第一章金属切削原理

《金属切削原理与刀具》知识点总结第一章金属切削原理金属切削原理是金属切削工艺的基础，本章主要介绍了金属切削的基本原理，包括金属切削过程、刀具与被切削材料接触形式、切削能量与热力学原理、切削硬度与切削力的关系等。

第二章刀具材料与结构刀具材料与结构对切削加工的质量和效率有重要影响，本章主要介绍了刀具材料的选择与评价，以及刀具的结构与分类。

刀具材料的选择包括一般刀具材料、质子刀具材料和陶瓷刀具材料等。

第三章切削力分析与测定切削力是切削加工过程中的重要参数，正确定量和测定切削力对于提高切削加工的效率和质量至关重要。

本章主要介绍了切削力的分析与计算方法，以及切削力的测定方法，包括间隙力法、应力传感器法、功率法和应力波法等。

第四章刨削刨削是一种通过切削工具的多齿切削运动将金属材料切割成所需形状和尺寸的加工方法。

本章主要介绍刨削的工艺流程、刨削用刀具和切削参数的选择，以及刨削的切削力分析与测定方法。

第五章车削车削是一种利用车床刀具进行切削的加工方法，广泛应用于金属加工领域。

本章主要介绍了车削的工艺流程、车削刀具的选择和切削参数的确定，以及车削的主要工艺规律和效果评定方法。

第六章铣削铣削是一种通过旋转刀具进行切削的加工方法，广泛应用于金属加工和模具制造等领域。

本章主要介绍了铣削的工艺流程、铣削刀具的选择和切削参数的确定，以及铣削中的刀具磨损与刀具寿命评价方法。

第七章钻削钻削是一种利用钻头进行切削的加工方法，广泛应用于孔加工和螺纹加工等领域。

本章主要介绍了钻削的工艺流程、钻头的选择和切削参数的确定，以及钻削中的刀具磨损与刀具寿命评价方法。

第八章线切割线切割是一种利用细金属丝进行切削的加工方法，主要用于金属板材的切割。

本章主要介绍了线切割的工艺流程、线切割刀具的选择和切削参数的确定，以及线切割中的切削质量评价方法和切削速度对切割效果的影响。

此外，本书还包括金属切削中的润滑与冷却、数控机床中的刀具管理、切削机床中的刀具装夹等内容，为读者提供了全面的金属切削工艺和刀具知识。

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。

金属切削原理课后习题答案【篇一：金属切削原理与刀具(第四版)习题册答案】 class=txt>中国劳动社会保障出版社目录第一章金属切削加工的基本知识 (1)第一节切削运动 (1)第二节切削要素 (1)第二章金属切削刀具的基本知识 (3)第一节刀具材料 (3)第二节切削刀具的分类及结构 (4)第三节刀具的几何角度 (4)第四节刀具的工作角度 (6)第三章切削加工的主要规律 (7)第一节切削变形 (7)第二节切屑的类型与控制 (7)第三节积屑瘤 ....................................................................................................... .. 9第四节切削力与切削功率 (10)第五节切削热和切削温度 (12)第六节刀具磨损与刀具耐用度 (12)第四章切削加工质量与效率 (14)第一节工件材料的切削加工性 (14)第二节已加工表面质量 (14)第三节切削用量的选择 (15)第四节切削液 (16)第五章车刀........................................................................................................ (18)第一节焊接式车刀 (18)第二节可转位车刀 (18)第三节成形车刀 (20)第六章孔加工刀具 (21)第一节麻花钻 (21)第二节深孔钻 (22)第三节铰刀 ....................................................................................................... . (23)第四节镗刀 ....................................................................................................... . (24)第五节其他孔加工刀具 (24)第七章铣刀........................................................................................................ (26)第一节铣刀的种类及用途 (26)第二节铣刀的几何参数及铣削要素 (27)第三节铣削方式 (28)第八章拉刀........................................................................................................ (30)第一节拉刀的种类 (30)第二节拉刀的结构组成及主要参数 (30)第三节拉削方式 (31)第四节拉刀的使用与刃磨 (32)第九章螺纹刀具 (34)第一节螺纹车刀 (34)第二节丝锥和板牙 (35)第三节螺纹铣刀 (35)第四节塑性变形法加工螺纹 (35)第十章齿轮加工刀具 (37)第一节齿轮刀具的种类 (37)第二节齿轮滚刀 (37)第三节蜗轮滚刀 (38)第四节插齿刀 (39)第五节剃齿刀 (40)第十一章数控机床用刀具 (41)第一节数控车床用刀具 (41)第二节数控铣床用刀具 (42)第三节数控加工中心用刀具 (43)第一章金属切削加工的基本知识第一节切削运动一、填空题1．刀具、工件、主、进给2．待加工、已加工、过渡二、判断题三、选择题*1．b *2．c 3．a *4．a *5．a *6．b *7．a四、简答题写出下表中各种切削加工方法具备的主运动。

第一章：刀具几何角度及切削要素1-1 车削直径80mm ，长200mm 棒料外圆，若选用ap=4mm ，f=0.5mm ，n=240r/min ，试计算切削速度vc ，机动切削时间tm ，材料去除率Q 是多少?答：切削速度 机动时间材料去除率Q 1-2 正交平面参考系中参考平面pr ，ps ，po 及刀具角度γo ，αo ，κr ，λs 如何定义？答：基面pr ：过切削刃上选定点，平行或垂直与刀具上的安装面（轴线）的平面切削平面Ps ：过切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面正交平面po ：过切削刃上选定点，同时垂直于基面和切削平面的表面前角γo ：在正交平面中测量的，基面和前刀面的夹角后角αo ：在正交平面中测量的，切削平面和后刀面的夹角，主偏角κr ：在切削平面中测量的，切削刃和进给运动方向的夹角。

刃倾角λs ：在切削平面中测量的，切削刃和基面的夹角。

1-3法平面参考系与其基本角度的定义与正交平面参考系及其刀具角度的定义有何异同？在什么情况下， γo= γn答：法平面参考系和正交平面参考系的相同点：都有基面和切削平面。

不同点：法平面参考系的法平面是过切削刃选定点垂直于切削刃的表面，法平面不一定垂直于几面；正交平面参考系中的正交平面是过切削刃选定点同时垂直于切削平面和基面的表面。

刀具角度定义的相同点为：都有偏角，刃倾角。

不同点是：法平面参考系中定义前角和后角分别为法平面中测量的法前角和法后角；而正交平面参考系定义的前角和后角为正交平面中测量的前角和后角。

只有当刀具的刃倾角为0时，γo= γn1-4假定进给工作平面pf ，背平面pp ，假定工作平面参考系刀具角度是如何定义的？在什么情况下γf= γo ， γp= γo答：假定工作平面Pf ：过切削刃选定点，平行与假定进给运动方向并垂直于基面的平面背平面Pp ：过切削刃上选定点，同时垂直于假定工作平面和基面的平面。

假定工作平面参考系刀具角度定义了在基面中测量的主偏角和副偏角，在假定工作平面Pf 中测量的侧前角和侧后角，背平面Pp 中测量的背前角和背后角。

第一章基本定义第一节概述一、切削加工的定义切削加工：使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。

二、实现切削加工的条件1、刀具与工件之间的相对运动；2、刀具具有一定的空间几何形状；3、满足切削需要的刀具材料性能。

三、金属切削加工的重要性机械制造中所用的工作母机80％～90％为金属切削机床1957年美国钢产量1亿吨1500万吨变成切屑四、切削加工的种类车、铣、刨、磨、钻、镗、铰、拉五、切削加工的发展史秦铜车马轴承磨削汉五铢钱车削；弩机工具（钻、锉）1668 明马拉铣床脚踏砂轮制作天文仪器1775 英加工蒸汽机汽缸汽缸镗床1818 美铣床1865前后各种机床出现（车、刨、插、齿轮、螺纹）1864 法刀具几何形状对切削力的影响1870～1877 俄切屑形成和种类1898 美高速钢1927 德硬质合金1932 美切削用量手册1960以后涂层刀具、陶瓷刀具等出现五、本课程在专业教学中的地位切削原理→刀具→机制工艺第二节切削运动与切削用量一、切削运动按其所起作用分为主运动进给运动1、主运动使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本运动特点：速度最高、消耗功率最大、回转或直线运动、连续或往复运动、只有一个2、进给运动使主运动能够继续切除工件上多余金属，以便形成工件表面的运动特点：速度低、消耗功率小、回转或直线运动、连续或间歇运动、可能不止一个（拉削无）二、工件上的三个表面（切削过程中，通常存在）1、待加工表面工件上即将被切除的表面，逐渐减小，直至切去2、已加工表面刀具切削后形成的新表面，逐渐扩大3、过渡表面（加工表面）刀刃正切削着的表面，处于两者之间，不断改变三、切削层参数切削层：工件上正被刀具切削着的一层金属切削层横截面：切削层被Pr截得的截面切削层参数：切削层公称厚度hD：⊥过渡表面度量切削层公称宽度bD：∥过渡表面度量切削层公称面积AD：切削层横截面面积切削层参数决定刀具切削部分所承受的负荷和切屑尺寸的大小四、切削用量三要素包括切削速度v、进给量f、被吃刀量（切削深度）ap1、切削速度 v切削加工时，刀刃上选定点相对工件的主运动速度线速度 m/s 或 m/min v＝πdn/1000d：选定点的旋转直径mmn：主运动转速r/s或r/min2、进给量 f工件或刀具的主运动每转或每行程时，工件和刀具之间在进给运动方向上的相对位移量f：进给量mm/r 或 mm/str（双行程）vf：进给速度vf＝nf mm/s 或 mm/minfz：每齿进给量f=Z²fz3、背吃刀量 ap在同时垂直于主运动和进给运动方向的方向上度量的切削层尺寸mm ap=(dw-dm)/2作业：分析各种加工方式的切削运动和切削用量作业：标注各种切削加工的切削层参数第三节刀具的组成一、刀具的组成装夹部分（刀柄、刀杆）用于正确安装在机床上的部分切削部分（刀头）前刀面 Aγ主切削刃 S后刀面 Aα副切削刃 S'副后刀面 Aα' 过渡刃（刀尖）进给运动主运动二、刀面Aγ：切屑沿其流出的刀面Aα：与工件上过渡表面对应的刀面Aα'：与工件上已加工表面对应的刀面三、刀刃S：Aγ与Aα相交得到的边锋，完成主要金属切削工作S'：Aγ与Aα'相交得到的边锋，协同S完成工作，最终形成已加工表面过渡刃：连接S与S'的一段刀刃（直线或圆弧）作业：制作车刀模型（类型、材质自定）第四节刀具的几何参数一、切削角度与相应的参考系1、角度标注角度：图纸上标注的角度 刃磨角度 静态角度 工作角度：刀具在实际工作状态下的角度 动态角度 2、参考系标注参考系：用来定义刀具标注角度的参考系，以刀具结构为基础，建立在刀具假定安装位置和假定切削运动基础上工作参考系：用来定义刀具的工作角度的参考系，建立在刀具实际安装位置和实际切削运动基础上 3、标注参考系的假定条件（因刀具不同而不同）： 回转刀具：进给运动速度的方向⊥或∥于刀具轴线车刀：进给运动只考虑方向，不考虑大小（即不考虑合成切削运动） 刀刃上选定点与工件中心等高 刀杆⊥工件轴线 二、刀具的标注参考系1、正交平面参考系（主剖面参考系） Pr Ps Po （Po 系） Pr （基面）：过S 上选定点，与假定v 方向⊥的平面 Ps （切削平面）：过S 上选定点，与S 相切且⊥Pr 的平面 Po （正交平面）：过S 上选定点，⊥Pr 和Ps 的平面2、法平面参考系（法剖面参考系） Pr Ps Pn （Pn 系） Pn （法平面）：过S 上选定点，⊥S 的平面3、背平面和假定工作平面参考系（进给切深剖面参考系） Pr Pp Pf （Pf 系） Pf （假定工作平面）：过S 上选定点，⊥Pr，∥vf 方向的平面 Pp （背平面）：过S 上选定点，⊥Pf 和Pr 的平面PrPsPovPoPsPrPrPsPnv Pn 与Pr 交线PsPr4、前后刀面正交剖面参考系（最大前角最小后角参考系） Pr 、Pg 、PbPg （前刀面正交剖面）：过S 上选定点，⊥Pr，⊥A γ的平面 Pb （后刀面正交剖面）：过S 上选定点，⊥Pr，⊥A α的平面P －P 剖面 (P p ) N －N 剖面 (P n )P s 与P p 的交线 P ｓ与P r 的交线P n 与P r 的交线 P rP rR 视图(P r )P r P rO －O 剖面(P o ) RRS S 'S 'S 视图 (P s )PPP pP pP n 与P s 的交线oP o P nP f oP o P r 切削刃上选定点O OFFNNA αA αA αA αA γA γA γ A γγpβpa p++ ++ + +－ － － －－－++－－a f βfγf v fva o βoγoa nP s +－ k rr K 'εrγnβnλs F －F 剖面(P f )S三、刀具的标注角度 1、Po 系的标注角度 κr （主偏角）：Pr 中度量Ps 与Pf 的夹角 λs （刃倾角）：Ps 中度量S 与Pr 的夹角 γo （前角）：Po 中度量Pr 与A γ的夹角 αo （后角）：Po 中度量Ps 与A α的夹角 在S'上建立Po'系得到角度 αo'（副后角）：Po'中度量Ps'与A α'的夹角PrPp PfvPfPpPrκr'（副偏角）：Pr'中度量Ps'与Pf 的夹角 角度的作用：λs 、γo 确定A γ空间位置 κr 、αo 确定A α空间位置 κr'、αo'确定A α'空间位置 λs 、κr 确定S 空间位置 六个独立角度λs 、γo 、κr 、αo 、κr'、αo' 三个派生角度 βo （楔角）：Po 中度量A γ与A α的夹角 γo+βo+αo ＝90° ψr （余偏角）：Pr 中度量S 与Pp 的夹角 κr+ψr ＝90° εr （刀尖角）：Pr 中度量S 与S'的夹角 κr+εr+κr'＝180° 2、Pn 系的标注角度 六个独立角度λs 、κr 、κr'、γn 、αn 、αn' γn （法前角）： Pn 中度量A γ与Pr 的夹角 αn （法后角）： Pn 中度量Ps 与A α的夹角 αn'（副法后角）： Pn'中度量Ps'与A α'的夹角 3、Pf 系的标注角度 六个独立角度γp 、αp 、γf 、αf 、αf'、αp'、 γp （背前角）： Pp 中度量A γ与Pr 的夹角 αp （背后角）： Pp 中度量Ps 与A α的夹角 γf （侧前角）： Pf 中度量A γ与Pr 的夹角 αf （侧后角）： Pf 中度量Ps 与A α的夹角 αf'（副侧后角）： Pf'中度量A γ'与Pr'的夹角 αp'（副背后角）： Pp'中度量Ps'与A α'的夹角作业：绘制模型刀具的测绘图（标注各参考系独立角度）课堂练习：在90度左偏车刀建立参考系，标注角度。