模块一金属切削原理知识分享

第02讲金属切削加工基础知识金属切削加工是利用工具在工件上进行剪切、磨削和切断等操作，将工件中的多余材料移除，以获得所需形状和尺寸的工件。

金属切削加工是制造业中最常见和重要的一种加工方式，广泛应用于航空、汽车、机械、电子、医疗等领域。

金属切削加工的基础知识可以归纳为以下几个方面。

1.加工材料金属切削加工常用的材料包括铸铁、钢、不锈钢、铝合金、铜合金等。

不同材料的硬度、韧性、热导率等特性会对切削加工过程产生影响，需要根据具体材料选择合适的切削工艺和工具。

2.切削原理金属切削加工是通过产生相对运动的切削工具和工件之间的作用力来剪切、磨削材料的过程。

切削工具主要有刀具、钻头、铣刀等，通过施加压力和产生相对移动，使工件上的材料被切削、磨削、切割等。

3.切削力和切削温度在切削加工过程中，切削工具对工件的切削力会产生一定的压力和摩擦力，这些力会引起很高的切削温度。

切削力和切削温度的大小对于工件表面的粗糙度、加工质量和刀具寿命都有重要影响。

因此，在切削加工过程中需要合理选择刀具材料、切削速度和进给量等参数，以控制切削力和切削温度。

4.切削工艺金属切削加工的工艺主要包括车削、铣削、钻削、磨削等。

不同的工艺具有不同的适用范围和优势，需要根据工件的形状、尺寸以及加工要求选择合适的工艺。

此外，还需要合理选择刀具类型、切削速度、进给量和切削深度等工艺参数，以确保加工质量和效率。

5.切削润滑和冷却在金属切削加工中，切削润滑和冷却对于提高切削效率、延长刀具寿命和保护工件表面质量起着重要作用。

切削润滑可以减少切削过程中的摩擦和热量的产生，而切削冷却可以降低切削温度，防止材料的热变形和刀具的磨损。

常用的切削润滑和冷却方法包括切削液的使用和喷雾冷却等。

金属切削加工是一门复杂的技术，需要综合考虑材料特性、切削工艺、切削力和温度等因素。

只有掌握了金属切削加工的基础知识，才能更好地应用于实际生产中，提高加工效率和产品质量。

金属切削原理知识点总结一、切削力分析切削力是切削加工过程中刀具对工件产生的力，切削力的大小和方向直接影响加工质量和刀具的寿命。

切削力的大小受到刀具几何形状、刀具材料、切削速度、进给量和切削深度等因素的影响。

切削力的分析可以帮助工程师了解切削加工过程的机理，优化切削参数，提高加工效率和加工质量。

1.1 切削力的计算切削力的计算是切削过程中的重要内容，可以根据切削力的计算结果来选择合适的刀具和切削参数，从而达到理想的加工效果。

切削力可以分为主切削力和辅切削力，主切削力是指在切削方向上的切削力，而辅切削力是指与切屑流方向垂直的切削力。

切削力的计算可以通过力的平衡关系，切削力的大小与切削过程中的材料变形和切削屑形成有关，因此需要进行深入的力学分析和实验研究。

1.2 切削力的影响因素切削力的大小与切削条件、切削材料、刀具几何形状等因素有关，切削速度和进给量是影响切削力的重要因素。

切削速度的增加会导致切削力的增加，但切削力的增加并不是线性的，而是随着切削速度的增加呈指数增加。

进给量的增加也会导致切削力的增加，因为进给量的增加会导致材料的切削屑变厚，从而增加切削力。

1.3 切削力的测量切削力的测量是对切削过程中切削力的实时监测和记录，可以通过直接力传感器或间接力传感器来测量切削力。

直接力传感器可以直接测量刀具上的切削力，而间接力传感器则可以通过测量机床上的力来间接计算切削力。

切削力的测量可以帮助工程师了解切削过程的特点，对刀具和加工参数进行优化调整，减小切削力，提高加工效率和刀具寿命。

二、切削热切削热是在金属切削过程中产生的热量，是由于切削过程中的塑性变形和切削摩擦所产生的。

切削热会直接影响刀具的温度和寿命，同时也会影响加工表面的质量。

切削热的分析可以帮助工程师了解切削过程中的热特性，以便进行刀具选择和切削参数优化。

2.1 切削热的产生切削热的产生主要包括两个方面，一是切削变形热，二是切削摩擦热。

切削变形热是在金属切削过程中由于金属材料的塑性变形产生的热量，切削摩擦热是由于切削过程中刀具与工件表面的摩擦所产生的热量。

金属切削原理讲义及刀具一、金属切削原理金属切削是指用刀具对金属材料进行切削加工的过程。

它是制造业中最常见的加工方法之一、金属切削原理主要涉及到力学、热学、材料学、机械设计等多个学科。

1.金属切削力学金属切削的力学主要涉及到塑性变形、弹性变形、剪切应力等方面。

在切削过程中，刀具通过施加剪切力对金属材料进行剪切。

金属在剪切区域受到的应力会导致金属发生塑性变形，形成切屑。

2.金属切削热学金属切削过程中，由于摩擦和变形的能量损耗，切削区域会产生高温。

这些热量会传导到刀具和切削区域，导致材料软化和刀具磨损。

因此，及时冷却切削区域和刀具是非常重要的，可以通过切削润滑剂和冷却剂来实现。

3.金属切削材料学金属切削材料学主要研究刀具材料和工件材料之间的相互作用。

选择合适的刀具材料和工件材料对于获得良好的切削效果至关重要。

刀具材料需要具有一定的硬度、耐磨性和耐冲击性，以适应切削过程中的高负荷和高速度。

而工件材料的硬度、强度和塑性等性质则会影响到切削加工的难易程度。

4.金属切削的刀具刀具是金属切削过程中的重要工具，它直接与工件接触，对工件进行加工。

不同的切削操作需要使用不同类型的刀具。

常见的金属切削刀具包括刀片、铣刀、车刀和钻头等。

-刀片：刀片是金属切削中最为常用的刀具，它可用于车削、铣削、镗削等工艺。

刀片一般由高速钢制成，也有使用硬质合金和陶瓷材料制造的高级刀片。

-铣刀：铣刀是一种用于铣削操作的刀具。

它主要用于在工件上形成平面、槽口和曲面等形状。

-车刀：车刀是用于车削加工的刀具，它通过旋转刀具将工件上的旋转刀具切削掉。

-钻头：钻头是用于钻孔加工的刀具，它通过旋转切削力将工件上的孔切削掉。

以上只是金属切削原理及刀具的简要介绍，金属切削涉及的知识和技术极为广泛和复杂，需要深入学习和实践才能掌握。

通过不断的学习和实践，我们可以了解金属切削的原理和技术，并且选择合适的刀具进行加工，提高加工效率和质量。

2.王明玉,杨炯.金属材料切削原理与刀具[M].湖南大学出版社,2024.。

金属切削原理基础知识解析金属切削是一种常见的加工方法，广泛应用于制造业中。

了解金属切削的基础原理对于合理选择切削工艺和工具，提高加工效率和质量非常重要。

本文将解析金属切削的基础知识，包括切削原理、切削力、毛坯形状与切削刃的几何形状以及金属切削中常用的切削材料。

1. 切削原理金属切削是指通过刀具对金属工件进行机械加工，从而使工件形状发生改变的过程。

在切削过程中，刀具通过对工件施加切削力，使工具切削刃与工件产生相对运动，将工件上的金属层削除或形成所需形状。

2. 切削力切削力是指切削过程中刀具作用在工件上的力。

切削力的大小与材料的物理性质、切削刃的几何形状、切削速度等因素有关。

通常，切削力可分为切削力、切向力和法向力。

切削力的准确计算可以帮助选择合适的刀具、预测工具寿命以及优化切削工艺。

3. 毛坯形状与切削刃的几何形状切削和加工形状的选择取决于所需产品的要求。

毛坯形状的设计决定了切削刃的几何形状。

常见的切削刃形状包括直角切削刃、圆弧切削刃和锥形切削刃。

不同形状的切削刃适用于不同的切削操作，可以获得不同的切削效果。

4. 切削材料在金属切削过程中，刀具与工件之间会产生高温、高压和强大的切削力。

因此，切削工具需要具备较高的硬度、耐磨性和热稳定性。

常用的切削材料包括高速钢（HSS）、硬质合金和陶瓷等。

每种材料都有其适用的加工范围和特点，根据加工要求和具体情况选择合适的切削材料可以提高加工效率和工具寿命。

综上所述，金属切削是一种重要的加工方法，对于提高加工效率和产品质量至关重要。

了解金属切削的基础知识，包括切削原理、切削力、毛坯形状与切削刃的几何形状以及切削材料，可以帮助选择合适的切削工艺和工具，提高加工效率和质量。

在实际应用中，根据具体的加工要求和材料性质选择合适的刀具和切削参数，可以更好地发挥金属切削的功能。

金属切削的基础知识概述简介金属切削是一种通过削剪和切割金属材料的方法，是制造业中常见的一项工艺。

基于材料的性质和切削工具的性能，金属切削可以实现高精度和高效率的加工。

本文将介绍金属切削的基本原理、切削工具、切削过程中的参数和常见的切削方式。

基本原理金属切削的基本原理是通过切削工具对金属材料进行削剪，从而使金属材料形成所需的形状和尺寸。

切削工具通常是由刀具和刀具架组成。

刀具用于切削金属材料，而刀具架则用于固定刀具并提供切削力。

切削过程中，刀具和工件之间形成了切削区域。

刀具通过在切削区域施加切削力，将金属材料削去。

这种削去的过程称为切削，并产生了削屑。

削屑是通过切削工具对金属材料进行切割而产生的废料。

切削工具金属切削中常用的切削工具有刀具、铣刀和钻头等。

下面简单介绍几种常见的切削工具：1. 刀具刀具是用于切削金属材料的基本工具。

刀具通常包括刀片和刀柄两部分。

刀片是用来切削金属材料的零件，而刀柄则用于固定刀片和提供切削力。

常见的刀具类型包括车刀、铣刀、刨刀和麻花钻等。

不同的刀具适用于不同的切削任务和金属材料。

2. 铣刀铣刀是一种旋转切削工具，用于将金属材料进行铣削。

铣刀通常由刀柄和多个刀片组成。

刀柄用于固定刀片，而刀片通过旋转进行切削。

铣刀常用于对金属材料进行复杂的零件加工，如开槽、螺纹加工和表面光洁度要求较高的加工。

3. 钻头钻头是一种专门用于钻孔的切削工具。

钻头通常由刀片和刀杆组成。

刀片被用于切削金属材料，并通过刀杆进行固定。

钻头适用于对金属材料进行孔加工，如钻孔和锪孔等。

切削过程中的参数切削过程中有几个重要的参数需要考虑，包括切削速度、进给速度和切削深度。

1. 切削速度切削速度是指切削工具在单位时间内切削的线速度。

切削速度的选择与金属材料的性质和切削工具的性能有关。

切削速度过高容易引起切削工具的损坏，而切削速度过低则会降低加工效率。

因此，在切削过程中需要选择适当的切削速度，以确保切削质量和切削效率。

I 切削原理部分第1章刀具几何角度及切削要素1、切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动；刀具具有适当的几何参数，即切削角度；刀具材料具有一定的切削性能2、切削运动：刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。

分为主运动和进给运动。

1）主运动是刀具与工件之间最主要的相对运动，消耗功率最大，速度最高。

有且仅有一个。

运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。

2）进给运动：使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动。

进给运动的速度一般较低，功率也较少。

其数量可以是一个，也可以是多个。

可以是连续进行的，也可以是断续进行的。

可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。

运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。

一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。

运动主体：工件，如铣削、磨削；刀具，如车削、钻削。

3、切削用量切削用量是指切削速度c v 、进给量f （或进给速度）和背吃刀量p a 。

三者又称为切削用量三要素。

1）切削速度c v （m／s 或m／min）：切削刃选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。

主运动为旋转运动时，切削速度由下式确定1000dn v c π=式中：d-工件或刀具的最大直（mm）n-工件或刀具的转速(r/s 或r/min)2）进给量f：工件或刀具转一周（或每往复一次），两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r（或mm／双行程）。

3）背吃刀量p a （切削深度mm）2m w p d d a -=式中:w d -工件上待加工表面直径（mm）；m d -工件上已加工表面直径（mm）。

4、工件表面：切削过程中，工件上有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面。

过渡表面：正被切削的表面。

下一切削行程将被切除。

己加工表面：切削后形成的新表面。

5、刀具上承担切削工作的部分称为刀具的削部分，刀具切削部分由一尖二刃三面组成。

《金属切削原理与刀具》主要知识点切削原理部分：1、切削运动、切削中的三个表面、切削层参数、切削用量三要素、合成切削速度；2、刀具的组成（三面两刃一尖）、三个静止参考系、六个基本刀具角度（定义、标注方法）、刀具工作角度的变化规律、刀具的正确安装方法（装高/装低/装歪的后果）；3、刀具材料的性能及种类（四种）、硬质合金的使用特点、常用刀片材料的最高线速度；4、切削过程中的三个变形区、变形系数、积屑瘤（现象、原因、特点、影响、抑制措施）；5、冷作硬化现象、表面残余应力的种类、有关改善措施；6、切削力的来源、切削力的影响因素、切削力计算公式、切削合力与分力；7、切削热的产生与传出、刀具温度场分布规律、刀具磨损的形式、刀具磨钝标准；8、刀具磨损的原因、磨损曲线、刀具耐用度的定义、计算公式、两种刀具耐用度；9、切屑的类型及其变化、断屑的原因、强制断屑的主要措施、切屑的流向控制；10、工件材料的切削加工性（切削加工性等级、相对加工性）、改善加工性的途径；11、切削液的作用、切削液的种类、切削液的添加剂；12、已加工表面的质量：理论粗糙度、实际粗糙度、加工硬化、残余应力、改善措施；13、刀具角度的合理选择、六个基本角度对切削过程的影响；14、刀尖修磨的作用和类型、刃口修磨的作用和类型；15、切削用量的合理选择方法：选择的依据、方法、机床功率验算；16、切削新技术的发展动向：超高速切削、超精密切削、干切削、硬切削；切削刀具部分：17、车刀的种类、机夹可转位不重磨刀具的结构特点和优点、可转位刀片的标记方法；18、成形车刀的特点、前角与后角变化规律、装夹方法、两类成形车刀的廓形设计方法；19、麻花钻的组成与结构参数、钻削过程特点、钻头修磨的原因、钻头修磨的主要措施；20、群钻的结构特点和优点、深孔加工的不利条件、深孔钻的种类；21、孔加工刀具的种类、复合孔加工刀具的特点；22、铣削加工的特点、顺铣与逆铣的特点及使用场合、常用铣刀的种类与特点；23、螺纹刀具的种类与特点、齿轮刀具的种类与特点、拉刀的种类与用途；24、砂轮的五个组成要素、砂轮硬度的选择原则。

金属切削原理金属切削是一种常见的加工方法，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。

金属切削原理是指在切削过程中，通过刀具对金属工件进行切削，以达到加工工件的目的。

金属切削原理涉及到切削力、切削热、切削变形等多个方面的知识，下面将就金属切削原理进行详细介绍。

首先，切削力是金属切削过程中最重要的因素之一。

切削力的大小直接影响到刀具的寿命、加工表面的质量以及加工效率。

切削力的大小受到刀具材料、刀具几何角度、切削速度、进给量等多个因素的影响。

在金属切削过程中，切削力的大小会导致刀具的磨损，因此需要合理选择切削参数，以减小切削力对刀具的影响。

其次，切削热是金属切削过程中不可忽视的因素。

在金属切削时，由于刀具与工件的摩擦以及金属的塑性变形，会产生大量的热量。

切削热的积累会导致刀具的温度升高，从而影响刀具的硬度和耐磨性。

因此，合理选择切削液、控制切削速度、提高刀具的散热能力是减小切削热对刀具的影响的有效方法。

另外，切削变形也是金属切削过程中需要考虑的因素之一。

在金属切削过程中，由于切削力的作用，工件会发生形状和尺寸的变化，这就是切削变形。

切削变形的大小受到材料的塑性变形能力、切削参数、切削方式等因素的影响。

合理选择切削工艺、提高工件的刚性、控制切削温度是减小切削变形的有效途径。

综上所述，金属切削原理涉及到切削力、切削热、切削变形等多个方面的知识。

合理选择切削参数、提高刀具的耐磨性、控制切削温度是减小切削力、切削热、切削变形对刀具的影响的有效方法。

只有深入理解金属切削原理，合理应用切削知识，才能更好地进行金属加工，提高加工效率，提高加工质量。