑的种类
性变形，接着由剪应力引起的应力达到金属材料的屈服极限以后，切削层金属便沿倾斜的剪切面变形区示意图滑移，产生塑性变形，然后在沿前刀面流出去的过程中，受摩擦力作用再次发生滑移变形，最后形成切屑。为了进一步分析切削层变形的规律，通常把被切削刃作用的金属层划分为三个变形区。第I 变形区位于切削刃和前刀面的前方，面积是三个变形区中最大的，为主变形区；第II 变形区是与前刀面相接触的附近区域，切屑沿前刀面流出时，受到前刀面的挤压和摩擦，靠近前刀面的切屑底层会进一步发生变形；第III 变形区是已加工表面靠近切削刃处的区域，这一区域金属受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压、摩擦与回弹，发生变形造成加工硬化。
这三个变形区各具有特点，又存在着相互联系、相互影响。同时，这三个变形区都在切削刃的直接作用下，是应力集中，变形比较复杂的区域。下面分别讨论。
7.5.2第I 变形区
这一区域是由靠近切削刃的OA 线处开始发生塑性变形，到OM 线处剪切滑移变形基本完成，是形成切屑的主要变形区。OM 称之为终剪切线或终滑移线，而OA 称之为始剪切线或始滑移线，从OA 到OM 之间整个第一变形区内，其变形的主要特征就是被切金属层在刀具前刀面和切削刃的作用下，沿滑移线的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。
在一般的切削速度范围内，第一变形区的宽度大约为0.02 - 0.2mm ，速度越高，宽度越小，所以可以把第一变形区近似看作一个剪切面，用OM 表示，将剪切面与切削速度之间的夹角定义为剪切角，以υ表示，见图7.5.3。
由于工件材料和切削条件的不同，切屑过程中的变形情况也不同，因而产生的切屑形状也不同，从变形的观点来看，可将切屑的形状分为四种类型如图7.5.4所示。
1.切屑的类型
（1）带状切屑在切削过程中，切削层变形终了时，如其金属的内应力还没有达到强度极限时，就会形成连绵不断的切屑，在切屑靠近前刀面的一面很光滑，另一面略呈毛茸状，这就是带状切屑。当切削塑性较大的金属材料如碳素钢、合金钢、铜和铝合金或刀具前角较大，切削速度较高时，经常出现这类切屑。
（2）挤裂切屑（又称节状切屑）在切屑形成过程中，如变形较大其剪切面上局部所受到的剪应力达到材料的强度极限时，则剪切面上的局部材料就会破裂成节伏，但与前刀面接触的一面常互相连接因而未被折断，这就是挤裂切屑。工件材料塑性越差或用较大进给量低速切削钢材时，较容易得到这类切屑。
（3）粒状切屑（又称单元切屑）在切屑形成过程中，如其整个剪切面上所受到的剪应力均超过材料的破裂强度时，则切屑就成为粒状切屑，形状似梯形。
（4）崩碎切屑切削铸铁、黄铜等脆性材料时，切削层几乎不经过塑性变形阶段就产生崩裂，得到的切屑呈现不规则的粒状，工件加工后的表面也极为粗糙。
前三种切屑是切削塑性金属时得到的，形成带状切屑时切削过程最平稳，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小，但带状切屑不易折断，常缠在工件上，损坏已加工表面，影响生产，甚至伤人。因此要采取断屑措施，例如在前刀面上磨出卷屑槽等。形成粒状切屑时，切削力波动最大。在生产中一般常见的是带状切屑，当进给量增大，切削速度降低，则可由带状切屑转化为挤裂切屑。在形成挤裂切屑的情况下，如果进一步减小前角，或加大进给量降低切削速度，就可以得到粒状切屑，反之，如果加大前角，减小进给量，提高切削速度，变形较小则可得到带状切屑，这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。
2．变形系数
切削过程中，变形量的大小计算很复杂，所以在研究切削变形规律时，通常用剪应变εr 或变形系数Λh来衡量切削变形的程度，剪应变是指切削层在剪切面上的滑移量；变形系数Λ
h是根据在金属切削中，刀具切下的切屑厚度（h Dh）通常大于工件切削层的厚度(h D)，而切屑长度(L Dh)却小于切削层长度(l D) (宽度基本不变)这一事实来衡量切削变形程度，如图7.5.5所示。由于工件上切削层变成切屑后宽度的变化很小，根据体积不变原理，变形系数Λh可用下式表示：
式中 L D－切削层的长度 L Dh－切屑的长度
D
Dh
Dh
D
h h
h
L
L
=
=
Λ
《金属切削加工基础》复习题 一、选择题 1．在车外圆时，工件的回转运动属于C 主运动，刀具沿工件轴线的纵向移动属于B 进给运动。 2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将 A 增大，工作副偏角κr’将A减小。 3．积屑瘤发生在第C Ⅱ变形区，加工硬化发生在第C Ⅲ变形区。4．在加工条件相同时，用A 陶瓷刀具刀具产生的切削力最小。 5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形A 带状切削。 6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以C冷却为主，油溶性切 削液以C润滑为主。 7．加工塑性材料、软材料时前角A 大些；加工脆性材料、硬材料时前角A小些。 8 ．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使 刀具迅速磨损，这种现象称为A 相变磨损磨损。 9．不能用于加工碳钢的是C PCD刀具。 10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于 B 180° 二、填空题 1．切削用量三要素切削速度Vc、进给量f、背吃刀量a p （切削深度）。2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：工具钢，硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。一般机加工使用最多的是高速钢和硬质合金。
3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力F分解为3个分力：切削力F c（主切削力F z），背向力F p（切深抗力F y），进给力F f（进给抗力F x）。 4．切削液的作用有冷却作用、润滑作用、排屑和洗涤作用、防锈作用。5．在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角应大些，主偏角应大些。 6．外圆车削时，在刀具4个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是γ和K r。 三、判断题 1. 车外圆时，切削刃上各点的切削速度相同。（×） 2．工件材料相对加工性指标Kr越小，材料的切削加工性越好，材料越容易加工。（×） 3．水溶性切削液以冷却为主，常用于精加工和复杂刀具加工中。（×） 4．高速切削时，切削液对表面粗糙度影响不明显。（√） 5．背向力F p（切深抗力F y）不消耗功率。（√） 6．刀具的寿命等于刀具的耐用度（耐用度指一次刃磨到下一次刃磨的切削时间）。（×） 7. 钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于 加工脆性材料，有色金属及非金属。 (√ ) 8. 刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。（√） 9. 切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了
第二节金属切削加工的基础知识 教学目标： 1.熟悉切削加工的概念、分类、特点及应用。 2.理解切削运动的概念及其分类。 3.掌握切削用量的概念及其应用。 教学重点：切削运动的概念及其应用。 教学难点：切削用量的选择方法及依据。 教学过程： 一、复习与导入 上节课我们学习了金属材料，介绍了碳素钢、合金钢等材料，不同金属材料的性能差别很大；那么这些金属如何进行加工呢？围绕着这个问题，这节课我们来学习金属切削加工的基础知识。 二、新课讲授 1.切削加工概述 金属切削加工就是利用刀具和工件之间的相对（切削）运动，从毛坯或半 成品上切去多余的金属材料，从而获得具有一定加工质量的零件的过程。 （1）切削加工的分类 金属切削加工方式很多，一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗 削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。 （2）切削加工的特点及应用 工件精度高、生产率高及适应性好，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表 面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来完成。 2.切削运动和切削用量 （1）切削运动 切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动, 1
2 即切削运动，切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动 。 ① 主运动 由机床或人力提供的运动，它是刀具与工件之间产生主要的相对运动。在切 削运动中，主运动的速度最高，消耗功率最大。如车削时，主运动是工件的回转 运动，如下图所示。 车削运动和工件上的表面 ② 进给运动 使被切金属层不断地投入切削的运动称为进给运动，是刀具与工件间产生的 附加相对运动。如车削外圆时，进给运动是刀具的纵向运动；车削端面时，进给 运动是刀具的横向运动。 主运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直线运动；主运动可以由工件 完成，也可以由刀具完成；主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行； 主运动通常只有一个，而进给运动可以有一个或几个。 （2）切削用量 切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的数量。切削用 量包括切削速度、进给量、背吃刀量三个要素。 ① 切削速度v c 在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度， 它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min 或 m/s 。 主运动为旋转运动时,切削速度v c 计算公式为: )/min /(1000s m m n d v c 或??=π
【金属切削基本知识测试题】 测试总分： 100 分 【07】的测试概况：(得分： 100 分) 1.单选题：背吃刀量是指主刀刃与工件切削表面接触长度（）。 A. 在切削平面的法线方向上测量的值 B.正交平面的法线方向上测量的值 C.在基面上的投影值 D.在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的 值 解答： D 2.单选题：通过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面称为 A.切削平面 B.进给平面 C.基面 D.主剖面 解答： C 3.单选题：在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为 A.前角 B.后角
C.主偏角 D.刃倾角 解答： A 4.单选题：在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动 A.均由工件来完成 B.均由刀具来完成 C.分别由工件和刀具来完成 解答： B 5.单选题：确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是 A.切削表面、已加工表面和待加工表面 B.前刀面、主后刀面和副后刀面 C.基面、切削平面和正交平面（主剖面） 解答： C 6.单选题： 2. 在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。 A. 砂轮的回转运动 B. 工件的回转运动 C.
砂轮的直线运动 D. 工件的直线运动 解答： A 7.单选题：刀具上能使主切削刃的工作长度增大的几何要素是： （） A.增大前角 B.减小主偏角 C.增大刃倾角 D.减小副偏角 解答： B 8.单选题：进给运动通常是机床中（）。 A.切削运动中消耗功率最多的运动 B.切削运动中速度最高的运动 C.不断地把切削层投入切削的运动 D.使工件或刀具进入正确加工位置的运动 解答： C 9.单选题：刃倾角是主切削刃与（）之间的夹角 A.切削平面
第一章切削加工基础知识 一、本章的教学目的与要求 本章主要介绍了机械加工基础知识。重点应掌握切削运动及切削用量概念；切削刀具及其材料基本知识；切削过程的物理现象及控制；砂轮及磨削过程基本知识；材料切削加工性概念；机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量的概念等。掌握本章内容为后续内容的学习打基础，为初步具备分析、解决工艺问题的能力打基础，为学生了解现代机械制造技术和模式及其发展打基础。学生学习本章要注意理论联系生产实践，才能更好体会，加深理解。可通过课堂讨论、作业练习、实验、校内外参观等及采用多媒体、网络等现代教学手段学习，以取得良好的教学效果。为学好本章内容，可参阅邓文英主编《金属工艺学》第4版、傅水根主编《机械制造工艺基础》(金属工艺学冷加工部分)、李爱菊等主编《现代工程材料成形与制造工艺基础》下册及相关机械制造方面的教材和期刊。 二、授课主要内容 1切削运动和切削要素 主要学习零件表面的形成、切削运动、切削用量、切削层参数 2切削刀具和切削过程 主要学习切削刀具材料、车刀、刨刀、镗刀、麻花钻、铣刀的结构及刀具几何角度，切削的形成及形态、积屑瘤、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损和刀具耐用度 3磨具和磨料切削 主要学习磨具和磨削原理 4材料的切削加工性 主要学习衡量材料切削加工性能的指标、常用材料的切削加工性、改善材料切削加工性的方法 5机械加工工艺过程基本概念 主要学习工艺过程的基本概念、工件的安装和夹具、基准及其选择原则、工件在夹具中的定位
6机械加工质量的概念 主要学习机械加工精度、机械加工表面质量 三、重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学） 让学生重点掌握切削运动及切削用量概念、切削刀具及其材料基本知识、切削过程、砂轮及磨削过程、材料切削加工性、机械加工工艺过程基本概念；机械加工质量等概念。四、要外语词汇 主运动：primary motion 进给运动：feed movement 车刀：turning tools 刀具材料：cutting tools materials 切削过程：cutting process 磨具：abrasive grinding tools 表面质量：machining quality of machined surfaces 五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等） 主讲（板书）+课堂讨论+作题练习+实验+多媒体课件+实物 六、复习思考题 1.试说明下列加工方法的主运动和进给运动： a.车端面； b.在钻床上钻孔； c.在铣床上铣平面； d.在牛头刨床上刨平面； e.在平面磨床上磨平面。 2.试说明车削时的切削用量三要素，并简述粗、精加工时切削用量的选择原则。 3.车外圆时，已知工件转速n=320 r/min，车刀进给速度v f=64 mm/min，其它条件如题图1-1所示，试求切削速度v c、进给量f、背吃刀量a p、切削层公称横截面积A D、切削层公称宽度b D和厚度h D。 4.弯头车刀刀头的几何形状如题图1-2所示，试分别说明车外圆、车端面(由外向 中心进给) 时的主切削刃、刀尖、前角γ 0、主后角a o 、主偏角k r和副偏角' r k。
机械制造基础习题 一、填空题 1．切削用量三要素指的是、、。 2．在金属切削过程中，切削运动可分为和。其中消耗功率最大，速度最高。 3.金属切削刀具的材料应具备的性能有、、、、。在所具备的性能中，是最关键的。 4．刀具在高温下能保持高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性．则该刀具的较高。5．常用的刀具材料有。切削铸铁类脆性材料应选用牌号的硬质合金刀具，切削塑性材料应选用牌号的硬质合金刀具。 6．前刀面和基面的夹角是角，后刀面与切削平面的夹角是角，主切削刃在基面上的投影和进给方向之间的夹角是角，主切削刃与基面之间的夹角是角。7．刀具角度中，影响径向分力Fy大小的角度是。因此，车削细长轴时，为减小径向分力作用，角常用75°或90°。 8．车外圆时，刀尖高于工件中心，工作前角，工作后角。镗内孔时，刀尖高于工件中心，工作前角，工作后角。 9．车削时，为了减小工件已加工表面的残留面积高度，可采用增大或减小和的办法。 10．切削过程中影响排屑方向的刀具角度是，精加工时，角应取值。11．塑性金属材料的切割过程分为、、三个阶段。12．积屑瘤产生的条件是。避免积屑瘤的产生，主要控制切削用量中的。 13．金属的塑性变形，将导致其、提高，而、下降，这种现象称为加工硬化。 14．在切削用量中，影响切削力大小最显著的是，影响切削温度大小最显著的是。 15．切削力常分解到三个相互垂直的方向上：力与主切削刃上某点的切削速度方向一致；与工件轴线平行的为力；与工件半径方向一致的是力。 16．从提高刀具耐用度出发，粗加工时选择切削消量的顺序应是。17．车床适用于加工的表面。 18．有色金属抽类零件的外圆表面，通常采用的方法进行精加工。 19．加工细长轴时，采用中心架及跟力架，可以减少工件的，使加工顺利进行。20．车削圆锥面的方法有、、和等。其中法只能加工锥体长度短的圆锥面；其中法只能加工外圆锥面。
金属切削加工基础知识 一.填空题 1、切削运动可分为两种，即和。 2、零件的技术要求一般包括、、、度。 3、刀具材料必须具备的性能 有、、、、。 4.利用机械力对工件进行加工称为加工。通过手持工具对工件进行加工称为加工。 5.机械零件的表面形状按形体可归纳为三种基本表面，这三种基本表面可组合成各种类型的零件。三种基本表面是、和成形表面 6.车削加工时，应选择合理的，适当的，一定的背吃刀量。这是切削加工过程中不可缺少的切削用量三要素。 7.切削加工刀具中，常见的刀具材料如：高速钢、硬质合金等属于 刀具材料，陶瓷、人造聚晶金刚石等属于刀具材料。 8.车刀切削外圆时，主、副偏角越大，残留面积越，刃倾角越大，刀尖强度越。 9. 车刀切削部分组成的三个面：；二个刃：。 二、判断题 1．切削运动中，主运动通常只有一个，进给运动的数目可以有一个或几个。 （） 2．车削外圆时，进给运动是刀具的横向运动。（） 3．当切削刃安装高于工件的中心时，其实际工作前角会变小。（） 4．在基面内测量的角度是刃倾角。（） 5．在主切削平面内测量的角度是主偏角。（） 6．刃倾角的正负影响切屑的排出方向。当刃倾角为正时，切屑流向已加工表面。（） 7．一般来说, 刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。（） 8．背吃刀量对刀具寿命影响最大，进给量次之，切削速度最小。（） 9．低碳钢硬度低，切削加工性最好，中碳钢次之，高碳钢最难切削。（）三、单项选择题 1．车削时，主运动是＿。
A. 工件的回转运动 B. 工件的直线运动 C. 刀具的回转运动 D. 刀具的直线运动 2．牛头刨床刨削时，主运动是＿。 A. 工件的回转运动 B. 工件的往复直线运动 C. 刀具的回转运动 D. 刀具的往复直线运动 3．在基面内测量的角度是＿。 A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 4．在主切削平面内测量的角度是＿。 A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 5．当切削刃安装高于工件中心时，其实际工作前角会＿。 A.变大 B.变小 C.不变 6．刃倾角的正负影响切屑的排出方向。当刃倾角为正时，切屑流向＿。 A.已加工表面 B.待加工表面 C.切削表面 7．加工细长轴时，为减小Fy力，车刀主偏角应取＿。 A.450 B.750 C.900 D.都可以 8．在切削铸铁等脆性材料时，得到切屑类型是＿。 A.带状切屑 B.节状切屑 C.粒状切屑 D.崩碎切屑 9．在切削用量三要素中，影响切削力的主要因素是＿。 A.Vc B.f C.ap 10.刀具材料要求有高的硬度，通常要求硬度在以上。 A．50HRC；B．60HRC；C．70HRC 11、切削用量对刀具耐用度影响最大的是（A ）。 A切削速度； B 切削深度； C 进给量。 12、切削用量选择的一般原则，应首先选择的是： （ C ） A切削速度；B 进给量；C背吃刀量。 四、多选题 1、车削加工中的切削用量包括：( ) ①主轴每分钟转数，②切削层公称宽度；③背吃刀量(切削深度)④进给量； ⑤切削层公称厚度；⑥切削速度。 2、对刀具前角的作用和大小，正确的说法有：( ) ①控制切屑流动方向；②使刀刃锋利，减少切屑变形；③影响刀尖强度及散
金属切削基础知识 学习目标 1、理解切削运动概念及其两种运动 2、何为切削三要素 3、切削层横截面参数有哪些 学习重难点 难点：切削三要素 重点：切削运动概念及分类 主运动和进给运动 切削层横截面参数 金属切削加工 在机床上使用具有一定几何形状的刀具，从工件上切去多余的金属，从而形成切屑和已加工表面的过程。 一、切削运动 1、概念：切削加工时，刀具与工件之间的相对运动 2、分类：按作用不同分类，分为主运动和进给运动。 主运动：切除工件上多余金属，形成工件新表面所需的运动 进给运动：使金属层不断投入切削，配合主运动加工出理想表面的运动。
二、切削用量 1、切削速度V c 刀具切削刃上选定点相对工件，主运动的线速度。 公式：V c=πdn/1000 d-待加工表面直径，单位mm n-主运动转速，r/min Vc- 单位: m/min 2、进给量f 当主运动旋转一周，刀具（或工件）沿进给方向移动 的距离。 公式：Vf=fn n-主运动的转速，单位r/min Vf-进给速度，mm/min 3、背吃刀量ap 车削时，ap是工件上待加工表面与已加工表面间的 垂直距离。 公式：ap=dw-dm/2 dw-工件待加工表面的直径，单位mm dm-工件已加工表面的直径，单位mm 小组合作讨论 三、切削层横截面参数 根据PPT中切削层横截面参数图解，参数得出参数公式。 切削层公称厚度（mm）h D=fsinΚr 切削层公称宽度(mm) b D=ap/sinΚr 切削层公称横截面面积(mm2) A D=h D b D=f a p
达标测试 应用本节课学习的几个公式，计算下面两个题目 1、钻削一工件直径为50mm的孔，已知钻床主轴钻速为250r/min,每分 钟钻削深度为40mm,试计算切削用量。 2、直径为60mm的轴，现一次进给车至54mm,选用进给量f=1mm/r,车 刀主偏角Κr=60°,求切削层厚度，切削层宽度和切削层面积。 总结：本节课主要讲述了两大内容，即切削用量和切削层横截面参数其中包含六个公式，要求学生理解记忆。只有我们熟练地理解了本节课的内容，才能学好后续轴类零件加工的相关知识，比如切削用量对切削刀具、工件表面质量、加工效率等的影响，这就需要我们在切削加工过程中合理选用切削参数。
第14章切削加工的基础知识 切削加工是利用切削刀具从毛坯上切除多余的材料，以获得所需的形状、尺寸精度和表面粗糙度加工方法。 切削加工在工业生产中占有非常重要的地位，除了少数零件可以用铸造和锻造获得外，大部分的零件都要经过切削加工。统计表明，金属切削加工的工作量占机器制造总工作量的40％～60％。金属切削加工与其他的加工方法相比主要有如下的优点： 1、切削加工可获得相当高的尺寸精度和很小的表面粗糙度磨削外圆精度最高可高达IT5～IT7级,粗糙度Ra=0.1～0.8μm,镜面磨削的粗糙度甚至可达0.006μm,而最精密的压力铸造只能达到IT9～IT10,R=1.6～3.2μm。. 2.切削加工几乎不受零件的材料、尺寸和重量的限制 目前尚未发现不能切削加工的金属材料.实际上,包括橡胶、塑料、木材这些非金属材料在内，也都可进行切削加工，这是任何其它冷热加工方法都无法做到的.金属切削加工的尺寸可小至不到0.1mm,大至几十米,重达几百吨. 金属切削加工可分为钳工和机械加工。钳工的内容在金工实习中介绍，本章只介绍机械加工的内容，机械加工是通过操纵机床对工件进行切削加工，其生产效率高，加工质量好，是现代金属加工的主要方式。 第一节切削加工的基本概念 切削运动和切削要素在切削过程中是两个经常遇到的概念，因此
必须正确理解。 一、切削运动（表面成型运动） 切削加工是靠刀具和工件之间的相对运动来实现的。刀具和工件之间的相对运动叫切削运动，它包括主运动和进给运动。 1．主运动是切除工件表面多余材料的基本运动，在切削运动中通常线速度最高，所消耗的功率也最多。例如车削时工件的旋转运动；钻削时刀具的旋转运动；刨削时工件与刀具的相对往复运动等都属于主运动。 2．进给运动是使工件未被切除的多余材料不断被切除的运动，又称走刀运动。通过进给运动便可以切削出要加工的表面。进给运动的速度一般远远小于主运动的速度。例如，车削外圆时车刀的纵向移动；钻孔时钻头的轴向移动；铣平面时工件的纵向移动；牛头刨床刨削时工件的横向间歇移动等都属于进给运动。 机床除上述运动外，其它运动均称为辅助运动。如：进刀运动、退刀运动、分度运动、工作台的升降等。 二、切削要素 切削要素指切削用量和切削层几何参数。切削加工时在工件上形成三个表面： 待加工面，是工件上等待切除一层材料的表面； 已加工表面，是工件上经切削后产生的表面； 加工面，正被刀具切削的表面，它是待加工面和已加工表面之间的过渡面。 1、切削用量 切削用量包括切削速度、进给量、与切削深度。要完成切削，这
金属加工《金属切削基础知识》练习题 一.判断题(本大题共33小题) 1.金属切削加工是用切削刀具将坯料或工件上多余材料切除，以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的方法。（） 2.主运动是切下切屑所需要的最基本的运动。任何切削过程，通常只有一个主运动，最多不超过两个主运动。（） 3.钻削加工时，钻头旋转是主运动，钻头的轴向移动是进给运动。（） 4.进给运动可以有一个或几个，运动形式有平移的、旋转的，有连续的、间歇的。（） 5.从几何学角度看，各种形状机械零件的表面都是由圆柱面、圆锥面、平面和各种成形面组成。（） 6.切削加工时，主运动通常是速度较低，消耗功率较小的运动。（） 7.切削速度是指切削加工时，刀具切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度。车削加工的主运动为旋转运动，切削速度为最大线速度。（） 8.车削时，工件每转一转刀具沿进给方向移动的距离为切削速度。（） 9.车削时，待加工表面与已加工表面的垂直距离称为进给量。（） 10.切削加工时，切削热传入刀具使刀头温度升高，刀头温度称为切削温度。（） 11.刀具两次刃磨之间实际切削的时间称为刀具寿命。（） 12.有经验的操作者常根据切削过程中切屑变色发毛、切削力突然增大、振动与噪声以及表面粗糙度值显著增大等异常现象，来判断刀具是否已磨钝。（） 13.对低碳钢进行退火，对高碳钢进行正火，可改善切削加工性。（） 14.硫、硅、铅、铝元素能改善切削加工性，常用来制造易切削钢。（） 15.当切削余量太大时,可分几次切削,第一次进给应尽量将背吃刀量取小些。（） 16.车削加工时形成待加工表面、已加工表面、未加工表面三种表面。（） 17.车削加工时，切削用量三个基本参数是切削速度、进给量和背吃刀量。（） 18.金属切削时，刀具与工件之间的相对运动包括主运动和进给运动。（） 19.车刀切削部分三面是指前刀面、后刀面和副刀面。（） 20.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等。（） 21.切削过程中的物理现象包括切削力、切削热、切削变形和积屑瘤等。（） 22.金属切削过程中的各种物理现象是由于金属变形和摩擦引起的。（） 23.根据切削材料和切削条件不同，常见的切屑种类有带状切屑、节状切屑、崩碎切屑三种。（） 24.切削过程中所消耗的功绝大部分转变为热，称为切削热。切削热通过切屑、工件、刀具以及机床传散。（） 25.切削过程中，刀具两次刃磨之间实际切削的时间，称为刀具耐用度。（） 26.刀具耐用度与刀具重磨次数的乘积称为刀具寿命。（） 27.V T称为一定刀具耐用度下的切削速度，材料的切削加工性越好，则V T越低。（） 28.在钢中添加适量的硫、铅等元素，可减小切削力、易断屑，提高刀具的耐用度和工件的表面质量。（） 29.切削用量选得越大，生产效率越高。（） 30.从提高生产率或降低成本的观点看，刀具耐用度越高越好。（） 31.粗加工时允许产生一些积屑瘤，精加工时应避免产生积屑瘤。（） 32.车削加工时，工件的旋转运动是主运动，车刀的纵向、横向移动为进给运动。（） 33.为确定车刀切削部分空间位置，设想三个辅助平面，通过切削刃上选定点，垂直于切削速度方向的平面，称为基面。（） 二.单选题(本大题共25小题) 1.成形面是以曲线为母线、以圆或（）为运动轨迹所形成的表面。 A、椭圆 B、折线 C、直线 2.车削时，车刀的纵向或横向移动是（）。 A、主运动 B、进给运动 3.车刀切削部分由三面、两刃、一尖组成。两刃是指副切削刃、（）。 A、前切削刃 B、后切削刃 C、主切削刃 4.车削中设想的三个辅助平面，即主切削平面、基面、正交平面是相互（）。 A、垂直的 B、平行的 C、倾斜的 5.当切削速度确定后，增大进给量会使切削力增大，表面粗糙度Ra值（）。 A、变小 B、变大 C、不变6.车刀上过切削刃选定点垂直于假定的主运动方向的辅助平面是（）。 A、主切削平面 B、正交平面 C、基面 7.以车刀为例，刀具上切屑流过的表面称为（）。 A、前刀面 B、主后面 C、副后面 8.主切削刃与基面间的夹角称为（）。 A、前角 B、后角 C、主偏角 D、刃倾角 9.主后面与主切削平面的夹角称为后角，粗中工时后角一般取6o～8o；精加工时后角可取（）。 A、12o～14o B、10o～12o C、8o～10o D、6o～8o E、4o～6o 10.强力切削时，外圆车刀的主偏角选用（）。 A、45o B、55o C、65o D、75o E、85o 11.机械制造中应用最广的刀具材料是高速钢和（）。 A、合金工具钢 B、硬质合金 C、陶瓷 12.刀具材料要求有高的硬度，通常要求硬度在（）以上。 A、50 HRC B、60 HRC C、70HRC 13.高速钢的热硬性可达（）。 A、500～550℃ B、550～600℃ C、600～650℃ D、650～700℃ 14.热硬性可达1300℃的刀具材料是（）。 A、硬质合金 B、陶瓷 C、立方碳化硼 D、人造金刚石 15.切削力是设计、计算机床动力，夹具、刀具强度等的依据，其大小约占总切削力的（）以上。 A、60% B、70% C、80% D、90% 16.硬质合金车刀耐用度大致为（）。 A、60～90 min B、90～180 min C、180～360 min D、360～720 min 17.切削用量对切削温度的影响中，影响最大的是（）。 A、切削速度 B、进给量 C、背吃刀量 18.工件材料的强度和硬度越高，切削力就（）。 A、越大 B、越小 C、一般不变 19.当刀具前角增大时，切屑容易从前刀面流出，且变形小，因此（）。 A、增大切削力 B、降低切削力 C、切削力不变 20.合理选择切削液，可减小刀具的塑性变形和刀具与工件间摩擦，使切削力（）。 A、增大 B、减小 C、不变 21.当工件的强度、硬度、塑性越好时，刀具寿命（）。 A、越高 B、越低 C、不变 22.衡量材料最常用的切削加工性指标是相对加工性（）。 A、一定刀具耐用度下的切削速度 B、切削力的大小 C、已加工表面质量 D、切屑控制或断屑的难易 23.相对加工性K T是衡量材料切削加工性的常用的指标，当材料加工性比45钢好时，K T（）。 A、>1 B、=1 C、<1 24.刃倾角一般在（）选取。 A、-10o～-5o B、-5o～+10o C、+10o～+20o 25.精加工时，刃倾角常取（）。 A、正值，切屑引向待加工表面一侧 B、负值，切屑推向已加工表面 C、零，切屑沿垂直于主切削刃方向流出
金属切削加工基础复习
第七章 金属切削加工基础 本章重点有三个： ①刀具几何角度的标注； ②六点定位原理； ③机床的机械传动。 金属切削加工：利用切削工具从工件上切除多余材料的加工方法。 金属切削加工： 钳工：手持工具、划线、錾、锯、锉、刮、钻孔┅┅ 机械加工：操作机械、车、钳、铣 、刨、磨、镗┅┅ 7.1 刀具的几何形状及刀具材料 一、刀具的几何形状 因各种切削加工方法所用的刀具的切削部分几何形状很相似，以外圆车刀为例研究刀具的几何形状。 1．刀具的标注角度 * 在设计和制造刀具时，图样上标注的角度、刃磨刀具时测量的角度称为刀具的标注角度或静止角度。 （1）外圆车刀的标注角度。 ①外圆车刀切削部分的组成：三面、两刃、一尖。 前面 主后面 副后面 主切削刃 副切削刃 刀尖 ②确定外圆车刀几何角度的坐标平面（辅助平面） a ．基面P r b ．主切削平面P s c ．正交平面P o （主剖面） ③外圆车刀的标注角度 a ． 在正交平面上测量： 前角0 01550-V 后角 001260 -α b ．在基面上测量： 主偏角 γκ40o —90o 副偏角 γκ5o—15o c ．在主切削平面上测量：刃倾角 S λ-5o—+5o ④外圆车刀角度的作用 a ．前角r °：影响切削刃的锋利程度。0V ↑刀刃锋利。0V 刀刃钝。但0V 不能过大，否则削
弱刀头的强度。 b ．后角0α：减小主后面与工件过渡表面间的磨擦，并配合前角调整切削刃的锋利与强固。 选择后角的原则是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，取小值。 c 主偏角kr 副偏角kr ： 主偏角影响切削层截面的形状和几何参数，影响切削分力的变化，并和副偏角一起影响已加工表面粗糙度，副偏角还有减小副切削刃和副后面与已加工表面磨擦的作用。 如上图所示，当a p 和f 一定时，kr 愈小，切下薄而宽的切屑。主切削刃单位长度上的负荷较轻，且散热条件较好，有利于刀具耐用度的提高。 Kr 小，切深抗力将增大，工件的刚性不好（如细长轴），就可能产生弯曲变形，并引起振动。 总之，主、副偏角的选择原则应为在不产生振动的条件下，取小值。 d 刃倾角λS ：主要影响刀头的强度，切削分力和排屑方向。 二、刀具材料 1．对刀具材料的性能要求： （1）较高的硬度。 （2）良好的耐磨性。 （3）良好的耐热性。 （4）足够的强度和韧性。 （5）良好的工艺性。 7.2 金属切削过程及其伴生的物理观象 一、切削过程及切屑种类。 1． 金属切削过程。 四个阶段 弹性变形——塑性变形——挤裂——切离 三个变形区 2．切屑种类： （a ）带状切屑、(b)节状切屑、(c)粒状切屑、(d)崩碎切屑 二、切削力及切削功率。 1． 切削力的产生及切削分力。 影响因素 工件材料的塑性 刀具几何角度(前角) 切削用量
技师学院 机械安装与维修系金属切削刀具基本知识郝赫（编）
金属切削刀具基本知识 1 金属切削的基本要素 1.1 机械制造过程概述 机器是由零件、组件、部件等组成的，一台机器的制造过程包含了从零件、部件加工到整机装配的全过程，这一过程可以用图1所示的系统图来表示。 首先，从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零件，它们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为合格零件的，在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的适当加工方法，加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要求的合格零件。 其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件，部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而成的，部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能，这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺，应用相应的装配工具和技术完成的，部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。 最后，在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器，我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称为总装过程，总装过程是依据总装工艺文件进行的，在产品总装后，还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品，如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程而生产出来的。 图1 机械制造过程的构成
1.2机械加工工艺系统 从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件，也就是首先要制造出合格的零件，然后组装成部件，再由零、部件装配成机器，因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。 零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合，而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料，获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。 金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力，通常需在金属切削机床上进行加工，零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接，带动它们做相对的运动，实现切削加工，这种由金属切削机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统（如图2所示），其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械，起支承和提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用；机床夹具用来对零件定位和夹紧，使之有正确的加工位置。本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析，阐述机械零件加工的整个过程。 图2 机械加工工艺系统的构成 1.3主要切削加工工艺简介
第一章 金属切削加工基础知识 一、填空题 1、切削运动包括 ________________ 运动与 _______________ 运动。 ____ 运动消耗功率最 大 2、切削三要素有 ______________ 、 _______________ 与 ________________ 。 3、切屑的种类有 ____________ 、 ____________ 、 _____________ 与 _____________ 。 4、切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力 F 分解为 3 个分力： ___________ 、 ____________ 与 ___________。 5、在切削过程中，当系统刚性不足时为避免引起振动，刀具的前角应大些 ____________ ，主 偏角应 _________ 。 6、指出什么加工表面 7、在车外圆时， 工件的回转运动属于 _____ ，刀具沿工件轴线的纵向移动属于 _________ 8、影响切削力的因素有 _____________ 、 ___________ 与 ____________ 。 9、车细长轴时，长采用 90 度 ________ 车刀，以减少弯曲振动与变形。 10、零件的加工质量包括 ____________ 与 ___________ 。 二、选择题 A 、 第Ⅰ变形区 B 、 第Ⅱ变形区 C 、 第Ⅲ变形区 D 、 第Ⅳ变形区 2、在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为（ ）。 3、切屑类型不但与工件材料有关，而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下， 若 加大前角，提高切削速度，减小切削厚度，就可能得到（ ）。 A 、 带状切屑 B 、 单元切屑 C 、 崩碎切屑 D 、 挤裂切屑 4、切屑与前刀面粘结区的摩擦是（ ）变形的重要成因。 A 、 第Ⅰ变形区 B 、 第Ⅱ变形区 C 、 第Ⅲ变形区 D 、 第Ⅳ变形区 5、切削用量中对切削力影响最大的是（ ）。 A 、 切削速度 B 、 背吃刀量 C 、 进给量 D 、 切削余量 6、精车外圆时采用大主偏角车刀的主要目的是降低（ ）。 A 、 主切削力 F c B 、 背向力 F p C 、 进给力 F f D 、 切削合力 F 7、切削用量三要素对切削温度的影响程度由大到小的顺序是（ ）。 8、积屑瘤是在（ ）切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。 1、金属切削过程中，切屑的形成主要是（ ）的材料剪切滑移变形的结果。 A 、 前角 B 、 后角 C 、 主偏角 D 、 刃倾角 A 、 v c a p f B 、
1 切削加工基本知识 1.1 概述 切削加工是利用切削工具从毛坯或半成品上切除掉多余的材料，以获得形状、尺寸以及表面粗糙度等各方面都符合图纸要求的机械零件。切削加工是机械制造过程中的重要环节，零件的加工，特别是精度和表面质量要求较高的零件都必须经过切削加工。 切削加工分为机械加工和钳工。机械加工是由工人操作机床对工件进行切削加工，钳工一般由工人手持工具对工件进行切削加工。 零件的加工制造一般是在常温状态下进行的，不需要加热，故称为冷加工。切削加工是冷加工的主要方式，冲压加工和特种加工也属于冷加工。 1. 2切削运动分析及切削用量 1.2.1零件典型表面的种类及形成 零件都是由一个表面（如球面）或多个不同性质的典型表面组成的。因此，我们可以将各种各样的零件简化为数量有限的几个不同性质的典型表面的组合。绝大多数的零件由以下两大类表面组成： 1.2.1.1基本表面 （1）回转体表面是以直线为母线，以圆为运动轨迹，且母线与回转轴线在同一平面内（互相平行或相交）作旋转运动所形成的表面，如内、外圆柱面，内、外圆锥面。若母线为折线或曲线，则形成回转体成形表面。这类表面一般在车床、钻床、镗床、磨床等机床上加工。 （2）平面是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动时所形成的表面。若母线为折线或曲线，则形成纵向成形表面，如燕尾槽、齿条。这类表面一般在铣床、刨床、插床和磨床等机床上完成。 1.2.1.2型面 这是以曲线为母线，运动轨迹也为曲线或圆，作旋转或平移时所形成的表面，如各种造型模具的型腔、气轮机叶片。这类表面一般在数控铣床、加工中心、电火花机床等机床上完成的。 1.2.2切削运动 切削加工是靠切削运动实现的。所谓切削运动是指刀具与工件之间的相对运动。切削运动按其在切削加工中的作用，可分为主运动和进给运动。 1.2.1.1主运动主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。在切削加工中主运动必须有，但只能有一个。其特点是速度最高、消耗动力最大。例如：车削时工件的旋转、铣削时铣刀的旋转。 1.2.1.2进给运动进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具和
第7章金属切削加工基础知识 7. 1机械制造过程概述 7.1. 1机械制造过程 机器是由零件、组件、部件等组成的，一台机器的制造过程包含了从零件、部件加工到 整 机装配的全过程，这一过程可以用图牛1所示的系统图来表示。 图7?1机械制造过程的构成 首先，从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零 件，它们都是由毛坯经过相应的 机械加工工艺过程变为合格零 件的，在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的 适当加工方法，加工成在形状、 尺寸、表面质量等各方而都符合加工使用要求的合格零件。 英次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部件，部件是由若干组件、 套件和零 件在一个基准零件上装配而成的，部件在整个机器中能完成一左的、完整的功能, 这种把零件 和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺， 应用相应的装 配工具和技术完成的，部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。 装配过程 装配过程 装配过程 2 3 t t 祁 部 基 部 部 基 毛 坯 1 加工过程 ? 毛 坯 2 r 加二皿 毛 坯 3 1 加工过程 ? 基准零部件 ―? 总装过程 ―? 机器产品 T 部 件 基 准 件 零 件 1 零 件 加工过程 零 件 3 f 零 件 4 部 件 部 件 部 件 I 件
最后，在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器，我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称为总装过程，总装过程是依据总装工艺文件进行的，在产品总装后.还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品，如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程而生产出来的。 7. 1. 2机械加工工艺系统 从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件，也就是首先要制造岀合格的零件，然后组装成部件，再由零、部件装配成机器，因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。 零件的表而通常是几种简单表而如平而、圆柱面、圆锥面、球而.成形表而等的组合, 而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料，获得在形状、尺寸和表而质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。 金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确左的相对运动和承受很大的切削力，通常需在金属切削机床上进行加工, 零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接，带动它们做相对的运动，实现切削加工，这种由金属切削机床、刀具.夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统（如图7?2所示），其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械，起支承和提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用；机床夹具用来对零件左位和夹紧，使之有正确的加工位宜。本章就用绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析，阐述机械零件加工的整个过程。
Abstract:Based on the comprehensive analysis on the plastic part’s structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced 第三十章切削加工的基础知识 切削加工是利用切削刀具从毛坯上切除多余的材料，以获得所需的形状、尺寸精度和表面粗糙度加工方法。 切削加工在工业生产中占有非常重要的地位，除了少数零件可以用铸造和锻造获得外，大部分的零件都要经过切削加工。统计表明，金属切削加工的工作量占机器制造总工作量的40％～60％。金属切削加工与其他的加工方法相比主要有如下的优点： 1、切削加工可获得相当高的尺寸精度和很小的表面粗糙度磨削外圆精度最高可高达IT5～IT7级,粗糙度Ra=0.1～0.8μm,镜面磨削的粗糙度甚至可达0.006μm,而最精密的压力铸造只能达到IT9～IT10,R=1.6～3.2μm。. 2.切削加工几乎不受零件的材料、尺寸和重量的限制 目前尚未发现不能切削加工的金属材料.实际上,包括橡胶、塑料、木材这些非金属材料在内，也都可进行切削加工，这是任何其它冷热加工方法都无法做到的.金属切削加工的尺寸可小至不到0.1mm,大至几十米,重达几百吨. 金属切削加工可分为钳工和机械加工。钳工的内容在金工实习中介绍，本章只介绍机械加工的内容，机械加工是通过操纵机床对工件进行切削加工，其生产效率高，加工质量好，是现代金属加工的主要方式。
金属切削加工的基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第二节金属切削加工的基础知识 教学目标： 1.熟悉切削加工的概念、分类、特点及应用。 2.理解切削运动的概念及其分类。 3.掌握切削用量的概念及其应用。 教学重点：切削运动的概念及其应用。 教学难点：切削用量的选择方法及依据。 教学过程： 一、复习与导入 上节课我们学习了金属材料，介绍了碳素钢、合金钢等材料，不同金属材料的性能差别很大；那么这些金属如何进行加工呢围绕着这个问题，这节课我们来学习金属切削加工的基础知识。 二、新课讲授 1.切削加工概述 金属切削加工就是利用刀具和工件之间的相对（切削）运动，从毛坯或半成品上切去多余的金属材料，从而获得具有一定加工质量的零件的过程。 （1）切削加工的分类 金属切削加工方式很多，一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。 （2）切削加工的特点及应用 工件精度高、生产率高及适应性好，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来完成。 2.切削运动和切削用量 （1）切削运动
切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动,即切削运动，切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动。 ①主运动 由机床或人力提供的运动，它是刀具与工件之间产生主要的相对运动。在切削运动中，主运动的速度最高，消耗功率最大。如车削时，主运动是工件的回转运动，如下图所示。 车削运动和工件上的表面 ②进给运动 使被切金属层不断地投入切削的运动称为进给运动，是刀具与工件间产生的附加相对运动。如车削外圆时，进给运动是刀具的纵向运动；车削端面时，进给运动是刀具的横向运动。 主运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直线运动；主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成；主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行；主运动通常只有一个，而进给运动可以有一个或几个。 （2）切削用量 切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的数量。切削用 量包括切削速度、进给量、背吃刀量三个要素。 ①切削速度v c 在切削加工时，切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度，它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min或m/s。 主运动为旋转运动时,切削速度v c计算公式为: