金属切削加工：切削用量
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进行机械切削加工过程中，所使用的切削刀具所需要的切削用油液、气体或冷却液等的量。
在切削加工过程中，切削用量的大小直接影响着切削刀具的稳定性、加工质量和寿命等因素。
切削用量的三要素是切削速度、切削深度和进给量。
切削速度是指切削面上单位时间内被剪切掉的金属的长度，也是切削加工中最重要的参数之一、切削速度的大小主要取决于切削材料的硬度、切削刀具的材料、刀具的热处理状态和润滑条件等。
通常情况下，切削速度越高，切削加工的效率越高，但是过高的切削速度对刀具的负荷也会增大，容易引起刀具的磨损和断裂。
切削深度是指刀具在切削过程中每次进给时切削面上被去除的金属层的厚度。
切削深度的大小直接影响着刀具的负荷和切削过程中的金属去除率。
通常情况下，切削深度越大，切削加工的效率越高，但是刀具的负荷也会相应增大，容易引起刀具的振动和断裂。
进给量是指在单位时间内给进工件的移动量。
进给量的大小直接影响着切削加工过程中的切削速度和切削深度。
进给量过大会导致切削过程中切削力的增大，刀具负荷加大，加工表面质量变差；而进给量过小会降低切削加工的效率。
因此，选择合适的进给量对于保证切削加工的效率和加工质量是非常重要的。
在选择切削用量时，需要综合考虑以上三个要素的关系，根据具体的加工要求和切削刀具的特性来确定。
一般而言，切削速度可以根据切削刀具的材料和润滑条件等来确定，切削深度可以根据加工方案和工件的要求来确定，而进给量可以根据切削力和加工表面质量等因素来确定。
另外，切削用量的选择还需要考虑切削刀具的冷却和润滑效果。
切削加工过程中，由于切削热的产生，切削刀具和工件表面温度会升高，如果不能及时散热降温，将会影响刀具的寿命和加工质量。
因此，选择合适的冷却液和润滑液以及合适的切削用量对于保证切削加工的稳定性和质量也是非常重要的。
总之，切削用量的选择是机械切削加工中非常重要的一环，直接影响着切削刀具的稳定性、加工质量和寿命等因素。
金属切削加工概述
（３）工件表面 切削加工过程中，工件上有三个不断变化着的表面，如外圆车削 时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动，形成了工件的外圆 表面。 ①已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面。 ②待加工表面：工件上有待切除切削层的表面。 ③过渡表面：主切削刃正在加 工的表面称为过渡表面，它是 待加工表面与已加工表面的连 接表面，如图。
机械 加工
利用刀具 进行加工
车削 钻削 插削
铣削 铰削 拉削
刨削 镗削 锪削
利用磨料 进行加工
磨削 珩磨
研磨 超精加工
机器零件的基本表面包括：外圆、内圆（孔）、平 面和成形面，基本表面主要由各种切削加工方法获 得。要完成零件表面的切削加工，刀具和工件应具 备形成表面的相对运动，即切削运动。
切削运动：是指刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动
主、副偏角小时，已 加工表面残留面积的 高度hc亦小，因而可 减小表面粗糙度的值 ，并且刀尖强度和散 热条件较好，有利于 提高刀具寿命。
前角的影响 •正前角大，切削刃锋利 •前角每增加1°，切削功率减 少1% •正前角大，刀刃强度下降；负 前角过大，切削力增加。
Ø 被切削对象塑性越大，前角越大。 Ø 刀具切削部分的材料高速钢前角可大于硬质合金钢。 Ø 粗加工前角应取小些，精加工时前角应取大些。
1.1 金属切削 加工 概述
1.1.1切削运动和切削用量
切削加工的概念：切削加工是利用刀具和工件的相对 运动，刀具从毛坯或型材上切除多余的材料，以便获 得精度和表面粗糙度均符合要求的零件的加工过程。
切削加工分类：分为钳工和机械加工。钳工：通过 工人手持工具进行切削加工。机械加工：采用不同 的机床（如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等）对 工件进行切削加工。
机械制造基础第三版电子课件模块八金属切削加工的基础知识
2．进给速度vf 进给速度是指在单位时间内，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量。
3．背吃刀量ap 背吃刀量一般指工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。
二、知识链接 （一）金属切削加工 金属切削加工就是利用金属切削机床，使用金属切削刀具对金属材料进行切削
加工，切除工件上的多余金属，使之成为具有一定几何形状、尺寸精度、几何精 度和表面质量的工件。
一、任务实施 （一）任务引入
已知工件材料为调质45 钢，Rm=0.735 GPa，如图8-19
所示为工件加工尺寸（其中Δ、y 分别为入切、超切长度）。
要求加工后达到h11 级精度，表面粗糙度Ra 值为3.2 μm。
半精车直径余量为1.5 mm，使用CA6140 型普通车床，请 选择粗车与半精车的刀具几何参数。
尺寸，也称切削宽度，单位为mm。
（4）切削层公称横截面积AD：简称切削面积，其单位为mm2。
课题二 刀具切削部分的几何参数 任务 标注刀具切削部分的几何角度
任务说明 ◎ 通过学习，能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。 技能点 ◎ 能够正确标注正交平面参考系中刀具的角度。 知识点 ◎ 刀具切削部分的组成。 ◎ 刀具的标注角度。 ◎ 刀具参考坐标系。
刀尖角εr ——主切削刃与副切削刃在基面上的投影间的夹角。 楔角βo ——在正交平面中测量的前面与后面的夹角。
（四）刀具的工作角度
如图8-11 所示为刀具工作参考系与基准平面， 工作参考系为在考虑进给运动所生成的合成运动速
度方向情况下的参考系。其中vc 为主切削速度，ve 为合成切削速度，pre 为工作参考系基面，poe 为工 作参考系正交平面，pse 为工作参考系切削平面。
（二）分析及解决问题 1．确定刀具类型与材料 粗车、半精车车刀材料选用YT15。刀具寿命为T=60 min。选择刀杆材料为 45 钢，刀杆尺寸为16 mm×25 mm（按机床中心高选取），刀片厚度为6 mm。
金属切削原理与刀具 课题28 背吃刀量选择
制定合理的切削用量
二、切削速度Vc及其选择
3. 切削速度vc对刀具耐用度影响
切削速度是影响刀具耐用度的主要因素，其 原因是当提高切削速度时，单位时间的金属 去除率会成正比例增加，刀具与工件间的摩 擦加剧，消耗于金属变形和摩擦的无用功增 加，因而产生过多的热量。因此，提高切削 速度的结果是：摩擦热大量的积聚在切屑底 层而来不及传导出去，从而使切削温度急剧 升高，使刀具的耐用度大大降低。
制定合理的切削用量
二、切削速度Vc及其选择
知识小结
切削用量VC及其选择
(1) 选择切削用量基本原则 (2) 切削速度Vc及其选择
切削速度Vc概念 切削速度Vc计算公式 切削速度Vc对刀具耐用度影响 切削速度Vc的选择
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制定合理的切削用量
一、选择切削用量的基本原则
首先 选取尽可能大的背吃刀量ap；
其次
根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件（粗加工时），已加工表面粗糙度
要求（பைடு நூலகம்加工时），选取尽可能大的进给量f ；
最后 根据“切削用量手册”查取或根据刀具寿命确定合适的切削速度vc 。
制定合理的切削用量
二、切削速度Vc及其选择 1. 切削速度Vc概念
金属切削原理 与刀具
主讲人：夏云才
背吃刀量选择
切削用量的选择
切削用量的选择，对生产 率、加工成本、加工质量和刀 具寿命均有重要影响。进行切 削加工，通常先确定刀具几何 参数，再选定切削用量。
切削用量的选择
所谓合理的切削用量是指刀具切 削性能和机床动力性能得到充分发挥， 在保证加工质量的前提下，获得高生 产率和低成本的切削用量。目前生产 中切削用量的确定，多是根据生产实 践经验、切削用量手册或国内外切削 数据库等资料参考选用。
简述切削用量的基本原则
简述切削用量的基本原则切削用量是切削加工中的重要指标，有助于保证加工工件的质量和外观，及加工工艺的精度、质量、稳定性、效率与经济效益。
因此，必须研究和掌握切削用量的基本原则，以便更好地控制切削过程。
切削用量是指切削加工时金属切削刀具在工件表面所消耗的物理量，又叫切削用量或切削物理量，包括：切削进给量、切削深度和切削速度等。
一、切削深度的基本原则1.切削深度应尽可能低，以免增大切削量，影响工件的表面精度和尺寸公差。
2.切削深度应考虑切削刀具的强度、可承受的最大切削深度，以便更好地控制切削加工精度。
3.切削深度应符合加工设备的加工条件，应根据加工设备的结构、加工能力和切削参数设定切削深度，以便更好地控制切削过程。
二、进给量的基本原则1.进给量应尽可能低，以免增大切削量，影响工件的表面精度和尺寸公差。
2.进给量应符合切削刀具的性能，以便更好地控制切削加工的精度和效率。
3.进给量应考虑机床、驱动和夹具的结构性能，以便在加工时更好地发挥这些部件的最佳作用，提高加工精度和效率。
4.进给量应符合加工工件材料、形状和尺寸特性，以便更好地控制切削加工过程。
三、切削速度的基本原则1.切削速度应尽可能高，以提高切削效率，减少切削量和发热量，提高工件表面质量。
2.切削速度应符合切削刀具材料、规格、硬度的性能，以便更好地控制切削加工的精度和效率。
3.切削速度应符合机床、驱动器和夹具的结构性能，以便在加工时更好地发挥这些部件的最佳作用，提高加工效率。
4.切削速度应符合加工工件材料、形状和尺寸特性，以便更好地控制切削加工过程。
四、切削用量的其他原则1.切削用量应符合切削刀具的性能，以提高切削加工的精度和效率，并将切削刀具的折旧率降低到最低。
2.切削用量应确定加工工件的工艺要求，以便更好地控制切削过程。
3.应合理设置切削用量，以提高加工精度、质量、效率和经济效益。
以上就是本文介绍的切削用量的基本原则，这些原则是切削加工中重要的指标，必须研究和掌握，以便更好地控制切削过程，提高加工精度、质量、效率和经济效益。
第七章 金属切削加工基础知识 1
2．进给运动:由机床或人力提供的运动,它使刀具
与工件间产生附加的相对运动,进给运动将使被切
削金属层不断地投入切削,以加工出具有所需几何 特性的已加工表面.(车削外圆时,进给运动是刀具 的纵向运动;牛头刨床刨削时,进给运动是工作台 的移运.)
3.主运动和进给运动的合成: 当主运动和进给运动 同时进行时，切削刃
互接触的表面上承受了很大的压力和强烈的摩
擦、刀具在高温下进行切削的同时，还承受着
切削力、冲击和振动，因此要求刀具切削部分
的材料应具备以下性能：
1.高硬度：刀具材料必须具有高于工件材料的硬
度，常温硬度应在HRC60以上。
2.耐磨性：耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力，通
常刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。
第七章 金属切削加工基础知识
要求目的：理解零件加工质量的概念、掌握切削
运动和金属切削刀具的基本知识、认识金属切削
过程的基本规律。
重点、难点：切削运动和切削刀具。
7.1 加工质量
金属切削加工（或冷加工）是指用切削工具从坯
料或工件上切除多余材料，以获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的零件的加工方法。
公差、形状公差和位置公差来表示。
1.尺寸精度:是指加工表面本身的尺寸（如圆柱面
的直径）和表面间的尺寸（如孔间距离等）的精
确程度。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来 表示。 为了实现互换性和满足各种使用要求，国家标准 GB1800-79规定，尺寸公差分为20个公差等级，即
IT01、IT0、IT1、IT2„„、IT18。从IT01 ~IT18，
Vc (m / min 或m / s)
式中：d——工件直径，㎜ n——工件或刀具每分钟（秒）转数（r/min或r/S）
各切削用量对切削温度的影响
各切削用量对切削温度的影响引言：在金属切削加工中，切削温度是一个重要的参数，它直接影响着切削过程的质量和效率。
切削温度过高会导致刀具磨损加剧、工件表面质量下降，甚至引起热裂纹等问题。
因此，研究各切削用量对切削温度的影响，对于优化切削过程、提高加工效率具有重要意义。
一、切削速度对切削温度的影响切削速度是切削过程中最主要的切削用量之一。
在其他切削条件相同的情况下，增加切削速度会使切削温度升高。
这是因为切削速度的增加会使切削区域的摩擦热增加，导致切削温度的升高。
然而，当切削速度超过一定范围时，由于切削区域的冷却不能及时进行，切削温度反而会下降。
因此，在实际切削过程中，需要选择合适的切削速度以保证切削温度在合理范围内。
二、进给量对切削温度的影响进给量是指每刀齿在单位时间内移动的距离，它也是影响切削温度的重要因素之一。
增大进给量会使切削温度升高，这是因为进给量的增加会导致切削区域的摩擦热增加，从而使切削温度升高。
然而，当进给量过大时，切削区域的冷却效果会减弱，切削温度也会上升。
因此，在切削加工中，需要根据具体情况选择合适的进给量，以保证切削温度的控制。
三、切削深度对切削温度的影响切削深度是指每次切削中刀具与工件之间的距离。
切削深度的增加会使切削温度升高。
这是因为切削深度的增加会导致切削区域的摩擦热增加，从而使切削温度升高。
然而，当切削深度过大时，切削区域的冷却效果会减弱，切削温度也会上升。
因此，在切削加工中，需要根据具体情况选择合适的切削深度，以保证切削温度的控制。
四、切削液对切削温度的影响切削液是切削过程中常用的冷却润滑介质，它对切削温度有着重要的影响。
合理选择和使用切削液可以有效降低切削温度。
切削液的喷射冷却作用可以将切削区域的热量带走，从而降低切削温度。
此外，切削液还可以起到润滑的作用，减少刀具与工件间的摩擦热量，进一步降低切削温度。
因此，在切削加工中，合理选择和使用切削液是控制切削温度的重要手段之一。
《金属加工与实训》第3章第2节 切削运动与切削用量
（2）进给量（f）
进给量是指主运动的一个循环内（一转或一次往复行程）刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，用符号f表示。
车削外圆时的进给量为工件每转一圈，刀具沿进给运动方向所移动的距离，单位为mm/r；刨削时的进给量为工具（或工件）每往复一次，工件（或刀具）沿进给运动方向所移动的距离，单位为mm/str（毫米/往复行程）。
课程小结
1、切削运动的基本概念。
2、切削用量三要素的选择。
课后作业
列举常见切削加工方法的切削运动
导入新课
金属切削加工时利用刀具切去工件毛坯上多余的金属层，以获得具有一定加工精度和表面质量的机械零件的加工方法，它是机械制造工业中应用最广泛的一种加工方法。
本次课我们将来学习切削运动的相关知识。
新课讲授
第3章金属切削加工基础
第2节切削运动与切削用量
一、切削运动
切削运动是在切削过程中，加工工具与工件间的相对运动，它包括主运动和进给运动两个基本运动。
二、切削用量及其选用原则
1、切削用量
切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量，要完成切削加工，这三者缺一不可，故又称切削三要素。
（1）切削速度（vc）
切削速度是指切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用符号vc表示，单位为m/min或m/s。当主运动是旋转运动时，切削速度是指圆周运动的最大线速度，
3、辅助运动
机床在切削加工过程中还需一系列辅助运动，其功能是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创造条件。
4、加工表面
在切削过程中，工件上会形成待加工表面、已加工表面和过渡表面三种表面
①待加工表面：工件上待切除的表面。
②已加工表面：工件上经刀具切削后形成的表面。
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切削运动及切削三要素
1、车削运动主要指。
主运动指。
进给运动指，它分为、。
车外圆是运动，、、是横向进给运动。
2、车削时工件上有三个不断变化的表面是、、。
3、切削用量是衡量大小的参量。
4、切削用量包括、、。
5、背吃刀量是，其计算公式是。
6、进给量是指。
7、切削速度是指。
其计算公式是。
时切削速度是变化的，切削速度随车削直径的减小而。
8、形成切削速度的运动的叫运动。
9、切削用量中对刀具寿命影响最大的是。
10、粗车是应首选一个较大的。
11、精车主要以保证为主，但也要注意生产率和保证刀具寿命。
12、切削用量中对切削力影响最大的是，其次是，而影响最小的是。
13、切削用量中对切削热影响最大的是，其次是，而影响最小的是。
14、切削用量中对断屑影响最大的是，其次是。
15、增大进给量使切屑厚度，塑性变形大，断屑。
16、车削直径φ60mm的工件时，若主轴转速为600r/min，求切削速度的大小。
17、在车床上一次进给将φ50mm的轴车成φ42mm，若车床转速为400 r/min，求背吃刀量和切削速度的大小。