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第二章 金属切削加工的基础知识 第一节 切削运动和切削要素 第二节 刀具的几何角度和结构 第三节 切削层参数 第四节 刀具材料 第一节 切削运动和切削要素 一、零件的种类及组成 二、切削运动分析 切削运动 二、切削运动分析 主运动：直接切除工件上的切削层，使之变为切屑，以形成工件新表面的运动。 通常用切削速度 vc (m/s) 表示。 三、切削用量三要素 三、切削用量三要素 切削速度：(vc) 第二节 刀具的几何角度和结构 一、刀具切削部分的结构要素 第二节 刀具的几何角度和结构 归结起来： “三面两刃一尖” 二、刀具标注角度参考系 前提条件： 不考虑进给运动； 车刀刀尖与工件中心等高； 刀杆中心线与进给方向垂直； 刀具的安装面与基面Pr平行； 正交平面参考系： 正交平面参考系： 正交平面参考系： 法平面参考系： 假定工作平面、背平面参考系： 假定工作平面、背平面参考系： 三、刀具的标注角度 在基面内测量的角度： 三、刀具的标注角度 三、刀具的标注角度 在切削平面内： 四、刀具的工作角度 四、刀具的工作角度 第三节 切削层参数 一、切削层： “刀具沿进给方向移动一个进给量 f，由一个刀齿正在切削着的金属层”。 切削层的大小和形状直接影响： 刀具切削部分承受的载荷大小； 决定了切削的尺寸和形状； 二、切削层的参数 三、残留面积： 第四节 刀具材料 一、刀具材料应具备的基本性能： 高的硬度；必须高于工件硬度，通常应60HRC以上。 足够的强度和韧性； 较高的耐磨性； 较高的耐热性； 良好的工艺性； 二、常用刀具材料 高速钢（1900年首次使用） 二、常用刀具材料 硬质合金： 三、超硬刀具材料 陶瓷 人造聚晶金刚石（PCD） 立方氮化硼（CBN） * * 完成切削加工必须具备的两个条件： 切削刀具与工件之间必须有一定的相对运动； 切削刃有一定的形状； 直线运动 旋转运动 特点：速度高、功耗大、只能有一个。 进给运动：不断地把切削层投入切削的运动。通常用vf、f或 fz表示。 特点：速度低、功耗小、可以是断续运动、可以有多个。 合成切削运动：主运动和进给运动合成的运动。用ve表示。 进给量：( f ) 背吃刀量：(ap) “工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距离”。 对于外圆车削： “切削刃选定点相对与工件主运动的瞬时速度”。通常以最大线速度为准。 主运动是旋转运动时： 主运动是直线运动时： “工件或刀具每转一转时，两者沿进给方向的相对位移”。 f (mm/r), vf (mm/s), fz (mm/z) 前刀面Ar 后刀面Aα 副后刀面Aα’ 交线 交线 主切削刃s 副切削刃s’ 刀尖 连接部分 一、刀具切削部分的结构要素 基面Pr： “通过主切削刃上选定点垂直于主运动方向的平面” 切削平面Ps： “通过主切削刃上选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面”。 正交平面（主剖面）Po： “通过主切削刃上选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面”。 法平面Pn: “通过主切削刃上选定点，并垂直于切削刃的平面”。 假定工作平面（进给剖面）Pf： “通过主切削刃上选定点，平行于进给方向并垂直于基面的平面” 背平面（切深剖面）Pp: “通过主切削刃上选定点，同时垂直于基面和假定工作平面的平面”。 主偏角： “主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角”。 副偏角： “副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角”。 刀尖角： “主切削刃与副切削刃之间的夹角”。εr=180o-(Кr+Кr’) 在正交平面内测量的角度 后角：αo “后刀面与切削平面的夹角” 前角：γo “前刀面与基面之间的夹角”。 刃倾角：λS “主切削刃与基面之间的夹角” 切削厚度：hD “垂直于过渡表面度量的切削层尺寸” hD=f?sinКr (mm) 切削宽度：bD “沿着过渡表面度量的切削层尺寸” bD=ap/sinКr (mm) 切削面积：AD AD=hD?bD (mm2) 对于外圆车削： AD=f?ap (mm2) 基本性能： 硬度：62~65HRC 耐热性：500~600 ℃ 切削速度：V 30 m/min 工艺性好，适用于制造复杂刀具。 常用牌号： W18Cr4V W6MO5Cr4V2 W6MO5Cr4V2Al 基本性能： 硬度：74~82HRC 耐热性：800~1000 ℃ 切削速度：V=100~ 300 m/min 工艺性差，不适