金属切削原理的课件
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金属切削原理与刀具PPT课件
车刀安装偏斜
rer
' re
r'
-
（２）进给运动对工作角度的影响 ① 横向进给（以切断车刀为例） ② 如下图所示，此时切削刃相对与工件的运动轨迹为一螺线。
合成运动方向为过切削点与螺线的切线方向，因此，基面、 切削平面均逆时针转过一角度μ。
tg f v f v nf r
nf 2nr f d
横向进给
➢ 自由切削：只有一条直线切削刃参加切削工作 ➢ 非自由切削：刀具切削刃是曲线，或几条切削刃同时 参加并完成切削 （2）直角切削与斜角切削
➢ 直角切削：刀具主切削刃的刃倾角 s 0 的切削。此
时，主切削刃与切削速度方向成直角
➢ 斜角切削：刀具主切削刃的刃倾角 s 0 的切削。
直角切削与斜角切削
oe o oe o
② 纵向进给 如左图所示，此时合成运动方向 在进给速度的影响下，绕切削 点转过一角度μ，仍先注意在进 给平面的变化，然后再转换为 主剖面内。角度的变化为：
纵向进给
tgf vf v f dw
oe o oe o
tg v fv fd w c o 2 sr fd w sirn
§2-2 刀具材料
一、刀具材料应具备的性能
➢ 高的硬度和耐磨性 ➢ 足够的强度和韧性 ➢ 高的耐热性 ➢ 更好的热物理性能和耐热冲击性能 ➢ 良好的工艺性 ➢ 经济性
二、常用的刀具材料
工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷超硬刀具材料
（1）高速钢 ➢ 突出性能：较高的强度、韧性和耐磨性，较好的工 艺性 ➢ 主要品种： W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 、 W6Mo5Cr4V2 Co8、 W6Mo5Cr4V2Al ➢ 应用范围：用于加工250~280HB以下的大部分结构 钢和铸铁，用作复杂刀具如钻头、丝锥、铰刀、拉刀、 铣刀、齿轮刀具和成形刀具
金属切削原理课件
金属切削原理课件一、教学内容本节课的教学内容来自于机械制造工艺学教材的第五章第一节，主要内容包括金属切削原理、金属切削过程的三个阶段、切削力、切削热以及切削功率等。
二、教学目标1. 让学生了解并掌握金属切削原理及其基本概念。
2. 使学生能够分析并理解金属切削过程中的三个阶段。
3. 培养学生运用切削力、切削热和切削功率的基本知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：金属切削过程中切削力、切削热和切削功率的计算及应用。
2. 教学重点：金属切削原理及其在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、笔记本、三角板、量角器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一些金属切削加工的图片，让学生了解金属切削加工的基本情况，激发学生的学习兴趣。
2. 教材内容讲解：引导学生学习教材中的相关内容，让学生了解金属切削原理、金属切削过程的三个阶段、切削力、切削热以及切削功率等基本概念。
3. 例题讲解：挑选一些典型的例题，讲解并分析切削力、切削热和切削功率的计算方法及其在实际工程中的应用。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，加深对金属切削原理的理解。
5. 板书设计：在黑板上列出金属切削原理的主要知识点，以便学生随时查阅。
6. 作业布置：布置一些有关金属切削原理的应用题，让学生课后巩固所学知识。
六、作业设计1. 题目：某工厂加工一种零件，需要进行钻孔、车削和磨削等工序。
已知钻孔时的切削速度v=50m/min，刀具直径d=20mm，求钻孔时的切削力。
2. 答案：钻孔时的切削力F=150N。
七、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过讲解、练习等方式，使学生掌握了金属切削原理的基本知识。
但在教学过程中，对于切削力、切削热和切削功率的计算公式的推导和应用，部分学生可能还存在理解上的困难，需要在课后加强辅导。
2. 拓展延伸：让学生进一步了解金属切削加工的其他方面，如切削液的作用、刀具的选用等，以便更好地应用于实际工程中。
金属切削原理与刀具PPT
• 刀具工作参考系（动态参考系）：是确定刀具在 切削运动中有效工作角度的基准。考虑了进给运 动及安装情况的影响。
一、刀具切削角度的坐标平面
二、刀具标注角度的坐标
• 为了便于刀具设计者在设计刀具时的标 注，有一些理想状态的假定：
• 1）装刀时，刀尖恰在工件的中心线上； • 2）刀杆中心线垂直工件轴线； • 3）没有进给运动； • 4）工件已加工表面的形状是圆柱表面。
Vf=f·n (mm/s)
– f— 车刀每转进给量（mm/r)
– n— 工件转速（r/s)
主运动和进给运动的合成
• 和成切削运动 ： 是由主运动和进给运动合成 的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时 合成运动方向称合成切削运动方向，其速度称 合成切削速度
ve v v f
1.2 刀具切削部分组成要素
• 当刀尖没有圆弧半径 r 残留面积有直线构成其 高 Rmax 为：
Rm a x
ctgkr
f
ctgkr
残留面积及其高度
• 实际上 r 必不可少，当f较小，残留面积纯 粹由两段圆弧构成，即不含有副切削刃的直 线部分时残留面积高度 Rmax 为
Rmax r
r2
f 2
2
因 Rmax << r
• ①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时， 刀具的工作前角和工作后角的变化情况：
• ②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂 直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的 变化情况：
• b)进给运动对工作角度的影响： • c)非圆柱表面的工件形状的影响：
刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度
• 当刀尖高于工件轴线时： • 工作前角变大，工作后角减小。
磨时所c需tg的p角 c度tg坐0标• c系os和kr 设 tg计s时• s的in角kr 度坐标系 不同，c刃tg磨f 时 c应tg进0行• s坐in k标r 系tg间s的• c角os度kr 换算。
一、刀具切削角度的坐标平面
二、刀具标注角度的坐标
• 为了便于刀具设计者在设计刀具时的标 注，有一些理想状态的假定：
• 1）装刀时，刀尖恰在工件的中心线上； • 2）刀杆中心线垂直工件轴线； • 3）没有进给运动； • 4）工件已加工表面的形状是圆柱表面。
Vf=f·n (mm/s)
– f— 车刀每转进给量（mm/r)
– n— 工件转速（r/s)
主运动和进给运动的合成
• 和成切削运动 ： 是由主运动和进给运动合成 的运动。刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时 合成运动方向称合成切削运动方向，其速度称 合成切削速度
ve v v f
1.2 刀具切削部分组成要素
• 当刀尖没有圆弧半径 r 残留面积有直线构成其 高 Rmax 为：
Rm a x
ctgkr
f
ctgkr
残留面积及其高度
• 实际上 r 必不可少，当f较小，残留面积纯 粹由两段圆弧构成，即不含有副切削刃的直 线部分时残留面积高度 Rmax 为
Rmax r
r2
f 2
2
因 Rmax << r
• ①当刀尖安装得高于或低于工件轴线时， 刀具的工作前角和工作后角的变化情况：
• ②当车刀刀杆的纵向轴线与进给方向不垂 直时，刀具的工作主偏角和工作副偏角的 变化情况：
• b)进给运动对工作角度的影响： • c)非圆柱表面的工件形状的影响：
刀尖安装得高于或低于工件轴线时的工作角度
• 当刀尖高于工件轴线时： • 工作前角变大，工作后角减小。
磨时所c需tg的p角 c度tg坐0标• c系os和kr 设 tg计s时• s的in角kr 度坐标系 不同，c刃tg磨f 时 c应tg进0行• s坐in k标r 系tg间s的• c角os度kr 换算。
电子课件-《金属切削原理与刀具(第五版)》-B01-3509 第一章
（1）当机床上主运动为旋转运动时，切削速度的计算 公式为：
v πdn 1000
式中 n——工件或刀具转速，r/min ； d——工件或刀具选定点的旋转直径（通常取最大直
径），mm。
第一章 金属切削加工的基本知识
（2）当主运动为往复直线运动时（如刨削加工），其 平均速度按下式计算：
v 2Lnr 1000
移动
车外圆
2
移动
转动
铣平面
第一章 金属切削加工的基本知识
序号 工件运动
刀具运动
示例
3
移动
直线往复运动
刨平面（牛头刨床）
4 直线往复运动
移动
刨平面（龙门刨床）
5
不动
转动并移动
钻孔
第一章 金属切削加工的基本知识
二、切削运动的种类
1．主运动
主运动是切除工件上多余金属的必备运动，是机床的主 要运动。
2．进给运动
第一章 金属切削加工的基本知识
第一节 切削运动 第二节 切削要素
第一章 金属切削加工的基本知识
第一节 切削运动 一、切削运动的主要形式
切削加工时，刀具与工件的相对运动称为切削运动。 切削运动的形式主要有五种，见下表。
第一章 金属切削加工的基本知识
切削运动的主要形式
序号 工件运动 刀具运动
示例
1
转动
第一章 金属切削加工的基本知识
（2）用进给速度vf来衡量进给运动的大小。进给速度vf是 单位时间内刀具或工件沿进给方向移动的距离。单位mm/min。
车外圆时：
vf nf
式中：n ——工件转速，r/min； f ——进给量，mm/r。
第一章 金属切削加工的基本知识
3．切削速度υ
v πdn 1000
式中 n——工件或刀具转速，r/min ； d——工件或刀具选定点的旋转直径（通常取最大直
径），mm。
第一章 金属切削加工的基本知识
（2）当主运动为往复直线运动时（如刨削加工），其 平均速度按下式计算：
v 2Lnr 1000
移动
车外圆
2
移动
转动
铣平面
第一章 金属切削加工的基本知识
序号 工件运动
刀具运动
示例
3
移动
直线往复运动
刨平面（牛头刨床）
4 直线往复运动
移动
刨平面（龙门刨床）
5
不动
转动并移动
钻孔
第一章 金属切削加工的基本知识
二、切削运动的种类
1．主运动
主运动是切除工件上多余金属的必备运动，是机床的主 要运动。
2．进给运动
第一章 金属切削加工的基本知识
第一节 切削运动 第二节 切削要素
第一章 金属切削加工的基本知识
第一节 切削运动 一、切削运动的主要形式
切削加工时，刀具与工件的相对运动称为切削运动。 切削运动的形式主要有五种，见下表。
第一章 金属切削加工的基本知识
切削运动的主要形式
序号 工件运动 刀具运动
示例
1
转动
第一章 金属切削加工的基本知识
（2）用进给速度vf来衡量进给运动的大小。进给速度vf是 单位时间内刀具或工件沿进给方向移动的距离。单位mm/min。
车外圆时：
vf nf
式中：n ——工件转速，r/min； f ——进给量，mm/r。
第一章 金属切削加工的基本知识
3．切削速度υ
金属切削原理与刀具ppt课件
16
切屑的类型及控制
3）调整切削用量
进给量 切削厚度 对断屑有利 加工表面粗糙度 切削速度 切削变形 利于断屑 切除效率
即据实际条件适当选择切削用量。
17
积屑瘤的形成及其影响
积屑瘤的成因
1）积屑瘤的形成
速度不高、切削塑性金属、形 成带状切屑，刀具和切屑间的 压力和摩擦，使得切屑冷焊并 层积在前刀面上，形成硬度很 高的一块剖面呈三角状的硬块， 其硬度是工件材料硬度的2～3 倍，能够代替刀刃进行切削， 并以一定的频率生长和脱落。 这硬块称为积屑瘤。
（1）增大刀具前角 减小了切屑变形，降低切削力，
使切削过程容易进行。
（2）增大切削厚度 Δ hD的变化导致切削厚度的变
化，从而导致切削力的波动和影 响加工质量。
21
积屑瘤的形成及其影响
（3）增大已加工表面粗糙度
三个变形区 Ⅰ 第一变形区 Ⅱ 第二变形区 Ⅲ 第三变形区
5
金属切削过程中的变形
（1）第一变形区 （剪切滑移区）
OA—始滑移线:塑性变形开始；
OM—终滑移线：金属晶粒的剪 切滑移基本完成，成为切屑。金 属切削过程的塑性变形主要集中 于此区域。 变形的主要特征：
• 剪切滑移变形
• 加工硬化
一般速度范围内Ⅰ区宽度为0.02～ 0.2mm，速度越高，宽度越小，可看作 一个剪切平面
6
金属切削过程中的变形
（2）第二变形区 （挤压摩擦区）
前刀面挤压与摩擦， 金 属纤维化的二次变形。 此变形区的变形是造成前 刀面磨损和产生积屑瘤的 主要原因。
Ⅱ Ⅰ
Ⅲ
7
金属切削过程中的变形
（3）第三变形区 （挤压摩擦回弹区）
切削刃钝圆部分和后刀面的挤 压和摩擦，并进一步产生弹、 塑性变形，造成纤维化和加工 硬化，影响巳加工表面质量。 此区变形是造成已加工面加工 硬化和残余应力的主要原因。
切屑的类型及控制
3）调整切削用量
进给量 切削厚度 对断屑有利 加工表面粗糙度 切削速度 切削变形 利于断屑 切除效率
即据实际条件适当选择切削用量。
17
积屑瘤的形成及其影响
积屑瘤的成因
1）积屑瘤的形成
速度不高、切削塑性金属、形 成带状切屑，刀具和切屑间的 压力和摩擦，使得切屑冷焊并 层积在前刀面上，形成硬度很 高的一块剖面呈三角状的硬块， 其硬度是工件材料硬度的2～3 倍，能够代替刀刃进行切削， 并以一定的频率生长和脱落。 这硬块称为积屑瘤。
（1）增大刀具前角 减小了切屑变形，降低切削力，
使切削过程容易进行。
（2）增大切削厚度 Δ hD的变化导致切削厚度的变
化，从而导致切削力的波动和影 响加工质量。
21
积屑瘤的形成及其影响
（3）增大已加工表面粗糙度
三个变形区 Ⅰ 第一变形区 Ⅱ 第二变形区 Ⅲ 第三变形区
5
金属切削过程中的变形
（1）第一变形区 （剪切滑移区）
OA—始滑移线:塑性变形开始；
OM—终滑移线：金属晶粒的剪 切滑移基本完成，成为切屑。金 属切削过程的塑性变形主要集中 于此区域。 变形的主要特征：
• 剪切滑移变形
• 加工硬化
一般速度范围内Ⅰ区宽度为0.02～ 0.2mm，速度越高，宽度越小，可看作 一个剪切平面
6
金属切削过程中的变形
（2）第二变形区 （挤压摩擦区）
前刀面挤压与摩擦， 金 属纤维化的二次变形。 此变形区的变形是造成前 刀面磨损和产生积屑瘤的 主要原因。
Ⅱ Ⅰ
Ⅲ
7
金属切削过程中的变形
（3）第三变形区 （挤压摩擦回弹区）
切削刃钝圆部分和后刀面的挤 压和摩擦，并进一步产生弹、 塑性变形，造成纤维化和加工 硬化，影响巳加工表面质量。 此区变形是造成已加工面加工 硬化和残余应力的主要原因。
金属切削原理与刀具-PPT课件
2．刀具几何参数
由图2-7可以看到，当刀具前角 γO增大时，沿刀面流出的金属切 削层将比较平缓的流出，金属切 屑的变形也会变小。 通过对高速钢刀具所作的切削试 验也证明了这一点。在同样的切 削速度下，刀具前角γO愈大，材 料变形系数愈小。 刀尖圆弧半径对切削变形也有影 响，刀尖圆弧半径越大，表明刀 尖越钝，对加工表面挤压也越大， 表面的切削变形也越大。
一）碳素工具钢
碳素工具钢是一种含 C 量较高的优质钢（含 C 一般为 0.65 ～1.35%）。 1、常用牌号有 T7A、T8A……T13A等 2、主要性能 淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为 200℃～ 250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能 提高，允许切削速度 VC≤10m/min, 只能制作低速手用刀具， 如板牙、锯条、锉等。
（2） 切削层公称宽度bD
切削层公称宽度bD
：在主切削刃选定点的基 面内，沿过渡层表面度量的切削层尺寸 切削层截面的公称切削宽度为： bD ＝ ap/sinκr
切削层公称横截面积AD
：在主切削刃选 定点的基面内，切削层的截面面积 。 车削切削层公称横截面为： AD＝hD bD＝f ap
如图的外圆的车削运动。 υc为切削刃某点切削速度， υf为同一点的进给运动速度， υe为两个运动的合成速度。
外圆车削的切削运动与加工表面
1．车削切削层参数
（1） 切削层公称厚度hD ：在主切削刃选定点的 基面内，垂直于过渡表面的切削层尺寸 。 切削层截面的切削厚度为： hD ＝ f sinκr
2．铣削切削层参数
（1）切削层公称厚度hD ：在基面内度量的相邻刀 齿主切削刃运动轨迹间的距离 切削层厚度为： hD ＝ ab = acsinΦ＝ fzsinΦ
金属切削原理及刀具课件
金属切削原理及刀具课件一、教学内容本节课我们将学习《金属切削原理及刀具》教材的第3章“切削力与切削温度”和第4章“刀具的几何角度及材料”。
详细内容涉及切削力的产生与计算，切削温度对工件和刀具的影响，刀具的几何参数对切削性能的影响，以及不同刀具材料的性能特点。
二、教学目标1. 理解切削力的产生原因，掌握切削力的计算方法。
2. 了解切削温度对工件和刀具的影响，掌握控制切削温度的方法。
3. 掌握刀具的几何角度对切削性能的影响，能够合理选择和调整刀具。
三、教学难点与重点难点：切削力的计算，刀具几何角度的优化选择。
重点：切削温度的控制，刀具材料的选择。
四、教具与学具准备1. 教具：金属切削原理挂图，刀具实物模型。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示金属切削加工现场视频，引导学生关注切削过程中的力和温度问题。
2. 理论讲解：a. 讲解切削力的产生原因，引导学生学习切削力的计算方法。
b. 分析切削温度对工件和刀具的影响，介绍控制切削温度的方法。
c. 介绍刀具的几何角度及材料，分析其对切削性能的影响。
3. 例题讲解：针对切削力计算、刀具角度选择等难点，进行例题讲解。
4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
5. 互动环节：组织学生讨论，分享学习心得。
六、板书设计1. 切削力的计算公式。
2. 切削温度对工件和刀具的影响。
3. 刀具几何角度及材料的选择原则。
七、作业设计1. 作业题目：a. 计算给定条件下的切削力。
b. 分析切削温度对工件加工质量的影响。
c. 选择合适的刀具几何角度和材料。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生深入研究金属切削领域的前沿技术，了解新型刀具材料和设计理念。
重点和难点解析1. 切削力的计算。
2. 刀具几何角度的优化选择。
3. 切削温度的控制。
4. 作业设计。
一、切削力的计算1. 确定工件材料和切削条件：工件材料包括金属的种类、硬度等；切削条件包括切削速度、进给量、切削深度等。
金属切削原理与刀具PPT课件
第12页/共238页
第13页/共238页
（3）硬质合金
1）硬质合金的特点
硬质合金是由难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等） 和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成的。
由于硬质合金成分中都含有大量金属碳化物，这些碳化物都有 熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好等特点，因此， 硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高。常用硬质合金的硬 度为89~93HRA，比高速钢的硬度（83~86.6HRA）高。在 800~1000℃时尚能进行切削。在540℃时，硬质合金的硬度为 82~87HRA，相当于高速钢的常温硬度，在760℃时仍能保持 77~85HRA。因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀 具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可 提高4~10倍。
切削运动及切削用量
1. 零件表面的形成及切削运动 2. 切削用量 3. 切削层几何参数
第1页/共238页
1. 零件表面的形成及切削运动
机器零件的形状虽很多，但分析起来，主要由下列几种表面组成， 即外圆面、内圆面（孔）、平面和成形面。因此，只要能对这几种 表面进行加工，就基本上能完成所有机器零件的加工。 外圆面和内圆面（孔）是以某一直线为母线，以圆为轨迹，作旋转 运动时所形成的表面。 平面是以一直线为母线，以另一直线为轨迹，作平移运动时所形成 的表面。 成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时 所形成的表面。 上述各种表面，可分别用图1-1所示的相应的加工方法来获得。由图 可知，要对这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动， 就是所谓切削运动
（1）切削厚度 ac 两相邻加工表面间的垂直距离，单位为
mm。如图1-2所示，车外圆时：
ac= f·sinkr (mm) （2）切削宽度 aw 沿主切削刃度量的切削层尺寸，单位为
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（3）硬质合金
1）硬质合金的特点
硬质合金是由难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等） 和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成的。
由于硬质合金成分中都含有大量金属碳化物，这些碳化物都有 熔点高、硬度高、化学稳定性好、热稳定性好等特点，因此， 硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高。常用硬质合金的硬 度为89~93HRA，比高速钢的硬度（83~86.6HRA）高。在 800~1000℃时尚能进行切削。在540℃时，硬质合金的硬度为 82~87HRA，相当于高速钢的常温硬度，在760℃时仍能保持 77~85HRA。因此，硬质合金的切削性能比高速钢高得多，刀 具耐用度可提高几倍到几十倍，在耐用度相同时，切削速度可 提高4~10倍。
切削运动及切削用量
1. 零件表面的形成及切削运动 2. 切削用量 3. 切削层几何参数
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1. 零件表面的形成及切削运动
机器零件的形状虽很多，但分析起来，主要由下列几种表面组成， 即外圆面、内圆面（孔）、平面和成形面。因此，只要能对这几种 表面进行加工，就基本上能完成所有机器零件的加工。 外圆面和内圆面（孔）是以某一直线为母线，以圆为轨迹，作旋转 运动时所形成的表面。 平面是以一直线为母线，以另一直线为轨迹，作平移运动时所形成 的表面。 成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时 所形成的表面。 上述各种表面，可分别用图1-1所示的相应的加工方法来获得。由图 可知，要对这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动， 就是所谓切削运动
（1）切削厚度 ac 两相邻加工表面间的垂直距离，单位为
mm。如图1-2所示，车外圆时：
ac= f·sinkr (mm) （2）切削宽度 aw 沿主切削刃度量的切削层尺寸，单位为
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(1)待加工表面 (2)已加工表面 (3)过渡表面
2020/9/30
工件上待切除 的表面。
工件上已加工 好的表面。
工件上切削刃正 在切削的表面。
2020/9/30
4.切削用量
(1)切削速度
2020/9/30
切削用量三要素 切削速度 进给量 背吃刀量。
切削速度 是单位时间内 刀具和工件在主运动方向 上的相对位移。 主运动为旋转运动（车削、 铣削）， VC为最大线速
具或工件每往复直线运动一次，两者沿进
给方向的相对位移量，单位为mm/str或
mm/单行程；
对于多齿的旋转刀具(如铣刀、
切齿刀)，常用每齿进给量 fz，单位为
mm/z或mm/齿。它与进给量f的关系为
f=zfz
进给速度为
vf=fn=zfzn
2020/9/30
(3)背吃刀量ap
背吃刀量是指在基面上 垂直于进给运动方向测 量的切削层最大尺寸, 工件上待加工表面与已 加工表面之间的垂直距 离，外圆车削:
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1)刀具静止参考系
刀具静止参考系或标注角度参考系：在设计、制 造、刃磨和测量时，用于定义刀具几何参数的参 考系。 在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
静止参考系中最常用的是正交平面参考系。
2020/9/30
正交平面参考系
①基面pr
②切削平面ps
③正交平面po
通过切削刃上选定 点，同时与基面和切削 平面垂直的平面。
度，VC =πdwn/1000
主运动为往复直线运动 （刨削、插削）， VC为 平均速度，VC =2Lnr/ 件在进给
运动方向上相对位移。
当主运动是回转运动时，进给量指工
件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的
相对位移量，单位为mm/r；
当主运动是直线运动时，进给量指刀
2020/9/30
由以下三个在空间 相互垂直的参考平 面构成。
通过切削刃上选定 点，垂直于该点切 削速度方向的平面。 通常平行于车刀的 安装面（底面）。
2020/9/30
(一)切削运动
1.零件表面的形成
2020/9/30
车外圆面
2020/9/30
车成形面
2020/9/30
车床上镗孔
2020/9/30
磨外圆面
2020/9/30
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钻孔
2020/9/30
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铣平面
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铣成形面
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2.切削运动
2020/9/30
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刀具切削部分的基本定义
1)刀 面
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①前刀面 切屑流过的刀面。
②主后刀面 与工件正在被切削加工的表面 （过渡表面）相对的刀面。
③副后刀面 与工件已切削加工的表面相对 的刀面。
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2)刀刃
①主切削刃 前刀面与主后刀面在空间的交线。
②副切削刃 前刀面与副后刀面在空间的交线。
模块一 金属切削原理
课题一 金属切削的基本定义的认识
知识点
切削运动 切削形成的加工表面 切削用量 刀具的几何角度 切削层参数
技能点
认识切削运动、加工表面、切削用量切削层参数 等相关概念
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认识刀具的几何角度
一、课题分析
金属切削加工就是在机床上利用切削工具 从工件上切除多余金属，使之成为具有一定几 何形状、尺寸精度和表面质量的加工方法。在 切削加工过程中，除了要有一定切削性能的切 削刀具外，还要有机床提供工件与切削刀具间 所必需的相对运动，而且这种相对运动还要与 工件各种表面的形成规律和几何特征相适应。 本课题主要学习切削运动和切削用量、刀具的 组成及其几何参数、车刀的工作角度等内容。
切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即 切削运动(cutting motions) 。 切削运动可以是旋转 运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇 的
（1）主运动
由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。 在切削运动中，主运动 (primary motion)速度最高、 耗功最大。 主运动只有一个。
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二、相关知识
切削加工：使用切削工具(包括刀具、磨具和磨 料)，在工具和工件的相对运动中，把工件上多 余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数 (尺寸、形状、位置)和表面质量的加工方法。
切削加工的重要性：切削加工能获得较高的精度 和表面质量，对被加工材料、工件几何形状及生 产批量具有广泛的适应性，在机械制造业中占有 十分重要的地位。
3)刀尖
三个刀面在空间的交点，也可理解为主、副切削刃 二条刀刃汇交的一小段切削刃。
在实际应用中，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。
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(2)车刀切削部分的主要角度
• 刀具角度是刀具设计、制造、刃磨和测量 时所使用的几何参数，它们是确定刀具切削 部分几何形状（各表面空间位置）的重要参 数。 • 参考系：用于定义和规定刀具角度的各基 准坐标面。 • 参考系：刀具静止参考系和刀具工作参考 系。
ap＝(dw-dm)/2
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5.刀具的几何参数
(1)切削刀具结构
由工作部分和非工作部分构成。
车刀(turning tools)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。
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（2） 进给运动
（3）合成切削运动
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刀具与工件之间附加 的相对运动, 它配合主运动 依次地或连续不断地切除 切屑, 从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。
进给运动
(feed movement)可由刀
具完成(如车削)，也可由工 件完成(如铣削)，可以是间 歇的（如刨削）, 也可以是 连续的（如车削）。 进给运动可以是1个或多个
主运动和进给运动 合成的运动称为合 成切削运动。
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各种切削加工的切削运动
3.切削加工过程中的工件表面
➢切削刃相对于工件的运动过程,
就是表面形成过程。
➢有两个要素，一是切削刃, 二
是切削运动。
➢不同的切削运动的组合,即可形
成各种工件表面。
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车削加工过程中工件上有三个不断变化着 的表面。