切削加工基本知识

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。

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。

切削加工基本知识第一节概述一、切削加工切削加工是用工具去除毛坯上多余的材料，以获得具有所需要的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度的零件的加工方法。

切削加工通常分为机械加工（简称机加工）和钳工两大类。

机械加工是通过操纵机床对工件进行的切削加工，如车、铣、刨、磨、镗、钻、拉、插及齿形加工等。

由于现代机械产品的精度和性能要求越来越高，对零件的加工质量也提出了更高的要求。

目前除少数零件采用精铸、精锻或粉末冶金直接获得外，绝大部分零件都需经过切削加工才能保证其精度。

因此，掌握切削加工的基本规律，正确地组织生产，对于实现优质、高产、低耗有着十分重要的意义。

钳工一般是指手持工具进行的装配、维修或切削加工，如划线、錾、锯、锉、刮研、攻螺纹和套螺纹等。

虽然钳工使用的工具简单，操作灵活，加工方法多种多样，但生产率低，劳动强度大，因而只有在装配和维修时，才比较经济和方便。

随着科学技术的发展和对产品质量要求的不断提高，钳工工具和操作方法也在不断改进和发展。

要实现切削过程，必须具备以下3 个条件：（1）工件与刀具之间要有相对切削运动；（2）刀具材料必须具有一定的切削性能；（3）刀具必须具有合理的切削角度。

二、切削运动和切削用量（一）切削运动切削加工是靠刀具和工件之间作一定的相对运动来实现的，这个相对运动称为切削运动，它包括主运动和进给运动。

1．主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的运动叫主运动。

没有这个运动，切削加工就无法进行。

它可以是旋转运动，也可以是往复直线运动，如车削时工件的旋转，钻、铣、磨削时刀具的旋转，刨削时（牛头刨）刨刀的往复直线运动等都是主运动。

2．进给运动使工件多余的材料不断投入切削的运动叫进给运动。

没有这个运动，就不能进行连续切削。

它可以是直线运动、旋转运动或两者的组合，如车削和钻削时刀具的移动，铣、刨（牛头刨）时工件的移动，磨外圆时工件的旋转和轴向移动等。

无论那种切削加工，都必须有主运动和进给运动，但主运动只有一个，而进给运动可以有多个。

金属切削加工的基本知识金属切削加工是一种高精度、高效率的加工工艺，广泛应用于制造各种金属零件和工业产品。

本文将介绍一些关于金属切削加工的基本知识，包括加工原理、常用工具、加工过程和注意事项等。

1. 加工原理金属切削加工的原理是利用旋转的刀具在金属工件上切削，将金属切屑削除，以达到加工精度和表面质量的要求。

切削加工一般分为转动切削和直线切削两种方式。

转动切削是指刀具绕底线旋转，如车削、铣削、钻削等。

直线切削是指刀具相对于工件作直线运动，如镗孔、拉铣、拉削等。

2. 常用工具金属切削加工的常用工具包括车刀、铣刀、钻头、工具刀、镗刀、拉削刀等。

车刀和铣刀是常见的切削工具，通常由切刃、切削角、刃倾角、切刃宽度等部分组成。

钻头是专门用于钻孔的工具，通常用来钻圆形孔和通孔。

工具刀是用于切削轻质材料、薄板和半成品的工具，镗刀是用于镗孔的工具，拉削刀则是用于削成品的工具。

3. 加工过程金属切削加工的加工过程分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

粗加工是指在尺寸留出一定的余量后，利用粗加工刀具先将工件上的金属材料削除，以达到快速加工的目的。

半精加工要求切削刃的精度和表面质量比粗加工更高一些，工件尺寸也更加接近目标尺寸。

精加工则是最后通过切削刃对工件进行微调，以达到期望的尺寸和表面精度要求。

4. 注意事项金属切削加工需要注意安全，因为在加工过程中可能会飞溅出热的金属屑、润滑剂和冷却液。

所以在切削加工时需要戴好防护眼镜、手套等个人防护用具。

此外，还要注意刀具的选择、加工参数的调整、加工尺寸的测量等方面，以确保加工质量和效率。

切削加工知识点总结一、切削加工概述切削加工是指用刀具在工件上进行物质去除的一种加工方法，是制造业中最常见、最重要的加工方式之一。

切削加工分为传统切削加工和非传统切削加工两大类。

传统切削加工以车、铣、钻、镗、磨为代表，主要依靠刀具对工件进行物质去除。

非传统切削加工包括激光切割、电火花加工、超声波加工、高压水射流切割等，主要依靠其他能量对工件进行物质去除。

本文将主要介绍传统切削加工的相关知识点。

二、刀具1. 刀具的分类刀具可按照不同标准进行分类，如按形状分为转动刀具和平动刀具；按用途分为车刀、铣刀、钻头、切削刀片等；按加工工件的特点分为粗加工刀具和精加工刀具等。

2. 刀具的结构刀具由切削部分和刀柄组成，其中切削部分又包括主切削刃和辅切削刃。

刀柄用于连接和固定刀具，同时也需要具有足够的刚度和强度。

3. 刀具材料刀具的材料选择非常重要，一般需具备较高的硬度、耐磨性和热稳定性。

常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硅和金刚石等。

三、切削原理1. 切削力切削力是指刀具在切削过程中对工件所施加的力，其大小和方向受刀具的切削角度、进给量、转速、材料性能等因素影响。

合理控制切削力对降低切削振动、提高表面质量和延长刀具寿命非常重要。

2. 切屑形成在切削过程中，金属材料被刀具切除后形成的薄膜状物质称为切屑。

切屑的形成方式及类型取决于刀具的切削角度、刀具材料、工件材料和切削参数等。

合理的切削参数可以调整切屑的形成方式，在一定程度上影响切削效率和工件表面质量。

3. 切削温度切削过程中，由于切削热的激发，会导致刀具和工件的温度升高。

合理的切削冷却和润滑能有效地降低切削温度，并有效地减小材料变形、提高表面质量、延长工具寿命。

四、切削参数1. 主切削角主切削角是刀具主要切削刃与工件表面法线之间的夹角。

刀具的主切削角大小影响着切削加工的效率、刀具寿命以及工件的表面质量，不同的材料和加工情况需要选用不同的主切削角。

2. 副切削角副切削角是刀具次要切削刃与工件表面的法线之间的夹角。

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。