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1、機械制造技術基礎2011－2012第一學期4.機械加工工藝規(guī)程的制定6.機械加工精度7.機械加工表面質量8.機械裝配工藝5.機床夾具設計原理3.金屬切削機床與刀具2.切削過程基本規(guī)律及應用1.金屬切削過程基本知識目錄第一章金屬切削過程的基礎知識本章提要1.1基本定義1.2刀具材料本章主要介紹金屬切削過程的基礎知識，分兩大部分：一、基本定義——介紹金屬切削過程方面的一些基本概念，它包括切削運動、切削用量、參考系（基面、切削平面、主剖面）、刀具標注角度、切削層參數等。二、刀具材料——介紹刀具材料應具備的性能（硬度、耐磨性、強度、韌
2、性、耐熱性、工藝性、經濟性），兩種常用的刀具材料（高速鋼、硬質合金）和其它刀具材料（涂層、陶瓷、人造金剛石、立方氮化硼）。本章提要1.1基本定義1.1.2刀具切削部分的基本定義1.1.3刀具角度的換算1.1.5切削層參數與切削形式1.1.4刀具工作角度1.1.1切削運動與切削用量金屬切削過程是工件和刀具相互作用的過程，刀具要從工件上切去金屬,必須具備以下三個條件:1、工件與刀具之間要有相對運動，即切削運動2、刀具材料必須具有一定的切削性能3、刀具必須具有適當的幾何參數，即切削角度。圖1.1車削時的切削運動待加工表面：即將被切去
3、金屬層的表面;加工表面：切削刃正在切削著的表面;已加工表面：已經切去一部分金屬形成的新表面。1.1.1切削運動與切削用量1.1.1.1切削運動金屬切削機床的基本運動有直線運動和回轉運動。但是，按切削時工件與刀具相對運動所起的作用來分，可分為主運動和進給運動。如圖1.1所示。（1）主運動主運動是切下金屬所必須的最主要的運動。通常它的速度最高，消耗機床功率最多。（2）進給運動使新的金屬不斷投入切削的運動。進給運動可以是連續(xù)運動，也可以是間歇運動。當主運動與進給運動同時進行時，刀具切削刃上某一點相對工件的運動稱為合成切削運動，其大小
4、與方向用合成速度向量ve表示。如圖1.3所示，合成速度向量等于主運動速度與進給運動速度的向量和。即ve=vc+vf(1.1)（3）合成運動與合成切削速度圖1.3切削時合成切削速度1.1.1.2切削用量三要素ve、f、ap稱之為切削用量三要素。（1）切削速度大多數切削加工的主運動采用回轉運動?；匦w（刀具或工件）上外圓或內孔某一點的切削速度計算公式如下：vc=m/s或m/min(1.2)式中d－工件或刀具上某一點的回轉直徑（mm)n－工件或刀具的轉速（r/s或r/min)往復運動時，平均速度V＝2lnr/1000L：往復運動行程
5、長度。N：主運動每分往復次數str/s或str/min進給速度vf是單位時間的進給量，單位是mm/s(mm/min)進給量是工件或刀具每回轉一周時兩者沿進給運動方向的相對位移，單位是mm/r（毫米/轉）。對于銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪滾刀等多刃切削工具，在它們進行工作時，還應規(guī)定每一個刀齒的進給量fz，即后一個刀齒相對于前一個刀齒的進給量，單位是mm/z(毫米/齒)。顯而易見vf=f·n=fz·z·nmm/s或mm/min（1.3）（2）進給速度、進給量和每齒進給量（3）背吃刀量對于車削和刨削加工來說，背吃刀量ap為工件上已加工表
6、面和待加工表面間的垂直距離，單位為mm。外圓柱表面車削的深度可用下式計算：ap=（dw-dm）/2mm(1.4)對于鉆孔工作ap=dm/2mm(1.5)上兩式中dm——已加工表面直徑（mm）dw——待加工表面直徑（mm）1.1.2刀具切削部分的基本定義1.1.2.1刀具切削部分的構成要素圖1.3典型外圓車刀切削部分的構成(1)前刀面(3)切削刃(2)后刀面(4)刀尖(1)前刀面前刀面Ar是切屑流過的表面。分為：與主切削刃毗鄰的稱為主前刀面；與副切削刃毗鄰的稱為副前刀面。（2）后刀面后刀面分為主后刀面與副后刀面。（3）切削刃切削
7、刃是前刀面上直接進行切削的邊鋒，有主切削刃和副切削刃之分。主切削刃指前刀面與主后刀面相交的鋒邊；副切削刃指前刀面與副后刀面相交的鋒邊。（4）刀尖刀尖可以是主、副切削刃的實際交點，也可以是主、副兩條切削刃連接起來的一小段切削刃，它可以是圓弧，也可以是直線，通常都稱為過渡刃。1.1.2.2刀具標注角度的參考系假定運動條件：首先給出刀具的假定主運動方向和假定進給運動方向；其次假定進給速度值很小，可以用主運動向量vc近似代替合成速度向量ve；然后再用平行和垂直于主運動方向的坐標平面構成參考系。假定安裝條件：假定標注角度參考系的諸平面平
8、行或垂直于刀具便于制造、刃磨和測量時定位與調整的平面或軸線（如車刀底面、車刀刀桿軸線、銑刀、鉆頭的軸線等）。反之也可以說，假定刀具的安裝位置恰好使其底面或軸線與參考系的平面平行或垂直。刀具標注角度的參考系由下列諸平面構成：（1）基面Pr通過切削刃選定點，垂直于假定主運動方向的
