切削运动、加工表面和切削用量三要素讲义
切削用量三要素讲解
为提高生产效率，可以适当增加背吃刀量ap，减少走刀的数，但
是当加工余量太大、加工余量不均匀或工艺系统刚性不足时，为避 免振动可分两次或多次走刀完成。
（1）主运动 主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它
的速度最高，消耗机床功率最多。
(2）进给运动 使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以
是连续运动，也可以是间歇运动。
切削用量及选择
（3）合成运动与合成切削速度 当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某 一点
相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度 向量ve表示。如下图所示，合成速度向量等于主运动速度与进
1) 在粗加工时，一次走刀应尽可能切去全部加工余量，在中等功率机床上， ap可达8～10mm.
2) 下列情况可分几次走刀： ① 加工余量太大，一次走刀切削力太大，会产生机床功率不足或 刀具 强度不够时； ② 工艺系统刚性不足，或加工余量极不均匀，以致引起很大振动时， 如加工细长轴或薄壁工件； ③ 断续切削，刀具受到很大的冲击而造成打刀时。
给运动速度的向量和。即 :ve=vc+vf
切削用量及选择
1.2 切削用量三要素
vc、f 、 ap 称之为切削用量三要素。
（1）切削速度 vc
大多数切削加工的主运动采用回转运动。 回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的 切削速度计算公式如下：
切削用量及选择
（2）进给量 f
1、进给速度vf是单位时间的进给量，单位是mm/s 2、进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动
切削用量三要素
切削用量三要素在机械加工过程中，切削用量是影响切削加工质量和生产效率的重要因素之一。
正确的切削用量选择可以提高切削工具的寿命，减少切屑生成，确保加工质量和提高生产效率。
切削用量的选择与切削速度、进给速度和切削深度等因素密切相关，这三个要素可以被认为是切削用量的决定因素。
一、切削速度切削速度是切削用量中最直接影响切削加工的因素之一。
切削速度的选择应考虑切削材料的硬度、切削工具的材料和形状、切削液的冷却效果等因素。
通常情况下，切削速度过高会导致切削工具的快速磨损，增加切削工具的更换次数和维护成本；而切削速度过低则会降低生产效率。
因此，在实际加工过程中，需要合理选择切削速度，以确保切削加工的效果和经济性。
二、进给速度进给速度是指切削工具在单位时间内切削工件的移动速度。
进给速度的选择应综合考虑切削材料的硬度、切削工具的材料和形状、工件表面质量要求等因素。
进给速度过高会导致切削工具与工件之间的磨擦增加，容易引起工件表面质量的损坏；而进给速度过低则会降低生产效率。
因此，在实际加工过程中，需要根据具体情况选择合适的进给速度，以确保加工质量和生产效率。
三、切削深度切削深度是指切削工具切削工件的深度。
切削深度的选择应综合考虑切削工具的结构和刚度、切削材料的硬度、工件的形状和材料等因素。
切削深度过大会导致切削力和切削温度的增加，容易引起切削工具的磨损和断刀现象；而切削深度过小则会降低生产效率。
因此，在实际加工过程中，需要根据具体情况选择合适的切削深度，以确保切削加工的质量和经济性。
综上所述，切削用量的选择应综合考虑切削速度、进给速度和切削深度等三个要素。
合理选择这三个要素可以提高切削工具的寿命，减少切屑的生成，确保加工质量和提高生产效率。
在实际加工过程中，需要根据具体情况进行调整和优化，以达到最佳的切削效果。
车工切削三要素
(2)试车后背吃刀量ap=(dw － dm)/2 =(28.4 －24) ／2 =2.2mm
手柄应转的格数为：2.2/0.05=44格
（2）.进给量f
工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离 叫进给量，用（f）表示，单位是mm/r(也叫每转进给量) 。
二、如果加工直径为20mm，长度40mm的台阶轴是选 择进给量为0.2mm/r。 问主轴需要旋转多少格完成加工？
三、直径为31mm，长度为100mm的半精加工零件，现 在需要加工成直径为30mm，长度为100mm的轴。 问：1、背吃刀量是多少？中滑板手柄转动一格，刀架 前进0.02mm，需要多少格？ 2、选择进给量为0.15mm/r，主轴需要旋转多少转完成？ 3、如果使用转速为800r/min，切削速度是多少？
二：车削运功和切削用量
1. 切削运动
刀具与工件间的相对运动称为切削运动， 切削运动可分为主运动和进给运动。
（1）主运动 车削时形成切削速度的运动叫主运动。工件的旋
转运动就是主运动。
（2）进给运动 使工件多余材料不断被车去的运动叫进给运动。车外圆
是纵向进给运动，车端面、切断、车槽是横向进给运动。
2、车削时工件上形成的表面
纵向进给量 进给量
横向进给量
沿床身导轨方向
与车身导轨方 向垂直
3、切削速度V
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。 车削外圆时的切削速度计算公式为：
V=πdwn/1000
其中: dw—工件待加工表面的直径，(mm)；
n—工件的转速，(r/min)； V —切削速度，（ m/min)。
例3：车削直径为300mm的铸铁带轮外圆， 若切削速度为60m/ min，试求车床主轴转速。
切削用量切削用量三要素
切削用量切削用量三要素
切削用量是指在切削加工过程中，切削刀具与工件之间的相对运动引起的材料去除量。
切削用量的大小直接影响着加工效率、刀具寿命和加工质量。
切削用量的三个要素是进给量、切削深度和切削速度。
1.进给量：进给量是指单位时间内工件在切削方向上的移动量。
进给量的大小直接影响着加工效率和表面质量。
通常情况下，增加进给量可以提高加工效率，但过大的进给量会引起切削力过大、切削温度升高、刀具磨损加剧、表面质量下降等问题。
因此，在确定进给量时需要考虑工件材料、加工精度要求、刀具耐磨性等因素。
2.切削深度：切削深度是指切削刀具与工件之间在切削方向上的垂直距离。
切削深度的大小对切削用量、加工精度和刀具寿命都有影响。
增加切削深度可以提高加工效率，但过大的切削深度容易导致刀具振动、切削力过大、切削温度升高等问题，甚至会破坏刀具和工件。
因此，在确定切削深度时需要综合考虑刀具的刚性、工件的材料性质、加工精度要求等因素。
3.切削速度：切削速度是指切削刀具在切削过程中与工件相对运动的速度。
切削速度的大小对切削用量、刀具寿命和表面质量都有影响。
增加切削速度可以提高加工效率，但过大的切削速度容易导致切削温度升高、刀具磨损加剧、切削力过大等问题，甚至会破坏刀具和工件。
因此，在确定切削速度时需要考虑工件材料、切削刀具的材料和涂层、刀具的耐磨性等因素。
总之，切削用量的大小需要根据具体加工要求和材料特性来确定，要综合考虑进给量、切削深度和切削速度三个要素，以达到高效、稳定和精确的加工效果。
金属切削原理【详解】
金属切削原理解析本文档由深圳机械展SIMM整理，详细介绍金属切削原理。
金属切削原理并不是一两句话可以精炼概括的，是一个复杂的知识体系，这个知识体系也是机械制造工艺及设备专业的专业基础课，庞丽君写的《金属切削原理》可作为高等院校机械类及有关专业本科、专科的教材，也可供机械类和相近专业的其他类型学校的师生和工程技术人员参考透彻理解金属切削原理需要了解切削运动、加工表面和切削用量三要素，刀具几何角度及其选择，刀具工作角度，切削层参数，切削方式，还包括金属切削过程，切削力，切削热与切削温度，刀具磨损和使用寿命，工件材料的切削加工性，已加工表面质量，刀具合理几何角度和切削用量的选择，磨削，以及刀具材料的分析及选择、车刀的结构分析与应用、孔加工过程分析、刀具的结构分析与应用、拉刀的结构特点与使用、铣削过程分析与铣刀的选择和其他刀具的结构与应用。
以下为一些重要知识的整理：基面：切削刃上任意一点的基面是通过这一点并与这一点的切削速度相垂直的平面。
切削原理：金属切削必须具备两种运动，车削时的切削运动是工件的旋转运动；进给运动，使新的金属不断的投入切削的运动。
也就是使切削过程在所需要的方向继续下去的运动，进给运动可能有一个以上，车削时的进给运动是刀具的连续移动。
1、切削用量的选择原则粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。
具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
从刀具的耐用度出发，切削用量的选择顺序是：先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。
2、背吃刀量的确定背吃刀量由机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。
确定背吃刀量的原则：（1）在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm~25μm时，如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm,粗加工一次进给就可以达到要求。
切削的用量
《机械加工方法与通用设备》切削用量扬州市职业大学 机械工程学院1、切削过程中工件各个表面的名称；2、切削用量三要素。
熟悉切削用量的概念，认识切削用量在机械加工中的重要意义。
一、切削过程中工件的表面加工中，随刀具与工件的相对运动，工件上切削层金属被切下而形成切屑，工件上的表面在切削运动中不断变化着，形成了待加工表面、过渡表面、已加工表面。
1）待加工表面：加工时即将被切除的工件表面。
2）过渡表面：刀具切削刃正在切除的表面。
该表面在加工过程中不断变化，并且始终处于待加工表面和已加工表面之间。
3）已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面。
切削过程中工件的表面二、切削用量已加工表面是否合格合适的切削用量工件材料、工件结构、加工精度、刀具材料其它技术、经济要求切削用量的大小围绕形成合格加工表面这一核心，所需的切削运动的大小是不同，因此需要选择合理的切削用量。
切削过程中，主运动速度、进给运动速度或进给量、背吃刀量等切削要素称为切削用量。
（1）切削速度Vc: 指主运动的线速度，单位m/min（磨削为m/s）。
①当主运动为回转运动时，切削速度为回转体（刀具或工件）上某一点的线速度。
计算时取刀具（或工件）最外缘点的线速度，即最大切削速度。
②当主运动为直线运动时，切削速度为刀具相对于工件的直线运动速度。
1000n dv w c ⨯⨯=πmin)/(m①进给量 f ：指在主运动的一个循环内，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。
mm/r或mm/行程。
ⅰ、对于车外圆，f 为工件转一圈，刀具沿工件轴向移动的距离，mm/r ； （2）进给速度V f ：指刀具上选定点相对于工件的瞬时进给速度，mm/s。
ⅱ、主运动为直线往复旋转运动时，进给量 f 为每一往复行程，刀具相对工件沿进给方向移动的距离，mm/行程；②每齿进给量 f z ：对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量 f z ，单位为mm/z或mm/齿。
2切削运动、加工表面和切削用量三要素
第一章 机械加工工艺规程的制订
3、划分工序的依据： 1）、工作地点是否变化 2）、工作是否连续 如：在下表1-1的工序1中，先车一个工件的 一端，然后调头装夹，再车另一端。如果先车好 一批工件的一端，然后再车这批工件的另一端， 这时对每个工件来说，两端的加工已不连续，所 以即使在同一台车床上加工也应算作两道工序。
第一章 机械加工工艺规程的制订
切削运动、加工表面和切削用量三要素 一、车削运动和工件上的加工表面： 普通外圆车削加工中的切削运动由两种运动单元组 合而成的： 其一是工件的回转运动；是切除多余金属以成工件 新表面的基本运动。 其二是车刀的纵向（或横向）进给运动：保证切削 工作的连续进行。 在新表面的形成过程中，工件上有三个依次变化着 的表面： 待加工表面、加工表面和已加工表面。 （1）、待加工表面：加工时即将切除的工件表面。 （2）、已加工表面：已被切去多余金属而形成符合 要求的工件新表面。
第一章 机械加工工艺规程的制订
对于多刃切削工具（铣刀、铰刀、拉刀、齿 轮滚刀），应规定每一刀齿的进给量af，即后一个 刀齿相对前一个刀齿的进给量。单位为mm/z。
vf=f*n=af*z*n 3、切削深度ap ：为工件上已加工表面和待加 工表面间的垂直距离，单位为mm。 外圆柱面车削的切削深度可用下式计算： ap=(dw-dm)/2(mm) 对于钻孔工作： ap= dm/2(mm)
第一章 机械加工工艺规程的制订
第一章 机械加工工艺规程的制订
第一章 机械加工工艺规程的制订
当n一定时，切削刃上各点的切削速度是不同的，考 虑到刀具的磨损和已加工表面等因素，在计算时，应取最 大的切削速度。
机械制造技术基础(讲义)
机械制造技术基础(讲义) 2007年5月一、刀具方面１、刀具总述：金属切削过程的实质是刀具与工件相互作用的过程，其目的是将工件上余外金属切除，并在高效低成本的前提下，使工件满足图纸要求的形状、尺寸精度和表面质量。
切削运动：主运动〔只有一个〕，进给运动〔一个或者多个〕。
工件上的三表面：待加工表面、已加工表面和过渡表面。
切削用量三要素：切削速度〔v〕,进给量〔f〕,背吃刀量〔a〕。
p⑴刀具的几何参数：〔以一般外圆车刀为例〕结构：三面〔前刀面、主后刀面、副后刀面〕、二刃〔主刀刃、副刀刃〕、一尖〔刀尖〕。
〕：它决定了切削刃的锐利程度和刃口强固程度。
在粗前角〔γ加工时，一样选取小的，精加工时选取大的前角；〕：增大后角，可减少刀具磨损，提高表面加工质量，后角〔α在粗加工时，一样选取小的，精加工时选取大的后角；此外还有主偏角，副偏角，刃倾角等，这是刀具中比较重要的几种角度参数。
⑵刀具的材料：必备性能：①高的硬度及耐磨性；②足够的强度及韧性；③高的热稳固性；④良好的物理特性；⑤良好的工艺性；⑥经济性好。
硬度含义：HB：布氏硬度，应用于铸铁；HRA：洛氏硬度，应用于刀具；HRC：洛氏硬度，应用于钢。
常用刀具材料种类：高速钢、硬质合金。
①高速钢〔高速不高速〕：强度、韧性、导热性和工艺性好，专门是能够制造复杂的刀具，但硬度、耐磨性和耐热性较差，故用于低速刀具、成型刀具的制造。
②硬质合金：由高硬、难熔的金属碳化物和金属粘结剂等通过粉末冶金制成的。
与高速钢相比有以下特点：硬度高‘耐磨性好，耐热性高，但抗弯强度低，断裂韧性低，因而硬质合金刀具承担切削振动和冲击负荷的能力差。
硬质合金分类：〔P〕YT类：加工长切屑〔塑性〕黑色金属；〔K〕YG类：加工短切屑〔脆性〕黑色金属、有色金属和非金属材料；〔M〕YW类：加工长切屑和短切屑黑色金属和有色金属。
其中常用〔P〕YT类，例如：YT15、YT14等，其中的15、14表示TiC的含量为15%和14%。
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第一章 机械加工工艺规程的制订
对于多刃切削工具（铣刀、铰刀、拉刀、齿 轮滚刀），应规定每一刀齿的进给量af，即后一个 刀齿相对前一个刀齿的进给量。单位为mm/z。
vf=f×n=af×z×n 3、切削深度ap ：为工件上已加工表面和待加 工表面间的垂直距离，单位为mm。 外圆柱面车削的切削深度可用下式计算： ap=(dw-dm)/2(mm) 对于钻孔工作： ap= dm/2(mm)
第一章 机械加工工艺规程的制订
上两式中：dm：已加工表面直径(mm) dw：待加工表面直径(mm) §1-1、概述
一机器的生产过程和工艺过程： 1、生产过程：
原材料 加工与装配 成品
生产过程
第一包章括机：械加工工艺规程的制订
1）、原材料的运输和保管 2）、生产的技术准备工作 （产品的开发和设计、工艺设计、专用工艺装配的设 计和制造） 3）、毛坯的制造 （铸造、锻造、焊接等） 4）、零件的机械加工与热处理 5）、产品的装配、检验、油漆等 概括：生产过程是指产品由原材料到成品之间的各 个相互联系的劳动过程的总和。
第一章 机械加工工艺规程的制订
在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀 具材料和其它技术经济来选定适宜的切削速度v、进给量f 或进给速度vf，还要选定适宜的切削深度ap值。V、f、ap 称之为切削用量三要素。
1、切削速度： 多数切削加工的主运动采用回转运动。回转体（刀 具或工件）上外圆或内孔某一点的速度（在切削刃上）。 计算公式为： v=лd n/1000(m/s) 其中：d ：工件或刀具上某一点的回转直径 （mm）； n ：工件或刀具的转速（r/s或r/min）
第一章 机械加工工艺规程的制订
2、工艺过程： 在生产过程中，由毛坯变成成品直接有关的过程， 称为工艺过程。 不包括生产过程中的原材料的运输和保管、生产技 术准备工作这两项。
即由毛坯
成品（如果采用机械加工的方法，
称为机械加工工艺过程）。
二、机械加工工艺过程的组成： （一）、工序：
1、概念： 一个（或一组）工人，在一台机床（或其它设备及
工作地）上，对一个（或同时对几个）工件所连续完成的 那部分工艺过程，称为一个工序。
第一章 机械加工工艺规程的制订
3、划分工序的依据： 1）、工作地点是否变化 2）、工作是否连续 如：在下表1-1的工序1中，先车一个工件的 一端，然后调头装夹，再车另一端。如果先车好 一批工件的一端，然后再车这批工件的另一端， 这时对每个工件来说，两端的加工已不连续，所 以即使在同一台车床上加工也应算作两道工序。
第一章 机械加工工艺规程的制订
当n一定时，切削刃上各点的切削速度是不同的，考 虑到刀具的磨损和已加工表面等因素，在计算时，应取最 大的切削速度。
如外圆车削时应计算待加工表面上的速度；内孔车削 时应计算已加工表面上的速度。
2、进给速度、进给量和每齿进给量： 进给速度vf是单位时间的进给量(mm/s)； 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方 向的相对位移。（mm/r） 对于主运动为往复直线运动的加工（刨削），需要规 定间歇进给的进给量，单位为mm/d.str(毫米/双行程)。
第一章 机械加工工艺规程的制订
（3）加工表面：加工时由切削刃在工件上正在形成的 那部分表面；是过渡表面。
第一章 机械加工工艺规程的制订
二、主运动和进给运动： 1、主运动： 由机床或手动提供的刀具与工件之间主要的相对运 动，使刀具切削刃切入工件材料，使被切削层转变为切屑， 从而形成工件新表面。 如上图，在车床上，工件的回转运动是主运动。 2、进给运动： 由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运 动依次地完成或连续地切除切屑，同时形成具有所需几何 特性的已加工表面。 如上图，车刀的运动是进给运动。 三、切削用量三要素：
第一章 机械加工工艺规程的制订
第一章 机械加工工艺规程的制订
第一章 机械加工工艺规程的制订
切削运动、加工表面和切削用量三要素 一、车削运动和工件上的加工表面： 普通外圆车削加工中的切削运动由两种运动单元组 合而成的： 其一是工件的回转运动；是切除多余金属以成工件 新表面的基本运动。 其二是车刀的纵向（或横向）进给运动：保证切削 工作的连续进行。 在新表面的形成过程中，工件上有三个依次变化着 的表面： 待加工表面、加工表面和已加工表面。 （1）待加工表面：加工时即将切除的工件表面。 （2）已加工表面：已被切去多余金属而形成符合要 求的工件新表面。