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* * CH1 金属切削的基础知识 CH2 金属切削机床的基础知识 CH3 切削加工方法 CH4 齿轮齿形的加工 CH5 机械加工工艺过程 CH6 数控机床和特种加工 CH1 金属切削的基础知识 本章以车削为代表扼要讲述切削加工 的基本规律，怎样利用基本规律选择刀具 材料、刀具角度、切削用量和切削液，怎 样改善工件材料的切削加工性，并提及车 刀、麻花钻和铣刀的构造。 §1－1 切削运动和切削要素 一、切削运动 1. 主运动 切下切屑最基本的运动。也是消耗功率最大的运动。主运动只有一个，它可由刀具完成也可由工件完成。 2. 进给运动 使金属层不断投入切削，从而加工出 完整表面所需的运动。进给运动可以是一个，也可以 是几个，可由刀具完成也可由工件完成。 各种切削加工的切削运动都是由一些简单的运动单元组合而成，包括： 1）已加工表面：已经切去多余金属而形成的新表面. 2）加工表面：主切削刃正在切削的表面。 3）待加工表面：即将被切去金属层的表面。 主运动 进给运动 车削 工件旋转 车刀轴向运动和切入运动 钻削 钻头旋转 钻头轴向运动 拉削 拉刀直线运动 拉刀直线运动 磨削 砂轮旋转 工件旋转及工件（砂轮）移动 铣削 铣刀旋转 工件移动 刨削 刨刀往返运动 工件横向运动（牛头刨床） 工件往返运动 刨刀往返运动（龙门刨床） 1. 切削用量要素（切削用量） 二、切削要素 1）切削速度v（m/s） 主运动的速度。 V = ————（m/s） π· d · n 1000 V = —————（m/s） 2Lnr 1000×60 若主运动为旋转运动： 式中：d—— 工件待加工表面或刀具直径（㎜）； n—— 工件或刀具转速（r/s）。 若主运动为直线运动： 式中：L—— 往复运动行程长度（㎜）； nr —— 主运动每分钟往复次数。 2）进给量vf（㎜/s）或f（㎜/r）或af（㎜/z） 3）切削深度ap（㎜） 在一个工作循环（或单位时间）内，刀具与工件之 间沿进给方向的相对位移。 Vf = f · n = af · z · n（㎜/s） 车削外园：ap = （dw-dm)/2； 钻孔：ap = dm/2。 工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。 式中： dm —— 工件已加工表面直径（㎜） dw ——— 工件待加工表面直径（㎜） 2. 切削层剖面要素 1）切削厚度ac 相邻加工表面间的垂直距离。（㎜） 2）切削宽度aw 沿主切削刃度量的切削层尺寸。它 代表着参加切削的主刀刃长度。（㎜） 3）切削面积Ac 切削层在垂直于切削速度平面内截 形的面积。它代表着刀具所受负荷。（㎜2） ac = f · sinKr aw = ap/sinKr Ac = ac · aw = f · ap 工件上正在被切削刃切削的一层金属。其大小和形状决定了刀具切削部分所受栽荷大小及切屑形状。切削层剖面的尺寸称为切削层的几何参数。包括： 3. 残留面积高度Ra 直线刃尖角车刀： Ra = f/（ctgKr + ctgKr′） 刀尖带园角车刀： Ra = f2/8rs 式中：Kr——刀具主偏角（°） Kr′ ——刀具副偏（°） rs ——刀尖园角半（㎜） 上述切削面积Ac只是被切掉的理论切削面积。由于有副偏角Kr′的存在，工件表面将留有一块残留面积⊿ABE或弧边三角形ABE未被切掉，这块残留面积将造成工件表面粗糙。Acc=ABCD-ABE §1－2 刀具材料及构造 一、刀具材料 1. 对刀具材料的基本要求 1）较高的硬度 ，常温下硬度要求≥HRC60。 2）足够的强度（σbb）和韧性（ak）承受切削冲击。 3）高的耐热性和化学稳定性，（高温下热硬性） 4）较好的耐磨性。维持一定的切削时间。 5）良好的工艺性和经济性。便于制造、可磨性好。 2. 常用刀具材料 1）高速钢 含较多碳化物形成元素（W、Mo、 Cr、V、Ti等）的合金工具钢。 性能：HRC62～65，耐热温度550～600℃， ak≈0.3J/㎡，σbb≈3500MPa，便于刃磨。 应用：制造拉刀、钻头、绞刀、铣刀、螺纹刀具和齿