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1、思考：下列切削运动的主运动和 进给运动分别是什么？第二章 金属切削加工的基本 术语和定义2.1 切削运动及形成的表面2.2 切削用量2.3 切削层参数2.4 刀具切削部分的几何参数 2.1 切削运动及其形成的表面金属切削加工是机械制造工业中的一种基本加 工方法 。 利用刀具切去工件毛坯上多余的金属 层（加工余量），以获得具有一定的表面精度 （形状、尺寸和位置精度）和表面质量。切削加工必备三个条件：刀具与工件之间要有相对运动刀具具有适当的几何参数，即切削角度刀具材料具有一定的切削性能1. 切削运动刀具与工件间的相对运动，即表面成形运动。分为 主运动和进给运动。 1）主运动是刀具与工件之间最主要的
2、相对运动，消耗功率最大，速度最高，有且仅有一个。运动形式：旋转运动（车削、镗削的主轴运动）直线运动（刨削、拉削的刀具运动）运动主体：工件（车削）；刀具（铣削）。2）进给运动使新切削层不断投入切削，使切削工作得以继续下去的运动 。 进给运动的速度一般较低，功率也较少。其数量可以是一个，也可以是多个。可以是连续进行的，也可以是断续进行 的。可以是工件完成的，也可以是刀具完成的。运动形式：连续运动：如车削；间歇运动：如刨削。一个运动，如钻削；多个运动，如车削时的纵向与横向进给运动；没有进给运动，如拉削。运动主体：工件，如铣削、磨削； 刀具，如车削、钻削。2.切削过程中工件形成的表面切削过程中，工件上
3、有三个不断变化的表面待加工表面：工件上即将被切除的表面过渡表面：正被切削的表面，下一切削行程将 被切除己加工表面：切削后形成的新表面切屑：在刀刃的作用下离开工件母体的金属或 者说被切下的金属 各种切削加工的切削运动与工件表面零件不同表面加工时的切削运动刨削：主运动刨刀的直线运动 进给运动工件移动钻削：主运动钻头旋转 进给运动钻头轴向移动插齿：主运动插齿刀上下运动 进给运动工件分度运动等车外圆：主运动工件高速旋转 进给运动车刀轴向运动磨外圆：主运动砂轮旋转进给运动工件转动，砂轮轴向移动铣平面：主运动铣刀旋转进给运动工件移动镗孔：主运动刀具旋转（绕工件轴线）进给运动刀具径向移动2.2 切削用量切削
4、用量是切削速度、进给量（走刀量 ）和背吃刀量（切削深度）的总称，也 称为切削用量三要素切削用量直接影响工件加工质量、刀具 寿命、机床功率损耗及生产率等1、切削速度Vc：指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。各点不同，取最大值。 主运动为旋转运动 时(如车、钻、铣、镗、磨等)，dw：刀具或工件的最大回转直径，mm；n：主运动转速，r/s。方向即主运动的方向，切线方向。2、进给量f或进给速度Vff ：刀具在进给运动方向上相对工件的位移 量。 单位：mm/r。Vf：切削刃上选定点相对于工件的进给运 动瞬时线速度，mm/s。对于多刃刀具(如铣刀等，齿数为z)，常用 每齿进给量fz （mm/z）
5、表示。则Vf、fz与f的关系为：Vfnfnzfz3、背吃刀量ap（切削深度）是工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距 离。单位：mm 。在与主运动和进给运动方向所组成的平面的法 线方向上度量。车外圆时： ap=(dwdm)/2钻孔时： ap=dw/22.3切削层参数2.3.1切削层参数 刀具切削刃在一次进给（走刀）中，从工件待加工表面上切下的金属层 称切削层。1切削金属公称厚度hD 切削层公称厚度是在基面内测量的切削刃两瞬时位置过渡表面间的距离 ，单位为mm。 hD=fsinr 2切削层公称宽度bD 切削层公称宽度是在基面内沿过渡表面测量的切削层尺寸，单位为mm bD= 3.切削层公称横截面面
6、积AD 切削层公称横截面面积在基面内测量，单位为mm2 AD=hDbD=faP 阴影部分即为切削 层。其截面尺寸的 大小即为切削层参 数，它决定了刀具 所承受负荷的大小 及切削尺寸，还影 响切削力和刀具磨 损、表面质量和生 产效率。切削层参 数通常在基面内测 量 hD随f、的增 大而增大。当切 削刃为直线时， 切削刃上各点处 的hD相等；切削 刃为曲线时，刃 上各点的hD是变 化的。ap越大，bD越宽。AD小结主运动、进给运动待加工表面、已加工表面、过渡表面切削三要素：切削速度、进给量、背吃 刀量切削层参数：切削厚度、切削宽度、切 削层横截面积作业课本P23页第8题、第9题2.4 刀具几何角度
7、切削刀具种类很多，形状各异，但其切削部分都有共同的 特征。刀具由刀头和刀体组成，可看作是外圆车刀的演变 和组合。2.4.1车刀切削部分的组成车刀由刀头和刀杆组成。刀杆用于装夹，刀头用于切削。结构形式有： a）焊接式车刀b）整体式车刀c）机夹式车刀刀具切削部分由一尖二刃三面组成。前刀面A：切屑沿其流出的刀面。 控制切屑流向主后面A：刀具上同前 刀面相交形成主切削刃 的表面，与工件过渡表 面相对。副后面A ：刀具上同前面相交形成副切削刃的表面 ，与工件已加工表面相对。主切削刃S： 前刀面与主后 面的交线。承 担主要切削工 作。副切削刃S ： 前刀面与副后面的交线。担负少量切削工作 刀尖： 主、 副
8、切削刃交汇 处。一小段直 线或圆弧。 刀尖形状2.4.2 刀具角度的参考系静止参考系（标注角度参考系）：刀具设计、制造、刃 磨和测量工作角度参考系：确定刀具实际工作角度2.4.2确定刀具角度的静止参考系 刀柄的中心线垂直于进给方向 背平面PpA 参考系的假定条件：B 参考系的主要坐标平面 基面Pr 切削平面Ps 正交平面Po 假定工作平面Pf 不考虑进给运动 车刀刀尖与工件轴线等高 法平面PnC 定义与说明： 假定工作平面：假定工作平面(又称进给平面)是通过切削刃选定点与基面垂直，且与假定进给方向平行的平面，用Pf表示。对于车刀，假定工作平面一般是与进给方向平行的铅垂面。 基面：基面是通过切削
9、刃选定点并垂直于假定的主运动方向的 平面，用Pr表示。对于车刀，基面一般为过切削刃选定点的水 平面。 切削平面：切削平面是通过切削刃选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面，用Ps表示。对于车刀，切削平面一般为铅垂 面。 正交平面：正交平面(又称主剖面)是通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面，用Po表示。对于车刀，正交平面一般也是铅垂面。 法平面：是指过切削刃上某选定点，与切削刃垂直的平面， 用Pn表示。 背平面：背平面(又称切深平面)是通过切削刃选定点 并同时垂直于基面和假定工作平面的平面，用Pp表示。对 于车刀，背平面一般是与切深方向平行的铅垂面。常见刀具标注角度参考系正交平面参
10、考系：基面、切削平面 、正交平面法平面参考系：基面、切削平面 、法平面假定工作平面参考系：基面、假定 工作平面、背平面注：如果切削刃选定点在副切削刃上，则所定义的是副切削刃标注参考系 的平面，应在相应的符号右上角加标“”表示。刀具标注角度是指刀具在其静止参考系中的一组 角度，它 是刀具设计、制造、刃磨和测量时所必需的 。2.4.3 正交平面参考系刀具标注角度刀具正负角度的规定前角正负规定：在正交平面中， 若前刀面在基面之下时，为正值 ；在上为负值；重合时为零。后角也有正负之分，但在切削加 工中，一般只有正值。刃倾角正负规定：主切削刃与基 面重合或平行时，为零。刀尖相 对于车刀底面处于最高点时，
11、刃 倾角为正；处于最低点时，为负 。2.4.4常用车刀标注角度举例1、90外圆车刀结构分析：该车刀主偏角为90，用于纵向进给 车削外圆，尤其适于刚性较差的细长轴类零件 的车削加工。该车刀共有3个刀面，即前刀面 、后刀面、副后刀面；所需标注独立角度为6 个，即前刀面控制角为前角、刃倾角，后刀面 控制角为后角、主偏角，副后刀面控制角为副 后角、副偏角。绘图方法： (1)画出 刀具在基面中的投影 ，取主偏角为90，并 标注进给运动方向， 以明确表明后刀面与 副后刀面，主切削刃 与副切削刃的位置。(2)画出切削平面(向 视图)中的投影，注意 放置位置。(3)画出主剖面、副 剖面。(4)标注相应角度数
12、值(此处用符号表示)2、切断刀结构分析：切断刀采用横向进给 方式对工件进行切削加工，主要 用于工件的切槽或切断。切断刀 共有4个刀面：一个前刀面、一个 主后刀面、两个副后刀面，切断 刀有左右两个刀尖，一条主切削 刃，两条副切削刃。切断刀可以 看做是两把端面车刀的组合，进 刀时同时切削左右两个端面。由 于它有4个刀面，故所需标注的独 立角度有8个：控制前刀面的前角 、刃倾角，控制主后刀面的主偏 角、后角，控制左、右副后刀面 的2个副偏角和2个副后角。车刀角度绘图步骤绘图时，要求按国家制图标准，视图间符合投影关系；一 般用正交平面参考系标注刀具角度；刀具角度按实际值绘 制（必要时可用夸大画法），结
13、构尺寸按比例绘制；图中 只标注基本角度和参数，派生角度不需表示。绘图步骤如 下：1、选刀具基面投影图作为主视图，标出主偏角和副偏角 ，图中反映出刀柄安装面宽度和刀尖位置。2、画出正交平面剖视图，标出前角和后角。剖视图中切 削刃至刀柄安装面高度可近似用刀柄高度尺寸绘制。3、画出副切削刃上副正交平面剖视图，标出副后角。4、画出切削平面投影视图，标出刃倾角，图中反映刀柄 高度。5、必要时画出局部放大图，标出刀具的其他参数。2.4.5 刀具的工作角度 进给运动对工作角度的影响刀具的标注角度是在一定假设条件下的静止参考系中定义的 。在实际切削中并不存在这种理想状态，刀具实际切削中的工作 角度要发生某些变化，这些变化对切削加工将产生一定的影响。 刀具安装高低对工作角度的影响 刀具安装偏斜对工作角度的影响作业课本P23页复习思考题第10题，第11题
