1 金属切削的基本要素
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金属切削的基本要素
金属切削的基本要素 第一节 工件表面的形成方法和成形运动
3．发生线的形成方法及所需的运动 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。根据使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不 同，形成发生线的方法可归纳为四种: （1）轨迹法：利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法。需要一个成形运动。如图13(a)。 （2）成形法：利用成形刀具对工件进行加工的方法。如图1-3(b)。 （3）相切法：利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。用相切法得到发生线，需要两 个成形运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律的运动。如图1-3(c)。 （4）展成法：利用工件和刀具作展成切削运动的加工方法。如图1-3(d)。 用展成发形成发生线需要一个成形运动（展成运动）。典型例子是渐开线。
γoe＝γo＋μ αoe＝αo－μ tgμ＝fsinκr/(πdw) 可知，进给量ｆ越大，工件直径ｄｗ越小，则工作角度值的变化就越大。一般车削时，由进给运动所引起的μ值不超过30′～1o，故其影响常可忽略。 但是在车削大螺距螺纹或蜗杆时，进给量ｆ很大，故μ值较大，此时就必须考虑它对刀具工作角度的影响。
金属切削的基本要素 第三节 刀具角度
金属切削的基本要素 第三节 刀具角度
2．主剖面与其它剖面内的角度换算
金属切削的基本要素 第三节 刀具角度
金属切削的基本要素 第三节 刀具角度
1.3.5 刀具工作角度 1Fra bibliotek进给运动对刀具工作角度的影响 （1）横车
图1-12所示为切断车刀加工时的情况，此时切削速度Vc变至合成速度Vｅ，因而基面Pｒ由水平位置变至工作基面Pre，切削平 面Pｓ由铅垂位置变至工作切削平面Pse，从而引起刀具的前角和后角发生变化： γoe =γo + μ αoe=αo - μ μ=arctgf/(πd) 式中，γoe,αoe－－－工作前角和工作后角。由此可知，当进给量ｆ增大，则μ值增大；当瞬时直径 ｄ减小，μ值也增大。因 此，车削至接近工件中心时，μ值增长的很快，工作后角将由正变负，致使工件最后被挤断。
金属切削过程的三个要素
金属切削过程的三个要素
切削加工是一种常见的金属加工方法，其三要素是切削速度、进给量和切削深度。
它们分别代表如下含义：1. 切削速度：是指在单位时间内切削刃与工件接触的线速度。
切削速度的大小直接影响材料的切削热，对切削加工质量、刀具的使用寿命、切削力等都有重要影响。
2. 进给量：是指在单位时间内切削刃向工件进给的距离。
进给量的大小影响切屑的形态、切削力和表面粗糙度等。
3. 切削深度：是指刀具在一次切削中切削刃进入工件的深度。
切削深度的大小影响切屑的形态、表面质量、加工时间和切削力等。
金属切削的基础知识
弹性变形 塑性变形 挤裂 切离 切屑
切削过程： 三个变形区
（1）第一变形区
（2）第二变形区： （3）第三变形区：
制造技术
切屑种类：
1）带状切屑
外形连绵不断，与前刀 面接触的面很光滑，背面呈毛 茸状。用较大前角、较高的切 削速度和较小的进给量切削塑 性材料时，容易得到带状切屑。
制造技术
2）崩碎切屑 切削铸铁等脆性材料
制造技术
二、切削热的传散
在一般干切削的情况下，大部分的切削热由切屑传散出 去，其次由工件和刀具传散，而周围介质传散出去的热量很 少。但各种传散热量的比例，随着工件材料、刀具材料、切 削用量、刀具角度及切削方式等切削条件的不同而异。 切削热传散给切削及周围介质，对切削加工没有影响， 且传散得越多越好。 切削热传散给刀具切削部分，使刀具磨损加快，缩短刀 具的使用寿命；切削热传散给工件，影响工件的加工精度和 表面质量。 为了减小切削热对工件加工质量的不良影响，可采取的 两方面工艺措施：一是减小工件材料的变形抗力和摩擦阻力， 降低功率消耗和减少切削热；二是要加速切削热的传散，以 降低切削温度。
面粗糙度；严重时，会引起崩刀打刀，加速刀具的磨损。 二、表层材质变化
1.加工硬化
加工硬化是指在切削过程中，工件已加工表面受刀刃和后 面的挤压和摩擦而产生塑性变形，使表层组织发生变化，硬度 显著提高的现象。硬化层深度可达到0.02～0.03mm,表层硬度 约为工件材料的1.2～2倍。
制造技术
对加工硬化的影响因素：刀具几何参数、切削条件、工件
制造技术
2.润滑作用 金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用， 可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部 分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件 坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工 性能。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工 件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨 粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮 耐用度以及工件表面质量。 3.清洗和排屑作用 在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生 成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的 沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。 对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、 柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活 性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附
切削过程： 三个变形区
（1）第一变形区
（2）第二变形区： （3）第三变形区：
制造技术
切屑种类：
1）带状切屑
外形连绵不断，与前刀 面接触的面很光滑，背面呈毛 茸状。用较大前角、较高的切 削速度和较小的进给量切削塑 性材料时，容易得到带状切屑。
制造技术
2）崩碎切屑 切削铸铁等脆性材料
制造技术
二、切削热的传散
在一般干切削的情况下，大部分的切削热由切屑传散出 去，其次由工件和刀具传散，而周围介质传散出去的热量很 少。但各种传散热量的比例，随着工件材料、刀具材料、切 削用量、刀具角度及切削方式等切削条件的不同而异。 切削热传散给切削及周围介质，对切削加工没有影响， 且传散得越多越好。 切削热传散给刀具切削部分，使刀具磨损加快，缩短刀 具的使用寿命；切削热传散给工件，影响工件的加工精度和 表面质量。 为了减小切削热对工件加工质量的不良影响，可采取的 两方面工艺措施：一是减小工件材料的变形抗力和摩擦阻力， 降低功率消耗和减少切削热；二是要加速切削热的传散，以 降低切削温度。
面粗糙度；严重时，会引起崩刀打刀，加速刀具的磨损。 二、表层材质变化
1.加工硬化
加工硬化是指在切削过程中，工件已加工表面受刀刃和后 面的挤压和摩擦而产生塑性变形，使表层组织发生变化，硬度 显著提高的现象。硬化层深度可达到0.02～0.03mm,表层硬度 约为工件材料的1.2～2倍。
制造技术
对加工硬化的影响因素：刀具几何参数、切削条件、工件
制造技术
2.润滑作用 金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用， 可以减小前刀面与切屑，后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部 分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件 坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工 性能。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工 件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨 粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮 耐用度以及工件表面质量。 3.清洗和排屑作用 在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生 成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的 沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。 对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、 柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活 性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附
金属切削加工基本知识
二、积屑瘤
1、积屑瘤的形成 在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具的 前刀面上靠近刀尖的部位粘附着一小块很硬的金属，称为积 屑瘤。 一般认为，积屑瘤是由于切屑与前刀面在切削过程中剧 烈的摩擦而形成的。
2、积屑瘤对加工过程的影响
保护刀具
积屑瘤硬 度很高
有利方面
积屑瘤的存在， 增加工 使刀具的实际工 作前角 作前角增大
（2）足够的强度和韧性。
（3）良好的耐磨性
（4）较高的耐热性
（5）良好的导热性
2、常用刀具材料
• 碳素工具钢：T8A、T10、T12A。如丝锥、锉刀、锯条 等。 • 合金工具钢：9SiCr、CrWMn。如拉刀、铰刀、钻头等。 • 高速钢：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如钻头、铣刀、齿轮 刀具等。 • 硬质合金：粗加工YG6、YG8、YT5；精加工YT15、YT30。 能耐1000℃高温，耐磨性好。 • 陶瓷：Al2O3、Al2O3-TiC、Si3N4；车刀（高速）。特点： 热硬性好，耐磨，抗弯性差，易碎。 • 立方氮化硼：如车刀、铣刀（中高速）。特点：热硬 性强，可耐1500℃高温，与铁亲和力小。 • 人造金刚石：如车刀、铣刀等。特点：热硬性好。
v=2Ln/1000×60（m/s） 式中：L—往复运动行程长度（mm） n—主运动每分钟往复次数
（2）进给量f
在主运动的一个循环（或单位时间）内， 工件与刀具间沿进刀方向相对运动的距离。 如在车削、镗削、钻削时，进给量表示工 件或刀具每转一转，刀具或工件移动的距离， 单位是mm/r。 在牛头刨床（龙门刨）刨削时，刀具（工 件）每往复一次，工件（刀具）移动的距离。
3. 积屑瘤的控制
工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等 要避免在中温、中速加工塑性材料 控制措施 增大前角可减小切削变形，降低切削 温度，减小积屑瘤的高度 采用润滑性能优良的切削液可减少 甚至消除积屑瘤
机械制造工程原理之金属切削的基本要素
第一节 工件表面的形成方法和成形运动 1.1.2. 表面成形运动
第一节 工件表面的形成方法和成形运动 1.1.2. 表面成形运动
第一节 工件表面的形成方法和成形运动
1.1.2. 表面成形运动
发生线的形成方法及所需的运动：母线和导 线形成母线及导线所需 要的成形运动的总和。为了加工出所需的零件表 面，机床就必须具备这些成形运动。（例1到例4）
第三节 刀具角度 1.3.2 刀具角度的参考系 一、刀具标注角度参考系
进给剖面Pf 切深剖面Pp：
切深剖面Pp: “通过主切削刃上选定点， 同时垂直于基面和进给平面 的平面”。
第三节 刀具角度 1.3.2 刀具角度的参考系 二、刀具工作角度参考系
在刀具标注角度参考系里定义基面时，只考虑了主运动， 未考虑进给运动。但刀具在实际使用时，这样的参考系所确定 的刀具角度往往不能反映切削加工的真实情形，只有用合成切 削运动方向来确定参考系才符合实际情况。
pe p p
pe p p
第三节 刀具角度
1.3.5 刀具工作角度
切削刃上选定点安装高低对刀具工作角度的影响： 切削刃上选定点安装得比工件中心低时，上述计算 公式符号相反；镗孔时计算公式符号与外圆车削计 算公式符号相反。
第三节 刀具角度
1.3.5 刀具工作角度
2. 进给量：( f )
进3. 切吃给刀削速量深度）度、：（每背(齿ap“度主进)切”运给削。动量刃通是“给f选常旋工(m方定以转件“工对m向点工最运或v表于/r的v相件c)f大动刀面外,相(对1上a线时具v0之圆pf对0d0(与已速：每fw间车m6d位6wn工度加00转m的削)2n移d件为/一工垂：ms”()准主m转表,直。/f。s时运(面距f)mzzm6，动(离和m)z0两的”待mn者瞬。/加z)沿时进速
1 金属切削的基本要素
切削刃 + 切削运动 = 新表面
切削用量三要素
切削用量三要素：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
切削速度c 、进给量 f 、切削深度a p 。
切削用量三要素
切削速度：单位时间内，工件和刀具沿主运动 方向相对移动的距离。
切削用量三要素
车： 镗： 钻： 刨：
c
dwn
1000
c
c
dmn
1000
do n
εr＝1800 - (kr + kr’)
刀具标注角度
小结 1.在主剖面参考系里定义了5个角度γ0、α0、β0、λs、kr。
2.β0是派生的角度。除β0外4个角度是独立的。
3.刃倾角和主偏角给定后，主切削刃S在空间的方位就唯一被 确定。 4.给定γ0和α0后，前刀面和后刀面也唯一被确定。 5.对于单刃刀具，若给定这4个独立角度，那么它的切削部分 的几何形状便被唯一确定。 6.副切削刃S’也有4个独立角度：γ0’、α0’、kr’、λs’。 7.γ0、α0、λs有正负之分。
刀具标注角度 法剖面参考系内的标注角度 在法剖面Pn内标注的角度 1)法前角γn：在法剖面内度量的Ar与Pr的夹角。
2)法后角αn：在法剖面内度量的Ps与Aα的夹角。
3)法楔角βn：在法剖面内度量的Ar与Aα的夹角。 三个角度有如下关系： γ
n
+αn +βn =90o
刀具标注角度 进给、切深剖面参考系内的标注角度 同上述同理：进给、切深剖面参考系中的 标注角度有公共部分Kr、Kr’；
通常进给剖面平行或垂直于刀 具上制造、刃磨和测量时的某一 安装定位平面或轴线。 车刀、刨刀垂直于刀柄底面。 钻头、拉刀、端面车刀、切断 刀平行于刀具轴线。 铣刀垂直于铣刀轴线。
金属切削的基本原理
金属切削的基本原理金属切削的基本原理1. 引言金属切削作为一种重要的制造工艺，在现代工业中得到广泛应用。
了解金属切削的基本原理对于提高生产效率和产品质量至关重要。
本文将深入探讨金属切削的原理和相关概念。
2. 金属切削的定义和概述金属切削是指通过工具在金属材料上切削形成所需形状的制造过程。
这种切削通过将刀具与金属工件相对移动来去除材料，从而实现目标形状。
金属切削常用于车削、铣削、钻削等加工过程中。
3. 切削过程的基本元素金属切削包括以下基本元素：3.1 切削工具切削过程中使用的工具通常由坚固的材料制成，如高速钢、硬质合金等。
切削工具的类型和几何形状根据切削操作的需求而变化，比如刀片、铣刀、钻头等。
3.2 金属工件金属工件是经过切削加工的目标。
它可以是圆柱形、平面形或复杂形状的。
不同材料的切削特性也会影响切削过程的选择和参数设定。
3.3 切削速度切削速度是指工具切削过程中与工件接触部分的相对速度。
合适的切削速度可以提高加工效率和工件表面质量，但过高的切削速度可能导致工具磨损和加工表面粗糙度增加。
3.4 进给速度进给速度是指工具与工件相对运动的速度。
适当的进给速度可以控制切削过程中材料的去除率，同时避免过度磨损和切削力过大。
3.5 切削深度切削深度是指工具进入工件的深度，即每次切削过程中所移除的金属厚度。
切削深度的选择应根据工件的要求、切削力和工具稳定性等因素考虑。
4. 金属切削的力学原理金属切削的力学原理主要涉及三个力：切削力、切向力和主动力。
4.1 切削力切削力是指在金属切削过程中作用在切削工具上的力。
它由切削材料的去除、摩擦和变形引起。
切削力的大小和方向取决于切削工艺参数、切削材料和刀具等。
4.2 切向力切向力是指垂直于切削方向的力。
它使工件保持在切削位置，并防止工件偏离切削方向。
切向力的大小和方向直接影响切削的稳定性和表面质量。
4.3 主动力主动力是指在金属切削过程中将工具向工件施加的力。
它与切削深度和切削速度等直接相关。
第二章 金属切削的基本知识
刃前区：三个变形区汇集在切削刃附近，此处的应
力集中而复杂，被切削层在此与工件本体材料分离。
20
第四节 切削热
切屑类型
21
第四节 切削热
22
第四节 切削热
二、切削热和切削温度
切削热来源
切削热产生于三个变形区，切削过程中消耗的能量约98% 转换为热能
切削热传出
切削热由切屑、工件、刀具和周围介质（切削液、空气)等 传散出去
主运动和迚给运动是实现切削加工的基本运动，可 以由刀具来完成，也可以由工件来完成；可以是直线 运动（用T 表示），也可以是回转运动（用R 表示）
2
第一节 切削运动和切削要素
外圆表面加工方法
3
第一节 切削运动和切削要素
二、工件加工表面
4
第一节 切削运动和切削要素
三、切削用量
切削用量是指切削速度νc、迚给量ƒ（或迚给速度νƒ）和 背吃刀量ap，三者又称为切削用量三要素。
11
第三节 切削力
切削力
切削力的来源： 被切削材料的弹性、塑性变形抗力； 刀具与切屑、工件表面之间的摩擦力。
将切削合力F分解为三个互相垂直的分力Fc 、Ff 、Fp
Fc —主切削力，与切削速度方向一致 Ff —迚给力，与迚给方向平行，车外圆时称为轴向力 Fp—背向力(切深抗力)，与迚给方向垂直，又称径向
14
第三节 切削力
1、前角γ0 的影响
加工塑性材料时，γ0 ↑→ Φ ↑→变形程度↓→F↓ 加工脆性材料时，切削变形很小， γ0对F 影响不显著 γ0 ＞30°或高速切削时， γ0对F 影响不显著 2、主偏角κr的影响 1） κr对Fc影响较小，影响程度不超过10% κr在60°～75°之间时，Fc最小。 2） κr对Fp、Fƒ影响较大 Fp＝ FD cos κr Fƒ＝ FD sin κr Fp随κr 增大而减小， Fƒ随κr 增大而增大 3、刃倾角λs的影响 1）λs对Fc影响很小 2） λs对Fp、Fƒ影响较大， Fp随λs增大而减小，Fƒ随λs增大而增大
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相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工。 用相切法形成发生线需要两个独立的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
表面成形运动分析 表面成形运动：形成发生线的运动。按组成情况不同，可分
为：简单成形运动和复合成形运动。
简单成形运动：如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动
选取切削刃上某一个合适的点为研究对象，该点为选定点。
主运动方向：切削刃上选定点相对工件的瞬时主运动方向。 切削速度Vc：切削刃上选定点相对工件主运动的瞬时速度。 进给运动方向：切削刃上选定点相对工件瞬时进给运动方向。 进给速度Vf：切削刃上选定点相对工件的进给运动瞬时速度。
合成切削运动方向：切削刃上选定点相对工件的瞬时合成切削运动的
用成形法形成发生线不需要专门的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——展成法
展成法：利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面 上的包络面形成成形表面。工件形状精度主要取决于机床展成运 动的传动链精度与刀具的制造精度等因素。 用展成法形成发生线时需要一个复合运动。
切削加工必须具备三个条件： 刀具与工件之间要有相对运动 刀具具有适当的几何参数——几何角度 刀具材料具有一定的切削性能 成形运动—机床
刀具—刀具制造
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 一、工件表面的构成
零件的形状是由各种表面组成的，零件切削加工的实质就是表 面成形问题。 平 面
例：1-1用普通车刀车外圆 母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 导线——直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A1。 表面成形运动的总数为两个，即B1和A2都是简单的成形运动
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
例：1-2 用成形车刀车削成形回转表面
外圆表面加工方法 T-平动；R-转动；T/R-复合运动
工 件 刀 具 主运动 进给运动 主运动 进给运动
表 面 成 形 原 理 图
R
T
车削
成形车削
拉削
研磨
R
R
铣削
成形磨（横磨）
T/ R
R R
R
R T
外圆磨
无心磨
车铣加工
T/ R
滚压加工
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动
第一章
金属切削的基本要素
第一章 金属切削的基本要素
本章提要
金属切削过程就是刀具从工件上切除多余的金属，使工 件获得规定的加工精度与表面质量。因此，要进行优质、高 效与低成本的生产，必须重视金属切削过程的研究。 本章主要介绍金属切削过程的基础知识：
基本定义：介绍金属切削过程方面的一些基本概念，它包 括切削运动、切削用量、参考系（主剖面参考系、法剖面参 考系、进给背平面参考系）、刀具标注角度、切削层参数等。 刀具材料：介绍刀具材料应具备的性能(硬度、耐磨性、强 度、韧性、耐热性、工艺性、经济性)；两种常用的刀具材料 (高速钢、硬质合金)和其它刀具材料(涂层、陶瓷、人造金刚 石、立方氮化硼)。
两者的区别：
复合成形运动分解成的直线或旋转运动之间必须保持严格的
相对运动关系，是相互依存，而不是独立存在的；简单运动之间互 相独立，没有严格的相对运动关系。 注意： 表面形状很复杂的零件的成形运动由于要分解为多个部分，只 能在多轴联动的数控机床上实现。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
刀具切削刃与工件表面之间为点接触，通过刀具与工件之间 的相对运动，由刀具刀尖的运动轨迹来实现表面的成形。 被加工表面的形状精度主要取决于机床切削运动的精度。刀 尖轨迹法是利用非成形刀具，在一定的切削运动下，由刀尖轨迹
获得零件所需表面的方法。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——相切法
P
w
dm 2
钻削： P d m a
2
式中: dw -工件上待加工表面直 径（mm） dm -工件上已加工表面直径 （mm）
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造
刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合
各种刀具切削部分的形状
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造
母线——曲线，由成形法形成，不需要成形运动。 导线——圆，由由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 表面成形运动的总数为一个——B1，是简单的成形运动
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 母线——车刀的刀刃形状与螺 四、表面成形运动
例:1-3 用螺纹车刀车削螺纹
外圆车刀是最基本、最典型的刀具，由刀头和刀体组成。
a）焊接式车刀
b）整体式车刀
Hale Waihona Puke c）机夹式车刀车刀的结构
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造
前 刀 面 Aγ 切 屑 流 过 的 表 面
刀尖：三个刀面 在空间的交点， 亦即主、副切削 刃二条刀刃汇交 的一小段切削刃。 为增加刀尖的强 度与耐磨性，一 般在刀尖处磨出 直线或圆弧形的 过渡刃。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——轨迹法
轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
轨迹法形成发生线需要一个独立的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——轨迹法
轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
件新表面。
通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率也最大，在切削运 动中主运动必须有且只有一个。它可以是旋转运动、直线运动，可以
由工件完成、刀具完成，可以是简单运动，也可以是复合运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动
进给运动：由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运动连续 不断地切削工件，同时形成具有所需几何形状的已加工表面。是在切 削运动中不断地把切削层投入，使切削工作得以持续下去的运动。
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， mm/r（或mm/双行程）。
V
f
n f n z f
z
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素 3．切削深度/背吃刀量ap
一般为工件上已加工表面和
待加工表面之间的垂直距离。
d 外圆车削： a
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素
切削用量是指切削速度Vc、进给量f 和背吃刀量ap;三者又称 为切削用量三要素。 1．切削速度Vc （m/s或
m/min）
切削刃选定点相对于工件 的主运动瞬时线速度。
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素
计算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的点进行计算。主运动
由工作部分和非工作部分构成。 车刀的工作部分比较简单，只由切削部分构成，非工作 部分就是车刀的柄部(或刀杆)。 不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部分，都可以 看成由外圆车刀的切削部分演变而来，本节以外圆车刀 为例来介绍其几何参数。
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造 车刀
为旋转运动时，切削速度由下式确定:
V
C
dn
1000
式中： d-工件或刀具的最大值 （mm）
n-工件或刀具的转速
(r/s或r/min)
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素 2．进给速度Vf、进给量f、每齿进给量fz
进给速度：单位时间内的进给 位移量，mm/s；进给量： 工件或
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
试分析如图所示所需的表面成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动
切削运动
切削加工中，工件与刀具之间必须完成一定的相对运动，即切
削运动，切削运动一般是主运动和进给运动的合成。 主运动：切削加工中最主要的运动。 由机床或手动提供的刀具和工件之间主要的相对运动，它使刀 具的切削部分切入工件材料，使被切金属层转变为切屑，从而形成工
第一章 金属切削的基本要素 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
引论 工件表面的形成方法和成形运动
加工表面和切削用量三要素
刀具角度 切削层参数与切削方式 刀具材料
第一章 金属切削的基本要素
1.0 引论
金属切削加工：刀具和工件按一定规律作相对运动，通过刀
具切削刃切除工件上多余的或预留的金属，使工件形状、尺 寸精度及表面质量满足预定要求。
一般，进给运动的速度较低，功率消耗也较少，可以是连续进行
的，也可以是断续进行的(?)，可以由工件完成，也可以由刀具完成， 可以是简单运动，也可以是复合运动。
合成切削运动：由同时进行的主运动和进给运动合成的运动。
Movies：刨削加工，插削加工，车削加工
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动