金属切削原理与刀具第一章金属切削加工的基本概念什么叫金属切削？定义----在切削过程中，刀具与工件之间必须有相对的切削运动，即在金属机床上利用有一定几何形状的刀具来切除工件上多余的金属层，以获得所要求的尺寸、形状、精度和表面质量的过程（举例运动和速度的关系)。第一节切削运动和切削用量一.零件表面的形成金属切削中，机加工零件的表面均可看成是曲面和平面（外圆面、内圆面或曲面）组成。但在切削过程中，工件上始终有三个连续小段变化的表面。已加工面---工件上经刀具切削后产生的表面即仰对的表面。加工表面---工件上由主切削刃正在切削形成的表面。待加工面---工件上有待切除的表面。如图1--1上述三个表面在切削过程中，始终处于一个动态过程（变化）。因此只要能对这些基本表面进行加工，就能完成所有零件的加工，而上述基本表面可以用一定的运动组合来完成的。例如外（内）圆表面可由旋转运动和直线运动的组合来形成。平面可由直线运动和直线运动的组合来完成（即车床、刨床、磨床等）。所以，要完成零件表面的切削加工，刀具与零件之间必须要有相对的切削运动。二.切削运动什么叫切削运动?定义---切削运动是指在切削过程中刀具相对工件的运动。即在切削过程中应具备形成零件表面的基本运动。按其在切削过程中的作用，可分为主运动和进给运动。如图（1--2）所示。主运动：直接切除工件表面上的切削层，使之转变为切削一形成工件新的表面的主要运动。也就是讲，切削运动中速度最高消耗功率最大的运动称为主运动。主运动可以由工件来完成。如：车削时，主运动是工件的旋转运动。铣削是，主运动是铣刀的选择运动。钻削是，主运动是钻头的选择运动。刨削时，刨刀的往复直线运动均为主运动。但无论哪种运动，主运动度只能有一个。根据加工方法不同，主运动的形态也不相同。当然有是也可以相互转换的（举例）。主运动的速度即为切削速度，用v来表示。单位为m/min或m/s。进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动称为进给运动。它分为吃刀运动和走刀运动（如车削外圆是车刀的横向进给运动和车削外圆时车刀的纵向进给运动）。1.车削：进给运动有两个，纵向进给和横向进给。2.钻削：进给运动有一个，即轴向进给，钻头向下的运动属于进给运动。3.铣削：进给运动有三个，即纵向进给、横向进给和垂直进给。切屑（铁屑)是指从工件上多余金属层中切下来的金属或者说因尺寸与形状需要，被切削刃从工件上切割而离开母体的金属。吃刀运动是控制刀刃的切入深度的运动。多数情况下多数情况下是间隙性的也可以是连续性的，如钻削。进给运动速度较低消耗的功率较小。所以，要完成工件上多余金属层的切除工作，只有主运动和进给运动同时具备，才能得以实现。三.切削用量切削用量是表示切削参数的量。它包括背吃刀量、进给量和切削速度三要数。合理选择切削用量与提高劳动生产力、提高加工质量及经济性有着密切的关系（举例）。有以下三个方面限制其的选择：切削速度v切削速度是刀具切削刃上的某一点相对于加工表面上该点在主运动方向上的瞬时速度。即主运动的线速度。单位为：m/s或m/min。当主运动为旋转运动时（如车削加工运动），车削速度按下式公式计算：V=πdn/1000(m/min)式中：n表示工件或刀具每分钟转速（r/min)B表示工件待加工表面直径或刀具的最大直径当主运动为往复直线运动时（如牛头刨床的运动），其平均速度按下式计算：V=2lnv/1000(m/min)式中l表示往复直线运动的行程长度（mm)nv表示主运动每分钟的往复次数（str/min)进给量（f)进给量是工件或刀具每转一转或往复一次或刀具每转一齿时，工件与进给方向的移动量。单位为：mm/r。如果主运动是往复直线运动（如刨床）时，f为刀具每一次在工件进给方向上的移动量。单位为：mm/str(毫米/？）。背吃刀量(ap)背吃刀量是工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距离。单位（mm)。车外圆时，背吃刀量ap按下式计算:ap=(dw-dm)/2(mm)式中，dw为待加工表面直径（mm),dm为加工表面直径（mm).钻孔时，ap=dm/2式中dm为钻孔的直径或钻头直径。背吃刀量ap的大小直接影响到刀具主运动刃的工作长度，可以反映出切削负荷的大小。第二节刀具切削部分的组成和刀具的几何角度本节主要以外圆车刀为例，来讨论刀具切削部分的组成。刀具是切削加工中的重要工具，也是切削加工中影响生产率、加工质量和成本的最活跃的因素。刀具种类繁多，形状各异，有共同的特性，也有不同的特性。且都是有切削部分和刀体两部分组成。前者是起切削作用，后者是其起夹持作用。但外圆车刀切削部分的形态是基本形态，其它刀具均可看成是外圆车刀的演变和组合。根据需要外圆车刀：基本形态----