金属切削运动过程的基本概念 .pdf

金属切削运动过程的基本概念

一、切削表面与切削运动（一）切削表面切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表

面。即：

待加工表面：工件上即将被切除的表面。

已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工

表面之间。以车削外圆为例，如下图。

（二）切削运动

刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）。按作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。上图给出了车刀进行普

通外圆车削时的切削运动，图中合成运动的切削速度Ve、主运动速度Vc和进给运动速度Vf之间的关系。

1、主运动

主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加

工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。机械公社例如，车削加工时，工件的回转运动是主

运动。

2、进给运动

进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的

表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。

3、合成运动与合成切削速度

当主运动和进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合成切削运动，其大小和方向用合成速度向量ve表示,见上

图。

Ve=Vc+V

二、切削用量三要素与切削层参数(一）切削用量三要素

1、切削速度vc

切削速度vc是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度。机械公社由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，

计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当主运动为回转运动时：

式中d—切削刃上选定点的回转直径，mm；

n—主运动的转速，r/s或r/min。

2、进给速度vf、进给量f

进给速度vf—切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度，mm/s或mm/min.。

进给量f—刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述，mm/r或mm/行程。

Vf=nf

3、切削深度ap

对于车削和刨削加工来说，切削深度ap（背吃刀量）是在与主运动和进给运动方向相垂直的方向上度量的已加工表面与待加工表面之间

的距离，单位mm。

对于钻孔加工来说，

切削用量三要素与切削层

式中dw工件待加工表面直径，mm。

参数

dm工件已加工表面直径，mm。

（二）切削层参数(见P13)在切削过程中，刀具的切削刃在一次走刀中从工件待加工表面切下的金属层，称为切削层。机械公社

在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸，即相邻两过渡表面之间的距离。hD反映了切削刃单位长度上的切

削负荷。由图得：hD=fsinkr

切削层公称厚度hD

其中：hD—切削层公称厚度，(mm)；f—进给量，(mm/r）；

切

kr—车刀主偏角，(。)。

削

沿过渡表面测量的切削层尺寸。bD反映了切削刃参加切削的工作长度。由图得：bD=ap/sinkr

层切削层公称宽度bD

参其中：bD—切削层公称宽度，(mm)。

数切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。由图得：

切削层公称横截面积ADAD=hD*bD=fsinkr*ap/sinkr=f*ap

其中:AD—切削层公称横截面积，(mm2)。