第十二章 切削加工方法
切削加工方法很多，根据所用机床与刀具的不同，可分为车削、钻削、镗削、铣削、刨削、磨削、成形表面加工及特种加工等。本章主要介绍各种常用切削加工方法的特点与应用的基本知识。
第一节 机床的分类与编号
一、机床的分类
机床主要按使用刀具和加工性质分类。如车床、钻床、镗床、刨床、铣床、磨床等。
在同一类机床中，按照加工精度不同，又分为普通机床、精密机床和高精度机床三个等级；按使用范围，分为通用机床和专用机床；按自动化程度，分为手动机床、机动机床、半自动机床和自动机床；按尺寸和质量，可分为一般机床和重型机床等。
二、机床型号编制方法
机床型号用来表示机床类别、主要参数和主要特性的代号。机床型号的编制采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合的方式来表示。如CM6132精密卧式车床，其型号中的代号及数字的含义如下：
CM6132
C——机床类型代号（车床类）
M——机床通用特性代号（精密机床）
6——机床组别代号（落地及卧式车床组）
1——机床系别代号（卧式车床系）
32——主参数代号（床身上最大回转直径320mm）
第二节 车削加工
车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一，主要用于回转体零件的加工，图12-1为卧式车床可完成的主要加工工艺。
一、车床
车床的主运动通常是工件的旋转运动，进给运动通常由刀具的直线移动来完成。
1、常用车床的类型及组成
（1）卧式车床 主要由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、电气箱、床脚等组成。如图12-2所示。
（2）自动及半自动车床
（3）立式车床
2、卧式车床（CA6140）传动系统
（1）主运动传动系统 车床的主运动传动链的两个端件是主电动机和主轴。
（2）进给运动传动系统 进给运动传动链的两个端件是首端件主轴末端件刀架。进给运动包括经丝杠的车螺纹运动传动链和经光杠、溜板箱的刀架进给运动传动链。
二、工件在车床上的安装
金属切削加工原理及设备课件幻灯片课件
一、教学内容
本节课将围绕《金属切削加工原理及设备》教材的第三章“金属切削机床”和第四章“金属切削刀具”进行深入讲解。具体内容包括：金属切削机床的分类、结构及工作原理；金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响。
二、教学目标
1. 了解金属切削机床的分类、结构及工作原理；
2. 掌握金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响；
3. 能够运用所学知识分析并解决实际问题，提高实际操作能力。
三、教学难点与重点
教学难点：金属切削刀具的几何参数对切削加工的影响。
教学重点：金属切削机床的工作原理及金属切削刀具的分类。
四、教具与学具准备
1. 教具：金属切削机床和刀具的实物模型、多媒体课件、视频资料；
2. 学具：笔记本、教材、文具。
五、教学过程
1. 实践情景引入：通过展示金属切削机床和刀具的实物模型，引导学生思考金属切削加工在实际生产中的应用。
2. 知识讲解：
（1）金属切削机床的分类、结构及工作原理； （2）金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响。
3. 例题讲解：结合教材，讲解典型例题，分析金属切削加工中的实际问题。
4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识，提高学生实际操作能力。
六、板书设计
1. 金属切削机床：
（1）分类：车床、铣床、磨床等；
（2）结构：床身、立柱、横梁、刀架等；
（3）工作原理：利用刀具对工件进行切削加工。
2. 金属切削刀具：
（1）材料：高速钢、硬质合金、陶瓷等；
（2）形状：车刀、铣刀、钻头等；
（3）几何参数：前角、后角、主偏角等；
（4）影响：切削力、切削温度、表面质量等。
七、作业设计
1. 作业题目：
（1）简述金属切削机床的分类、结构及工作原理；
（2）论述金属切削刀具的材料、形状、几何参数及其对切削加工的影响。
1 切削加工基本知识
1.1 概述
切削加工是利用切削工具从毛坯或半成品上切除掉多余的材料，以获得形状、尺寸以及表面粗糙度等各方面都符合图纸要求的机械零件。切削加工是机械制造过程中的重要环节，零件的加工，特别是精度和表面质量要求较高的零件都必须经过切削加工。
切削加工分为机械加工和钳工。机械加工是由工人操作机床对工件进行切削加工，钳工一般由工人手持工具对工件进行切削加工。
零件的加工制造一般是在常温状态下进行的，不需要加热，故称为冷加工。切削加工是冷加工的主要方式，冲压加工和特种加工也属于冷加工。
1. 2切削运动分析及切削用量
1.2.1零件典型表面的种类及形成
零件都是由一个表面（如球面）或多个不同性质的典型表面组成的。因此，我们可以将各种各样的零件简化为数量有限的几个不同性质的典型表面的组合。绝大多数的零件由以下两大类表面组成：
1.2.1.1基本表面
（1）回转体表面 是以直线为母线，以圆为运动轨迹，且母线与回转轴线在同一平面内（互相平行或相交）作旋转运动所形成的表面，如内、外圆柱面，内、外圆锥面。若母线为折线或曲线，则形成回转体成形表面。这类表面一般在车床、钻床、镗床、磨床等机床上加工。
（2）平面 是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动时所形成的表面。若母线为折线或曲线，则形成纵向成形表面，如燕尾槽、齿条。这类表面一般在铣床、刨床、插床和磨床等机床上完成。
1.2.1.2型面
这是以曲线为母线，运动轨迹也为曲线或圆，作旋转或平移时所形成的表面，如各种造型模具的型腔、气轮机叶片。这类表面一般在数控铣床、加工中心、电火花机床等机床上完成的。
1.2.2切削运动
切削加工是靠切削运动实现的。所谓切削运动是指刀具与工件之间的相对运动。切削运动按其在切削加工中的作用，可分为主运动和进给运动。
1.2.1.1主运动 主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。在切削加工中主运动必须有，但只能有一个。其特点是速度最高、消耗动力最大。例如：车削时工件的旋转、铣削时铣刀的旋转。
第一章
1、切削定义（要素：使用刀具；按一定轨迹运动；工件要达到要求的尺寸、形状、精度和表面质量）
2、切削运动（要点：切削运动是主运动和进给运动的合成；主运动速度的数量级一般比进给运动大得多；主运动速度计算，常用单位；进给运动速度三种表示方式：进给速度、每转进给量、每齿进给量以及它们的常用单位和换算关系。）
3、刀具角度：一刃四角（前角、后角、刃倾角、刃偏角）的定义（包括坐标平面和测量平面）；它们对切削现象（切削力、屑片变形、刀具磨损、切削质量等）的影响。
4、切削层的几何参数：切削厚度、宽度、深度、面积的定义；当一种切削方式切削厚度变化时（如平面铣削）如何计算最大、最小和平均切削厚度？
5、切削用量：切削速度、进给速度和切削深度合称为切削用量；了解它们与切削现象的关系。
6、切削方向：木材切削三个基本切削方向定义；过渡方向；它们与切削现象的关系。
简单与复杂切削或开式与闭式切削的定义。
第二章
1、刀具的切削作用：理想切刀与实际切刀刃部几何形态的不同；刀具切削时前刀面、后刀面和刃尖三部分各起什么作用？
2、切削力的力学模型：主切削力、法向力（径向力）和轴向力的定义；他们间的大致比例关系；什么情况下三个力都有，什么情况下只有两个力？
3、影响切削力的主要因素：切削宽度、切削厚度、切削方向、刀具变钝程度、刀具角度、材料种类、温度、木材含水率切削速度如何影响切削力？
4、切削力与切削功率的通用计算公式及应用：单位切削力的定义及单位；单位切削功的定义及单位；切削力与切削功率的通用计算公式，公式中各符号的意义、常用单位；要求在给定条件时会计算。
第三章
1、不同方向切削时屑片的生成与加工质量的关系？
2、纵向切削：纵向切削可形成3种类型的屑片，它们的特点、生成条件，对切削质量的影响。
3、横向切削：生成屑片的特点，对加工质量的影响。
4、端向切削：生成屑片的特点，对加工质量的影响。 第四章
1、铣削特点；铣削有哪些机床？铣削分类——直齿圆柱平面铣削、螺旋齿圆柱平面铣削、成型铣削、锥形铣削、端面铣削、开式铣削、闭式铣削、半开式铣削、顺铣、逆铣。
