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金屬切削原理與刀具
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2.1刀具的結構
2.1.1切削運動與切削要素
金屬切削過程是指切削刀具與工件（被加工零件）按一
定規律的軌跡作相對運動，通過刀具上的切削刃切除工件上多
餘的金屬，從而使工件的的形狀、尺寸、相互位置精
度及表面品質達到規定的要求。在金屬切削加工過程中有
兩個基本要素：一個是成形運動，另一個是刀具。
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2.1.1切削運動與切削要素
機床的運動是為了加工出所需要的工件表面，因此首先
應分析工件被加工表面及其形成方法，在此基
礎上分析機床必須具備的運動以及這些運動的性質，然後再進
一步瞭解機床運動的傳動、實現機床所需運動的傳動機
構的結構以及機床運動的調整方法。
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1.切削運動
各種切削加工中的成形運動，按照它們在切削過程中所起
的作用，可以分為主運動和進給運動兩種，而這兩個運動
的向量和稱為合成切削運動。所有切削運動的速度及
方向都是相對於工件定義的。
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（1）主運動
由機床或手動提供的刀具與工件之間主要的相對運動。它
使刀具的切削部分切入工件材料，使被切金屬層（材料）轉變
為切屑，從而形成工件新表面。
主運動的特徵：
消耗的功率比較大，速度也比較高。在表面成形
運動中，必須有且只能有一個主運動。
主運動的方向：
切削刃上選定點相對工件的暫態主運動方向。
主運動的大小（切削速度Vc）：
切削刃上選定點相對工件的主運動的瞬時速度。
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主運動可能是簡單的成形
運動，也可能是複合的成形運
動。在車削時，工件的回轉運
動是主運動；在鑽削、銑削和
磨削時，刀具或砂輪的回轉運
動是主運動。
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（2）進給運動
由機床或手動傳給刀具或工件的運動。它配合主運動連續
不斷地切削工件，同時形成具有所需幾何形狀的已加工表面。
進給運動的特徵：消耗的功率較小，速度較低。進
給運動可能是連續的，也可能是間歇的。可以是一個，也可以
是多個，也可能沒有。可以是簡單運動，也可以是複合運動。
進給運動的方向：切削刃上選定點相對於工件的暫態進給
運動的方向。
進給運動大小（進給速度Vf）：切削刃上選定點相對於
工件的進給運動的瞬時速度。
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（3）合成切削運動
由同時進行的主運動和進給運動合成的運動
合成切削運動的方向：切削刃上選定點相對於工
件的暫態合成切削運動的方向。
合成切削運動的大小（合成切削速度Ve）：切削
刃上選定點相對於工件的合成切削運動的瞬時速度。
合成切削速度角η：主運動方向和合成切削運動方向之間
的夾角。在工作進給剖面內度量。
Ve=Vc／cosη
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（3）合成切削運動
VC
VF
VE
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VC主運動
VF進給運動
VE合成運動
主運動與合成運動的夾角
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2.切削用量三要素
切削速度Vc、進給量f、背吃刀量ap
主運動為回轉運動時，切削速度的計算公式如下：
dn
VC1=000(m/min或m/s）
式中d——工件或刀具上某一點的回轉直徑（mm）
n——工件或刀具的轉速（r/min或r/s）
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由於切削刃上各點的回轉半徑不同(刀具的回轉運動為主
運動)，或切削刃上各點對應的工件直徑不同(工件的回轉運動
為主運動)，因而切削速度也就不同。考慮到切削速度對
刀具磨損和已加工表面品質有影響，在計算切
削速度時，應取最大值。
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