金属切削切削运动、切削用量的基本概念

机械制造工艺基础知识点第一章金属切削加工基础知识一、切削加工基本概念1、成形运动（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。

成形运动（切削运动）包括主运动和进给运动。

2、主运动是指直接切除工件上的切削层，形成已加工表面所需的最基本运动。

一般来讲，主运动是成形运动中速度最高、消耗功率最大的运动，机床的主运动只有一个。

3、进给运动是指不断地把切削层投入切削的运动，以加工出完整表面所需的运动。

进给运动可能有一个或几个，通常运动速度较低，消耗功率较小。

4、切削过程中，工件上形成三个表面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。

5、切削用量三要素1）切削速度v c切削刃上选定点在主运动方向上相对于工件的瞬时速度。

2）进给量f在进给运动方向上，刀具相对于工件的位移量，称为进给量。

3）背吃刀量a p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切削深度。

6、成形运动简图7、切削层尺寸要素(1)切削层：刀具切过工件的一个单程，或只产生一圈过渡表面的过程中所切除的工件材料层。

(2)切削层尺寸平面：通过切削刃基点并垂直于该点主运动方向的平面，称为切削层尺寸平面。

(3)切削层尺寸要素①切削厚度:指在切削层尺寸平面内，沿垂直于切削刃方向度量的切削层尺寸。

②切削宽度：指在切削层尺寸平面内，沿切削刃方向度量的切削层尺寸。

③切削面积：是指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面面积。

二、刀具角度1、车刀的组成三个刀面：前面、主后面、副后面两个切削刃：主切削刃、副切削刃一个刀尖2、辅助平面1）基面：过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面。

2）主切削平面：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面。

3）正交平面：通过主切削刃上的某一点，并同时垂直于基面和切削平面的平面。

3、车刀的标注角度γ（1）前角在正交平面中测量，是刀具前面与基面之间的夹角。

第一章金属切削加工的根本学问教学方法导入课：金属切削加工，通常又称为机械加工，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。

切削加工的根本形式有：车、铣、刨、磨、钻等，包括钳工加工〔錾、锉、锯、刮削、钻孔、铰孔、攻丝、套丝等〕一般状况下，通过铸造、锻造、焊接及轧制的型材毛坯精度低和外表粗糙度大，必需进展切削加工才能成为零件。

本章主要介绍金属切削加工中的根本规律和现象。

讲授课：第一节金属切削加工的根本概念一、切削运动和切削要素1、切削运动切削运动是为了形成工件所必需的刀具和工件之间的相对运动。

切削运动按其作用不同，分为主运动和进给运动。

（1）主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动；一般切削运动中，主运动只有一个。

各种机械加工的主运动：车削：工件的旋转铣削：铣刀的旋转刨削：刨刀〔牛头刨〕或工件〔龙门刨〕的往复直线运动钻削：刀具〔钻床上〕或工件〔车床上〕的旋转。

（2）进给运动是使的切削层金属不断地投入切削，从而切出整个外表的运动；进给运动可以是一个或多个。

各种机械加工的进给运动：车削：刀具的移动铣削：工件的移动钻孔：钻头沿轴向移动内外圆磨削：工件旋转和移动切削加工过程中，为实现机械化和自动化，提高效率，除切削运动外，还需要关心运动。

如切入运动，空程运动，分度转位运动、送夹料运动及机床掌握运动等。

切削过程中形成三个外表：待加工外表、加工外表、已加工外表2、切削要素包括切削用量和切削层横截面要素。

（1）切削用量三要素1）切削速度v是主运动的线速度〔m/s 或m/min 〕a = d w旋转主运动：2） 进给速度 v f 或进给量 fv f ：单位时间内刀具对工件沿进给方向的相对位移〔 mm/s或 mm/min 〕进给量 f ：工件或刀具每转一周，刀具对工件沿进给方向的相对位移。

〔mm/r 〕切削时间 t = L/v f = L/nf3〕背吃刀量 a p 〔切削深度〕工件已加工外表和待加工外表的垂直距离〔mm 〕 教学方法 外圆车削： - d p 2钻孔： a = d mp 2合成切削运动 ：v e = v +v f 〔向量的关系〕（2） 切削层横截面要素切削层是指刀具与工件相对移动一个进给量时，相邻两个加工外表之间的金属层，切削层的轴向剖面称为切削层横截面。

金属切削的基本概念问题用金属切削刀具从工作上切除多余的(或预留的)金属, 从而获得在形状上、尺寸精度及表面质量上都合乎预定要求的加工。

＿称为金属切削加工。

在切削加工过程中，刀具同工件之间必须有相对的切削运动，它由金属切削机床来完成。

机床、夹具、刀具和工件，构成金属切削加工的工艺系统，切削过程的各种现象、规律及其本质，都要在这个工艺系统的运动状态中去考察研究。

一、车削中的运动和加工表面车削加工是一种常见的典型的切削加工方法。

如图所示，普通外圆车削加工中的切削运动是由两种运动单元组合成的，其一是工件的回转运动，它是切除多余金属以形成加工表面的基本运动；其二是车刀的(纵向或横向)进给运动，它保证了切削工作的连续进行。

在切削运动作用下，工件上的切削层不断地被车刀切削并转变为切屑，从而加工出所需要的工件新表面。

在这一表面形成的过程中，碳硫分析仪工件上有三个不断变化着的表面：待加工表面：即将被切去金属层的表面；加工表面：切削刃正在切削的表面；已加工表面：已经切去多余金属而形成的新表面。

这些定义也适用于其他切削加工。

二、切削运动单元及其组合概念各种切削加工的切削运动，都是由一些简单的运动单元组合而成的。

直线运动和回转运动，是切削加工的两个基本运动单元。

不同数目的运动单元，按照不同大小的比值、不同的相对位置和方向进行组合，即构成各种切削加工的运动。

例如：一个直线运动刨削、拉削等；一个回转运动圆盘拉刀加工；一个回转运动和一个直线运动组合碳硫分析仪车削、镗孔、铣削、钻削、铰孔、车螺纹、攻丝等，它是目前应用最广泛的一种组合形式；式中：d——工件直径dw或刀具(砂轮)直径do(mm)：n——工件或刀具(砂轮)的转速(r/min)。

对于旋转体工件或旋转类刀具，在转速一定时，由于切削刃上各点的回转半径不同，因而切削速度不同。

在计算时，应以最大的切削速度为准。

如外圆车削时计算待加工表面上的速度，钻削时计算钻头外径处的速度。

这是因为从刀具方面考虑，速度大的地方，发热多，磨损快，应当予以注意。