第二章 金属切削原理及刀具 1.pdf

第二章金属切削原理与刀具 金属切削加工就是用具有一定几何形状的刀具把工件毛 坯上的一部分金属材料 （统称余量 ）切除 ，获得图样所要求 的零件。在切削过程中 ，刀具和工件之间必须有相对的切削 运动 ，因此，掌握切削运动、刀具几何角度、切削用量和切 削层参数等的基本定义 ，是学习本课程的基础。本章主要以 外圆车削为例来讨论这些问题 ，但其定义也适于其它切削加 工方法。 第一节 刀具的结构 第二节 刀具材料 第三节 金属切削过程及其物理现象 第四节 切削力与切削功率 第五节 切削热与切削温度 第六节 刀具磨损与刀具寿命 第七节 切削用量的选择及工件材料加工性 第一节 刀具的结构 一、切削运动与切削要素 二、刀具角度 三、刀具种类 一、切削运动与切削要素 1.切削运动 刀具与工件间 的相对运动称为切 削运动，即表面成 形运动。切削运动 可分解为主运动和 进给运动。 切削运动及其 方向用切削运动的 速度矢量表示： Ve=Vc+Vf 图2-1 切削运动与切削表面 1.1 主运动 主运动是切削时的主要运动。主运动可以由刀具完成, 也可以由工件完成，其运动形式通常为旋转运动或直线运动, 如车削时工件的旋转运动，铣削时铣刀的旋转运动，钻削时 钻头的旋转运动。一般地讲，主运动的速度最高，消耗的功 率也最大，主运动只有一个。 1.2 进给运动 进给运动是将被切削金属层不断地投入切削，以切除 工件表面上全部余量的运动。进给运动可以有一个或几个。 进给运动由刀具或工件完成，如车削外圆时车刀平行于工件 轴线的纵向运动。其运动形式一般有直线、旋转或两者的合 成运动，它可以是连续的或断续的，消耗的功率也比主运动 要小得多。 1.3 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。 （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。 2.切削要素 包括切削用量和切削层的几何参数 (1)切削用量：切削时 各参数的合称。 1)切削速度v c 2)进给量f 3)背吃刀量（切削深度） 图2-1 切削运动与切削表面 α p 图2-1 切削运动 与切削表面 切削速度v c 切削速度，单位时间内，刀具和工件在主运动方向上的相对位 移，是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动的速度。当主运动为 旋转运动时，即为刀具或工件最大直径处的切削速度，由下式确定 p dn v c 1000*60 式中 v —— 切削速度（m/s ）； c d —— 完成主运动的刀具或工件的最大直径（mm ）； n —— 主运动的转速（r/min ） 当主运动为往复直线运动（如刨削），则 2L