項目一金屬切削加工基本知識

1、v【教學(xué)目的和要求】【教學(xué)目的和要求】v知識要求知識要求v 了解機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用；v掌握金屬切削加工機(jī)床的分類與型號編制方法；v掌握表面成形運動與輔助運動、傳動聯(lián)系與傳動鏈的概念，學(xué)會區(qū)分內(nèi)、外聯(lián)系傳動鏈；v明確本課程的主要內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求與學(xué)習(xí)方法。v掌握金屬切削加工的基本概念和術(shù)語；v掌握刀具幾何角度，刀具材料性能要求及高速鋼、硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用；v了解金屬切削加工過程中常見的物理現(xiàn)象；v掌握提高切削效益的一般途徑；v了解合理選擇切削用量的方法。v技能要求技能要求v具備識別機(jī)床型號、通過查閱資料獲取機(jī)床技術(shù)參數(shù)的能力。v具備合理選擇刀具材料的能力；v具備合理選擇刀具幾何參

2、數(shù)的能力；v具備合理選用切削液的能力。項目一 金屬切削加工的基本知識v【教學(xué)重點、難點】【教學(xué)重點、難點】 v重點了解解機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢、金屬切削機(jī)床的基本知識，本課重點了解解機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢、金屬切削機(jī)床的基本知識，本課程包含的內(nèi)容及一些學(xué)習(xí)方法。教學(xué)重點為切削運動、切削用量的概念程包含的內(nèi)容及一些學(xué)習(xí)方法。教學(xué)重點為切削運動、切削用量的概念 掌握正交平面靜止參考系角度的標(biāo)注。刀具材料應(yīng)具備的性能及高速鋼、掌握正交平面靜止參考系角度的標(biāo)注。刀具材料應(yīng)具備的性能及高速鋼、硬質(zhì)合金的性能與選用，了解切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損硬質(zhì)合金的性能與選用，了解切削變形、切削力、切削溫

3、度、刀具磨損及耐用度等幾個物理現(xiàn)象及影響因素，本課題的難點為正交平面靜止參及耐用度等幾個物理現(xiàn)象及影響因素，本課題的難點為正交平面靜止參考系角度的標(biāo)注。根據(jù)加工條件合理選擇切削參數(shù)，本課題難點為在不考系角度的標(biāo)注。根據(jù)加工條件合理選擇切削參數(shù)，本課題難點為在不同條件下刀具材料的合理選擇。難點為分析切削條件對切削變形、切削同條件下刀具材料的合理選擇。難點為分析切削條件對切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損及耐用度的影響。力、切削溫度、刀具磨損及耐用度的影響。v【教學(xué)方法和使用教具】【教學(xué)方法和使用教具】 v本項目采取了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、小組討論法、現(xiàn)場教學(xué)法、技能訓(xùn)練法、本項目采取了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

4、、小組討論法、現(xiàn)場教學(xué)法、技能訓(xùn)練法、問題法。問題法。v【教學(xué)時數(shù)】【教學(xué)時數(shù)】 v教學(xué)學(xué)時教學(xué)學(xué)時28學(xué)時學(xué)時 理論：理論：26學(xué)時學(xué)時 實踐：實踐：2學(xué)時學(xué)時一、機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中的作用一、機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中的作用v機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一。它不僅能直接提供人民機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一。它不僅能直接提供人民生活所需的消費品，而且為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備。因此，是生活所需的消費品，而且為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備。因此，是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展規(guī)模和水平對國民經(jīng)濟(jì)國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展規(guī)模和水平對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很大的制

5、約和直接影響，是一個國家經(jīng)濟(jì)實力和科學(xué)技術(shù)發(fā)的發(fā)展有很大的制約和直接影響，是一個國家經(jīng)濟(jì)實力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。因而世界各國均把發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)作為振興和展水平的重要標(biāo)志。因而世界各國均把發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)作為振興和發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點之一。發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點之一。v機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，又在很大程度上取決于機(jī)械制造技術(shù)的機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，又在很大程度上取決于機(jī)械制造技術(shù)的水平和發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)對機(jī)械制造技術(shù)水平和發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)對機(jī)械制造技術(shù)提出了越來越高的要求，推動機(jī)械制造技術(shù)向前不斷發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)提出了越來越高的要

6、求，推動機(jī)械制造技術(shù)向前不斷發(fā)展。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)遇與條件，特別是計算機(jī)技的發(fā)展，為機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)遇與條件，特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得常規(guī)機(jī)械制造技術(shù)與精密檢測技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、傳感術(shù)的發(fā)展，使得常規(guī)機(jī)械制造技術(shù)與精密檢測技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、傳感技術(shù)等有機(jī)結(jié)合更易于進(jìn)行，給機(jī)械制造領(lǐng)域帶來許多新技術(shù)、新概技術(shù)等有機(jī)結(jié)合更易于進(jìn)行，給機(jī)械制造領(lǐng)域帶來許多新技術(shù)、新概念，使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展又為其它念，使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展又為其它高新技術(shù)的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)、提供了可靠的保證，兩者相互促高新技術(shù)的發(fā)展打下

7、了堅實的基礎(chǔ)、提供了可靠的保證，兩者相互促進(jìn)，共同提高，為社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。進(jìn)，共同提高，為社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。 二、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢二、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 1.向高柔性化和自動化方面發(fā)展向高柔性化和自動化方面發(fā)展 隨著國內(nèi)外市場競爭越來越激烈，機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期越隨著國內(nèi)外市場競爭越來越激烈，機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期越來越短，來越短，-多品種中小批量生產(chǎn)已成為目前和今后生產(chǎn)的主多品種中小批量生產(chǎn)已成為目前和今后生產(chǎn)的主要類型。因此，以解決中小批量生產(chǎn)自動化問題為主要目標(biāo)的要類型。因此，以解決中小批量生產(chǎn)自動化問題為主要目標(biāo)的CNC（計算機(jī)數(shù)控

8、）、（計算機(jī)數(shù)控）、CAD/CAM（計算機(jī)輔助設(shè)計（計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助制造）、計算機(jī)輔助制造）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）和（柔性制造系統(tǒng)）和CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等高新技術(shù)，（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等高新技術(shù)，越來越受到重視。這些高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能使整個生產(chǎn)過程在計越來越受到重視。這些高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能使整個生產(chǎn)過程在計算機(jī)控制下，不僅實現(xiàn)自動化，而且實現(xiàn)柔性化、智能化、集成化，算機(jī)控制下，不僅實現(xiàn)自動化，而且實現(xiàn)柔性化、智能化、集成化，必然使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)周期縮短，產(chǎn)生很好的經(jīng)必然使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)周期縮短，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。濟(jì)效益。2

9、.精密加工和超精密加工的應(yīng)用將日益廣泛精密加工和超精密加工的應(yīng)用將日益廣泛 在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中，產(chǎn)品的精度要求越來越高，掌握精密和在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中，產(chǎn)品的精度要求越來越高，掌握精密和超精密加工技術(shù)，在未來的激烈競爭中具有重要意義，也是一個國家超精密加工技術(shù)，在未來的激烈競爭中具有重要意義，也是一個國家制造水平的重要標(biāo)志。制造水平的重要標(biāo)志。3.發(fā)展高速切削、強(qiáng)力切削發(fā)展高速切削、強(qiáng)力切削 這也是提高切削加工效率的重要途徑之一。這也是提高切削加工效率的重要途徑之一。 本課程是高職高專數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門主干課程。它是通過對本課程是高職高專數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的一門主干課程。它是通過對傳統(tǒng)課程傳統(tǒng)

10、課程 “金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具”、“金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床”、“機(jī)械制機(jī)械制造工藝學(xué)造工藝學(xué)”、“機(jī)床夾具設(shè)計機(jī)床夾具設(shè)計”的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，所形成的一門的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，所形成的一門新課程。新課程。 三、本課程的學(xué)習(xí)方法三、本課程的學(xué)習(xí)方法 本課程具有實踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的特點。學(xué)習(xí)時要重視在實踐教學(xué)本課程具有實踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的特點。學(xué)習(xí)時要重視在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)習(xí)，如各種實習(xí)、實驗和現(xiàn)場教學(xué)，要注意理論與實踐相結(jié)合，環(huán)節(jié)中學(xué)習(xí)，如各種實習(xí)、實驗和現(xiàn)場教學(xué)，要注意理論與實踐相結(jié)合，這有利于培養(yǎng)綜合運用所學(xué)的知識，解決生產(chǎn)實際問題的能力。機(jī)械制這有利于培養(yǎng)綜合運用所學(xué)的知識

11、，解決生產(chǎn)實際問題的能力。機(jī)械制造中的生產(chǎn)實際問題往往因生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，批量不同，具體生產(chǎn)條件造中的生產(chǎn)實際問題往往因生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，批量不同，具體生產(chǎn)條件不同而千差萬別。學(xué)習(xí)時要特別注意靈活運用所學(xué)知識，根據(jù)具體情況不同而千差萬別。學(xué)習(xí)時要特別注意靈活運用所學(xué)知識，根據(jù)具體情況處理問題。切記不要死記硬背、生搬硬套。處理問題。切記不要死記硬背、生搬硬套。一、金屬切削機(jī)床的基本知識一、金屬切削機(jī)床的基本知識v 金屬切削機(jī)床是利用切削、特種加工等方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器。（一）機(jī)床的分類和型號的編制（一）機(jī)床的分類和型號的編制 1. 機(jī)床的分類機(jī)床的分類 按其加工性質(zhì)和所用的刀具進(jìn)行分類

12、，將機(jī)床分為12大類,包括：車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、刨插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床以及其它機(jī)床。如表1所示。 其它分類方法：其它分類方法： （1）按照機(jī)床工藝范圍的寬窄（通用性程度）： 機(jī)床可分為通用機(jī)床、專門化機(jī)床和專用機(jī)床。 （2）按照機(jī)床自動化程度的不同： 機(jī)床可分為手動、機(jī)動、半自動和自動機(jī)床。 （3）按照機(jī)床重量和尺寸的不同： 機(jī)床可分為儀表機(jī)床、中型機(jī)床、大型機(jī)床、重型機(jī)床和超重型機(jī)床。 （4）按照機(jī)床加工精度的不同 機(jī)床可分為普通精度機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。 （5）按照機(jī)床主要工作部件的多少 機(jī)床可分為單軸、多軸機(jī)床或單刀、多刀機(jī)床等。 2

13、.機(jī)床型號的編制方法機(jī)床型號的編制方法 機(jī)床型號是機(jī)床產(chǎn)品的代號，用以簡明地表示機(jī)床的類型、通用特性和結(jié)構(gòu)特性以及技術(shù)參數(shù)等。（1）機(jī)床型號的表示方法： （二）機(jī)床的運動（二）機(jī)床的運動 金屬切削機(jī)床在進(jìn)行切削加工時，為了獲得所需的工件表面形狀，必需使刀具和工件按一定的規(guī)律作一系列運動，以保證刀具與工件之間具有正確的相對運動。如圖1所示在車床上車削外圓柱表面機(jī)床在加工過程中所需的運動，可按其功用的不同而分為表面成形運動和輔助運動兩類。1 1表面成形運動表面成形運動 表面成形運動又可分為主運動和進(jìn)給運動。2 2輔助運動輔助運動 機(jī)床上除表面成形運動外，其它所有的運動都屬于輔助運動。 1. 可獲得

14、較復(fù)雜的工件形狀。 2. 可獲得較小的表面粗糙度數(shù)值。 3. 可獲得較高的尺寸精度、表面幾何形狀精度和位置精度。 二、切削運動二、切削運動 在機(jī)床上為了切除工件上多余的金屬，以獲得形狀精度、 尺寸精度、位置精度和表面質(zhì)量都符合要求的工件，刀具與工 件之間必須作相對運動切削運動。根據(jù)切削運動在切削加 工過程中所起作用的不同，可將切削運動分為主運動和進(jìn)給運 動，如圖2-1所示。 一、切削加工的特點一、切削加工的特點 在機(jī)床上為了切除工件上多余的金屬，以獲得形狀精度、尺寸精度、位置精度和表面質(zhì)量都符合要求的工件，刀具與工件之間必須作相對運動切削運動。根據(jù)切削運動在切削加工過程中所起作用的不同，可將切

15、削運動分為主運動和進(jìn)給運動，如圖1-1所示。 1.主運動主運動v 主運動是切除工件上多余金屬層，形成工件新表面所必須的運動。主運動的特點是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只有一個主運動，它可由工件完成，也可由刀具完成。v2.進(jìn)給運動進(jìn)給運動v 進(jìn)給運動是把被切削金屬層間斷或連續(xù)投入切削的一種運動。與主運動相配合即可不斷地切除金屬層，獲得所需的表面。進(jìn)給運動的特點是速度小，消耗功率少。v3.合成切削運動合成切削運動v合成切削運動是主運動與進(jìn)給運動的合成，如圖1-1所示。三、工件的表面三、工件的表面 在切削過程中，工件上的金屬層不斷地被刀具切除而變?yōu)榍行迹瑫r在工件上形成新的表面，如圖1-2所示

16、（1）待加工表面待加工表面 工件上有待切除的表面稱為待加工表面。（2）已加工表面已加工表面 工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的新表面稱為已加工表面。（3）過渡表面（加工表面）過渡表面（加工表面） 切削刃正在切削的表面稱為過渡表面，也稱為加工表面。它是待加 工表面與已加工表面的連接表面。 四、切削用量四、切削用量 切削用量是切削過程中切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量的總稱，用于正確調(diào)整機(jī)床的工藝參數(shù) 如圖2-3所示。 （1）切削速度切削速度c 切削速度是刀具切削刃上的某一點相對于待加工表面在主運動方向上的瞬 時速度，車外圓時，計算公式如下：c= (dwn)/1000 (2-1)式中 c-切削速度，單位為m/mi

17、n或m/s； dW-工件待加工表面直徑，單位為mm；n-工件轉(zhuǎn)速，單位為r/min或r/s。 （2）進(jìn)給量進(jìn)給量 進(jìn)給量是刀具在進(jìn)給運動方向上相對于工件的位移量?？捎玫毒呋蚬ぜ哭D(zhuǎn)或每 行程的位移量來表示。 對于銑刀、鉸刀等多齒刀具，還規(guī)定每齒進(jìn)給量z，即多齒刀具每轉(zhuǎn)或每行程中每齒相 對于工件在進(jìn)給運動方向上的相對位移，單位為mm/Z。進(jìn)給速度f ，即切削刃選定點相對工件進(jìn)給運動的瞬時速度，單位為mm/min。 f=n （2-2） f=zZn （2-3）式中 Z-齒數(shù)。（3）背吃刀量背吃刀量aP 背吃刀量一般指通過切削刃基點并垂直于假定工作平面方向上測量的吃刀量。 車外圓時： aP=（dWdm

18、）/2 （2-4） 在切削過程中，工件上的金屬層不斷地被刀具切除而變?yōu)榍行迹瑫r在工件上形成新的表面，如圖1-2所示 切削用量是切削過程中切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量的總稱，用于正確調(diào)整機(jī)床的工藝參數(shù)如圖所示。 五、切削層參數(shù)五、切削層參數(shù) 刀具切削刃在一次進(jìn)給中，從工件待加工表面上切下來的金屬層稱為切削層。 如車外圓時，工 件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀從位置移到位置，前進(jìn)了一個進(jìn)給量，圖1-3中陰影部分即為切削層。其截面尺寸的大小即為切削層參數(shù)，它決定了刀具所承受負(fù)荷的大小及切削尺寸，還影響切削力、刀具磨損、工件表面質(zhì)量和生產(chǎn)率。 切削層尺寸可用以下三個參數(shù)表示： （1）切削層公稱厚度切削層公稱厚度hD 切

19、削層公稱厚度是指切削刃兩瞬時位置過渡表面間 的距離。 （2）切削層公稱寬度切削層公稱寬度bD 切削層公稱寬度是指沿過渡表面測量的切削層尺寸。 （3）切削層公稱橫截面面積切削層公稱橫截面面積AD 切削層公稱橫截面面積是指切削層橫截面的面積大小。 六、刀具切削部分的幾何角度六、刀具切削部分的幾何角度 金屬切削刀具種類繁多、形狀各異，但刀具切削部分的組成卻有共同點。車刀的切削部分可看作是其它各種刀具切削部分最基本的形態(tài)。v（一）車刀的組成 車刀由刀柄和刀頭組成，刀柄是刀具的夾持部分，刀頭則是刀具的切削部分。如圖1-5所示，刀頭由以下幾部分構(gòu)成。 （1）前刀面前刀面A） 切屑流出時經(jīng)過的刀面稱為前刀面

20、。 （2）后刀面后刀面A 與過渡表面相對的刀面稱為后刀面（也稱主后刀面）。 （3）副后刀面副后刀面A 與已加工表面相對的刀面稱為副后刀面。 （4）（主）切削刃（主）切削刃S 前刀面與后刀面匯交的邊緣稱為（主）切削刃。在切削加工過程中，它承擔(dān)主 要的切削任務(wù)。 （5）副切削刃副切削刃S 前刀面與副后刀面匯交的邊緣稱為副切削刃。它承擔(dān)少量的切削工作，配合主切 削刃完成切削工作并最終形成工件上的已加工表面。 （6）刀尖刀尖 刀尖是主、副切削刃的連接部位，或者是主、副切削刃的交點。大多數(shù)刀具在刀尖處磨成 一小段直線刃或圓弧刃，也有一些刀具主、副切削刃直接相交，形成尖刀尖，如圖2-6所示。 刀具切削刃在

21、一次進(jìn)給中，從工件待加工表面上切下來的金屬層稱為切削層。 如車外圓時，工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀從位置移到位置，前進(jìn)了一個進(jìn)給量，圖1-3中陰影部分即為切削層。v（一）車刀的組成 車刀由刀柄和刀頭組成，刀柄是刀具的夾持部分，刀頭則是刀具的切削部分。如圖2-5所示，刀頭由以下幾部分構(gòu)成。（二）刀具的靜止角度參考系 為了確定刀具切削部分各刀面和刀刃在空間的位置，以便于設(shè)計、制造、刃磨和測量刀具，必須建立一個空間坐標(biāo)平面參考系，也稱為刀具靜止角度參考系。由于刀具的幾何角度是在切削過程中起作用的，因此，刀具靜止角度參考系中坐標(biāo)平面的建立應(yīng)以切削運動為依據(jù)。 首先給出假定工作條件，假定工作條件包含假定運動條件和假

22、定安裝條件，然后建立參考系。在該參考系中確定的刀具幾何角度，稱為刀具的靜止角度，即標(biāo)注角度。（1）假定運動條件 以切削刃選定點位于工件中心高時的主運動方向作為假定主運動方向； 以切削刃選定點的進(jìn)給運動方向，作為假定進(jìn)給運動方向，一般不考 慮進(jìn)給運動大小的影響，即假設(shè)進(jìn)給量= 0。（2）假定安裝條件 假定車刀安裝絕對正確，即安裝車刀時應(yīng)使刀尖與工件中心等高，車 刀刀桿對稱面垂直于工件軸線。 這樣便可用平行或垂直于假定主運動方向的平面構(gòu)成坐標(biāo)平面，即參考系。現(xiàn)將刀 具靜止參考系的坐標(biāo)平面定義如下： 基面基面P Pr r：通過切削刃選定點垂直于假定主運動方向的平面稱為基面。對于車刀，基面平 行于車刀

23、刀桿底面。 切削平面切削平面P Ps s：通過切削刃選定點，與主切削刃相切并垂直于基面的平面稱為切削平面。 1 1 正交平面靜止參考系正交平面靜止參考系 （1）參考系的建立 正交平面參考系由上述基面、切削平面和正交平面三個 相互垂直的坐標(biāo)平面組成，如圖2-7所示，其中正交平面Po是通過切削刃選定點，同時垂直于基面與切削平面的平面。 正交平面參考系由上述基面、切削平面和正交平面三個 相互垂直的坐標(biāo)平面組成，如圖1-7所示，其中正交平面Po是通過切削刃選定點，同時垂直于基面與切削平面的平面。 （2）角度的標(biāo)注角度的標(biāo)注 在該參考系中可標(biāo)注以下幾個角度，在該參考系中可標(biāo)注以下幾個角度，如圖如圖1-8

24、所示所示。 主偏角主偏角r 基面中測量的主切削刃與假定進(jìn)給運動方向之間的夾角稱為主偏角。 刃傾角刃傾角s 切削平面中測量的主切削刃與過刀尖所作基面之間的夾角稱為刃傾角。 前角前角O 正交平面中測量的前刀面與基面之間的夾角稱為前角。 后角后角O 正交平面中測量的后刀面與切削平面之間的夾角稱為后角。 副偏角副偏角r 基面中測量的副切削刃與假定進(jìn)給運動方向之間的夾角稱為副偏角。 副后角副后角O 副正交平面中測量的副后刀面與副切削平面之間的夾角稱為副后角。 楔角楔角O 正交平面中測量的前、后刀面之間的夾角稱為楔角O=90o-（O +O） 刀尖角刀尖角r 基面中測量的主、副切削刃之間的夾角稱為刀尖角。

25、r =180o（r+r） （3）角度正負(fù)的規(guī)定）角度正負(fù)的規(guī)定 如圖1-9a所示， 前面與基面平行時前角為零；前面與切削平面間夾角小于90時，前角為正；大于90時，前角為負(fù)。后面與基面間夾角小于90時，后角為正；大于90時，后角為負(fù)。 如圖1-9b所示，刀尖處于切削刃最高點時刃傾角為正，刀尖處于切削刃最低點時刃傾角為負(fù)，切削刃與基面相重合時刃傾角為零。主偏角與負(fù)偏角的大小介于090之間。v2）角度的標(biāo)注角度的標(biāo)注 在該參考系中可標(biāo)在該參考系中可標(biāo)注以下幾個角度，如圖注以下幾個角度，如圖1-8所示所示。（3）角度正負(fù)的規(guī)定）角度正負(fù)的規(guī)定 如圖1-9a所示， 前面與基面平行時前角為零；前面與切削

26、平面間夾角小于90時，前角為正；大于90時，前角為負(fù)。后面與基面間夾角小于90時，后角為正；大于90時，后角為負(fù)。 如圖2-9b所示，刀尖處于切削刃最高點時刃傾角為正，刀尖處于切削刃最低點時刃傾角為負(fù)，切削刃與基面相重合時刃傾角為零。主偏角與負(fù)偏角的大小介于090之間。 通過切削刃選定點，垂直于假定工作平面和基面的平面。 Pp 背平面 量的基面與前刀面之間的夾角側(cè)后角側(cè)后角（背后角背后角p）：假定工作平面中（背平面）測量的切削平面與后刀面之間的角 通過切削刃選定點，平行于假定進(jìn)給運動方向并垂直于基面的平面P 假定工作平 假定工作平面、背平面靜止參考系同正交平面靜止參考系 Ps 切削平面 側(cè)前角

27、側(cè)前角（背前角背前角p）：假定工作平面（背平面）中測量的基 面與前刀面之間的夾角側(cè)后角側(cè)后角（背后角背后角p）：假定工作平面中（背平面）測量的切削平面與后刀面之間的夾角 同正交平面靜止參考系 Pr 基面 通過切削刃選定點與切削刃相垂直的平面 Pn 法剖面 同正交平面靜止參考系 Ps 切削平面 法前角法前角n ：法剖面中測量的基面與前刀面之間的夾角法后角法后角n： 法剖面中測量的切削平面與后刀面之間的夾角 同正交平面靜止參考系 Pr 基面 法剖面靜靜止參考系 標(biāo)注角度 定 義 符號 參考平面 參考系 2其它靜止參考系其它靜止參考系 刀具幾何角度除可在正交平面靜止參考系中標(biāo)注以外，根據(jù)設(shè)計和工藝的

28、需要，還可以選用以下靜止參考系來標(biāo)注，見表2-1。 表2-1 其它靜止參考系(三三)刀具的工作角度刀具的工作角度 1進(jìn)給運動對刀具工作角度的影響進(jìn)給運動對刀具工作角度的影響（1）當(dāng)?shù)毒咦骺v向進(jìn)給運動時當(dāng)?shù)毒咦骺v向進(jìn)給運動時（如圖 1-10所示）v oe=o+o （2-5） oe=o-o （1-6）（2）當(dāng)?shù)毒咦鳈M向進(jìn)給運動時當(dāng)?shù)毒咦鳈M向進(jìn)給運動時（如圖1-11所示） oe=o+ （2-7） oe=o- （1-8） 2刀具安裝位置對刀具工作角度的影響刀具安裝位置對刀具工作角度的影響（1）刀具裝高或裝低的影響刀具裝高或裝低的影響 當(dāng)?shù)都庋b高于工件中心高時，若不計進(jìn)給運動的影響，建立工作基面pre和

29、工作切削平面pse 。由圖1-12可以看出，刀具的工作前角較靜止前角增大，刀具的工作后角較靜止后角減小。若刀尖裝低，情況則相反。 oe=o+o （1-9） oe=o-o （1-10）（2）刀桿軸線不垂直于進(jìn)給運動方向的影響刀桿軸線不垂直于進(jìn)給運動方向的影響 在基面內(nèi)，若刀具軸線在安裝時不垂直于進(jìn)給運動方向，則刀具 的工作主偏角和工作副偏角將增大或減小，如圖1-13所示。 re =r G （1-11） ，re =r G （1-12） （1）當(dāng)?shù)毒咦骺v向進(jìn)給運動當(dāng)?shù)毒咦骺v向進(jìn)給運動時時（如圖 1-10所示） 由于是以合成運動速度e為依據(jù)建立工作參考系，因此，刀具的工作前角較靜止前角增大，刀具的工作

30、后角較靜止后角減小。 v oe=o+o （2-5） oe=o-o （2-6）（2）當(dāng)?shù)毒咦鳈M向進(jìn)給當(dāng)?shù)毒咦鳈M向進(jìn)給運動時運動時（如圖1-11所示） 刀具的工作前角較靜止前角增大，刀具的工作后角較靜止后角減小。 oe=o+ （1-7） oe=o- （1-8）（2）刀桿軸線不垂直于進(jìn)給運動方刀桿軸線不垂直于進(jìn)給運動方向的影響向的影響 在基面內(nèi)，若刀具軸線在安裝時不垂直于進(jìn)給運動方向，則刀具 的工作主偏角和工作副偏角將增大或減小，如圖1-13所示。 re =r G （1-11） ，re =r G （2-12） 一、切削變形一、切削變形 切削變形本質(zhì)是工件切削層金屬受刀具的作用后，產(chǎn)生彈性變形和塑性變

31、形，使切削層金屬分離變?yōu)榍行嫉倪^程。1切屑的形成切屑的形成 根據(jù)形成切屑的外形不同，通常將切屑分為以下四種類型。 （1）帶狀切屑帶狀切屑 外形呈帶狀，底面光滑，背面無明顯裂紋，呈微小鋸齒形。加工塑金屬，如碳鋼、合金鋼、銅、鋁等材料時，常形成此類切屑。 （2）節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑 切屑底面較光滑，背面局部裂開成節(jié)狀。切削黃銅或低速切削鋼時，容易得到此類切屑。 (3）粒狀切屑粒狀切屑 切屑沿厚度斷裂為均勻的顆粒狀。切削鉛或很低的速度下切削鋼時,可得到此類切屑。 （4）崩碎切屑崩碎切屑 切削脆性金屬如鑄鐵、青銅時，切削層幾乎不經(jīng)過塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂，從而使切屑呈不規(guī)則的細(xì)粒狀。 切削塑性金屬時影響切

32、屑形態(tài)的因素及其對切削力的影響見表1-1v 切削層金屬經(jīng)過切削加工形成的切屑，其長度較切削層長度縮短，厚度較切削層厚度增加，說明切削層金屬發(fā)生了變形，如表1-4所示。2.積屑瘤現(xiàn)象 （1）積屑瘤的概念）積屑瘤的概念 如圖1-15所示。（2）積屑瘤的產(chǎn)生與成長）積屑瘤的產(chǎn)生與成長 形成粘結(jié)和加工硬化是積屑瘤成長的必要條件。（3）積屑瘤的脫落與消失）積屑瘤的脫落與消失（4）積屑瘤的作用）積屑瘤的作用 積屑瘤對粗加工是有利的，對于精加工則相反。（5）減小或避免積屑瘤的措施）減小或避免積屑瘤的措施 避免采用產(chǎn)生積屑瘤的速度進(jìn)行切削（如圖1-16所示），即宜采用 低速或高速切削，但低速加工效率低，故多用

33、高速切削； 采用大前角刀具切削，以減少刀具與切屑間的接觸壓力； 降低工件材料的塑性，提高工件的硬度，減少加工硬化傾向； 其它措施，諸如減小進(jìn)給量，減小前刀面的粗糙度值，合理使用切削液等。 v（1）積屑瘤的概念）積屑瘤的概念 在一定切削速度范圍內(nèi)，加工鋼材、有色金屬等塑性材料時，在切削刃附近的前刀面上會出現(xiàn)一塊高硬度的金屬，它包圍著切削刃，且覆蓋著部分前刀面，可代替切削刃對工件進(jìn)行切削加工，這塊硬度很高（約為工件材料硬度23倍）的金屬稱為積屑瘤，如圖1-15所示（5）減小或避免積屑瘤的措施）減小或避免積屑瘤的措施 避免采用產(chǎn)生積屑瘤的速度進(jìn)行切削（如圖1-16所示），即宜采用低速或高速切削，但低

34、速加工效 率低，故多用高速切削； 采用大前角刀具切削，以減少刀具與切屑間的接觸壓力； 降低工件材料的塑性，提高工件的硬度，減少加工硬化傾向； 其它措施，諸如減小進(jìn)給量，減小前刀面的粗糙度值，合理使用切削液等。 二、切削力二、切削力 1.切削力的來源切削力的來源 切削力來源有兩個方面：即切削層金屬變形產(chǎn)生的變形抗力和切屑、工件與刀具間摩擦產(chǎn)生的摩擦抗力。 2.切削力的分解切削力的分解 3.切削力的計算切削力的計算 4.影響切削力的因素影響切削力的因素 5.切削功率切削功率 22DCFF 2.切削力的分解切削力的分解 切削力是一個空間力，大小和方向都不易直接測定。為了適應(yīng)設(shè)計和工藝分析的需要，一般把切削力分解，研究它在 一定方向上的分力.如圖1-17、1-18所示三、切削熱與切削溫度三、切削熱與切削溫度 1.切削熱切