切削加工基础知识

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=0.1〜0.8卩m,镜面磨削的粗糙度甚至可达0.006卩m,而最精密的压力铸造只能达到IT9〜IT10,R=1.6〜3.2 卩m .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1 / 10 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，又称走刀运动社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。

第⼀章切削加⼯基础知识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。

切削加工基础知识一、概念题1．切削运动在切削过程中，加工刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。

2．进给量进给量是指主运动的一个循环内(一转或一次往复行程)刀具在进给方向上相对工件的位移量。

3．积屑瘤在一定的切削速度范围内切削塑性材料时，经常发现在刀尖附近的前面上牢牢地粘附着一小块很硬的金属，这就是积屑瘤，又称刀瘤。

4．总切削力刀具总切削力是刀具上所有参予切削的各切削部分所产生的切削力的合力。

5．刀具的耐用度刀具两次刃磨中间的实际切削时间称为刀具的耐用度，单位为min。

二、填空题1.切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。

2.切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。

3.目前用于生产上的刀具材料的种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢和硬质合金等。

4.外圆车刀的切削部分由前面、后面、副后面，主切削刃、副切削刃和刀尖组成。

5.一把普通外圆车刀的主要角度有前角、后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。

5.根据切削材料和切削条件的不同，常见的切屑种类有崩碎切屑、带状切屑、节状切屑三种。

6.切削过程中的物理现象包括滞流层与积屑瘤、切削力、切削热和刀具磨损。

三、选择题1.刀具的前角是在 A 内测量的前面与基面的夹角。

A.正交平面；B.切削平面；C.基面。

2.多数机床的主运动为 B 运动。

A.直线；B.旋转；C.其它。

3.切削塑性材料时易形成 B ，切削脆性材料时易形成 A 。

A.崩碎切屑；B.带状切屑。

4.在切削分力中， B 是最大的。

A.进给力F f；B.主切削力F c；C.背向力F p。

四、判断题1.主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。

（对）2.在切削时，刀具前角越小，切削越轻快。

（错）3.在切削过程中，进给运动的速度一般都小于主运动的速度。

（对）4.与高速钢相比，硬质合金突出的优点是硬度高和热硬性好。

（对）5.减小切削力并不能减少切削热。

（错）五、简答题1.简述刀具材料应具备哪些基本性能。

答：切削加工过程中刀头部分受到高温、高压和强烈摩擦作用，因此，刀具材料必须具备下列基本性能：(1)高硬度刀具材料的硬度必须大于被切削的工件材料的硬度，常温下一般要求60～65HRC。

安徽理工学校授课教案教研室：机械工程任课教师：胡俊锋第五章 切削加工基础知识§5－1 切削运动与切削用量（一）切削运动及形成的表面1． 切削运动的定义及分类在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动叫切削运动。

切削运动分主运动和进给运动两类：（1） 主运动：直接切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，形成工件新表面的运动叫做主运动。

（2） 进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动叫做进给运动。

进给运动又分为横向进给运动和纵向进给运动。

2． 切削时工件上形成的三个表面（1）已加工表面：已切去多余金属而形成的新表面。

（2）待加工表面：即将被切去金属层的表面。

（3）加工表面：刀刃正在切削的表面。

（二）切削用量的基本概念1．切削用量的定义切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，它包括切削深度、进给量和切削速度。

（见图1-2）（1）切削深度（吃刀深度）p a 单位：mm工件上已加工表面和等加工表面间的垂直距离叫切削深度。

车削外圆切削深度的计算公式： p a ＝2mw d d 式中p a ：切削深度 w d ：工件待加工表面直径 m d ：工件已加工表面的直径。

（2）进给量（走刀量）ƒ 单位：mm/r进给量是指在主运动的一个循环内，刀具与工件沿进给运动方向的相对位移。

（3）切削速度v 单位：m/min 在进行切削加工时，刀具切削刃上某点相对待加工表面在主运动方向上的瞬时速度叫切削速度。

切削速度的计算公式为v=1000nd w 式中：v:切削速度 ，m/min w d ：工件待加工表面的直径，mm n ：车床的主轴转速，r/mim 。

例 车削的工件直径w d ＝50mm ，车床主轴的转速n=600r/min ，求切削速度v?解：根据公式可得： v=1000 n d w ＝10006005014.3X X ＝94（m/min ） (三)切削用量的选择合理的选择切削用量将对提高工件加工表面质量、刀具耐用度、生产效率和降低成本有利。

第九章切削加工基础知识●切削加工是指在机床上利用切削工具与工件（铸件、锻件等）的相对运动，从工件上切除多余材料，获得符合预定技术要求的零件或半成品零件的加工方法。

切削加工是在常温状态下进行的，它包括机械加工和钳工加工两种。

机械加工方法主要有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加工等。

第一节切削加工运动及切削要素一、切削运动●切削过程中，切削刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。

切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。

1．主运动●主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具和工件之间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件。

主运动是直接切除切屑所需要的基本运动。

它在切削运动中形成机床的切削速度，也是消耗机床功率最大的运动。

一般主运动只有一个。

2．进给运动●进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切屑，并获得具有所需几何特性的已加工表面。

进给运动的速度一般远小于主运动速度，而且消耗机床的功率也较少。

切削过程中进给运动可能有一个，也可能有若干个。

二、切削用量●切削用量是指在切削加工过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。

在每次切削中，工件上形成三个表面。

（1）待加工表面：工件上有待切除的表面；（2）已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面；（3）过渡表面：工件上由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。

图9-2 切削要素1．切削速度υc●在进行切削加工时，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，称为切削速度，其单位为m/s。

当主运动是旋转运动时，切削速度是指圆周运动的线速度。

2．进给量f●进给量是指主运动的一个循环内（一转或一次往复行程）刀具在进给方向上相对工件的位移量。

例如，车削时，进给量f是工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离（mm/r）。

3．背吃刀量a p●背吃刀量一般是指工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离，也称切削深度，单位为mm。