切削单据常识
切削加工基本知识
切削加工基本知识第一节概述一、切削加工切削加工是用工具去除毛坯上多余的材料，以获得具有所需要的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度的零件的加工方法。
切削加工通常分为机械加工（简称机加工）和钳工两大类。
机械加工是通过操纵机床对工件进行的切削加工，如车、铣、刨、磨、镗、钻、拉、插及齿形加工等。
由于现代机械产品的精度和性能要求越来越高，对零件的加工质量也提出了更高的要求。
目前除少数零件采用精铸、精锻或粉末冶金直接获得外，绝大部分零件都需经过切削加工才能保证其精度。
因此，掌握切削加工的基本规律，正确地组织生产，对于实现优质、高产、低耗有着十分重要的意义。
钳工一般是指手持工具进行的装配、维修或切削加工，如划线、錾、锯、锉、刮研、攻螺纹和套螺纹等。
虽然钳工使用的工具简单，操作灵活，加工方法多种多样，但生产率低，劳动强度大，因而只有在装配和维修时，才比较经济和方便。
随着科学技术的发展和对产品质量要求的不断提高，钳工工具和操作方法也在不断改进和发展。
要实现切削过程，必须具备以下3个条件：（1）工件与刀具之间要有相对切削运动；（2）刀具材料必须具有一定的切削性能；（3）刀具必须具有合理的切削角度。
二、切削运动和切削用量（一）切削运动切削加工是靠刀具和工件之间作一定的相对运动来实现的，这个相对运动称为切削运动，它包括主运动和进给运动。
1．主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的运动叫主运动。
没有这个运动，切削加工就无法进行。
它可以是旋转运动，也可以是往复直线运动，如车削时工件的旋转，钻、铣、磨削时刀具的旋转，刨削时（牛头刨）刨刀的往复直线运动等都是主运动。
2．进给运动使工件多余的材料不断投入切削的运动叫进给运动。
没有这个运动，就不能进行连续切削。
它可以是直线运动、旋转运动或两者的组合，如车削和钻削时刀具的移动，铣、刨（牛头刨）时工件的移动，磨外圆时工件的旋转和轴向移动等。
无论那种切削加工，都必须有主运动和进给运动，但主运动只有一个，而进给运动可以有多个。
切削加工基本知识
1 切削加工基本知识1.1 概述切削加工是利用切削工具从毛坯或半成品上切除掉多余的材料，以获得形状、尺寸以及表面粗糙度等各方面都符合图纸要求的机械零件。
切削加工是机械制造过程中的重要环节，零件的加工，特别是精度和表面质量要求较高的零件都必须经过切削加工。
切削加工分为机械加工和钳工。
机械加工是由工人操作机床对工件进行切削加工，钳工一般由工人手持工具对工件进行切削加工。
零件的加工制造一般是在常温状态下进行的，不需要加热，故称为冷加工。
切削加工是冷加工的主要方式，冲压加工和特种加工也属于冷加工。
1. 2切削运动分析及切削用量1.2.1零件典型表面的种类及形成零件都是由一个表面（如球面）或多个不同性质的典型表面组成的。
因此，我们可以将各种各样的零件简化为数量有限的几个不同性质的典型表面的组合。
绝大多数的零件由以下两大类表面组成：1.2.1.1基本表面（1）回转体表面是以直线为母线，以圆为运动轨迹，且母线与回转轴线在同一平面内（互相平行或相交）作旋转运动所形成的表面，如内、外圆柱面，内、外圆锥面。
若母线为折线或曲线，则形成回转体成形表面。
这类表面一般在车床、钻床、镗床、磨床等机床上加工。
（2）平面是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动时所形成的表面。
若母线为折线或曲线，则形成纵向成形表面，如燕尾槽、齿条。
这类表面一般在铣床、刨床、插床和磨床等机床上完成。
1.2.1.2型面这是以曲线为母线，运动轨迹也为曲线或圆，作旋转或平移时所形成的表面，如各种造型模具的型腔、气轮机叶片。
这类表面一般在数控铣床、加工中心、电火花机床等机床上完成的。
1.2.2切削运动切削加工是靠切削运动实现的。
所谓切削运动是指刀具与工件之间的相对运动。
切削运动按其在切削加工中的作用，可分为主运动和进给运动。
1.2.1.1主运动主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。
在切削加工中主运动必须有，但只能有一个。
切削加工知识点整理
切削加工基础知识1.切削加工：切削加工是利用切削工具从工件上切除多余材料,使工件获得符合图样要求的形状、尺寸以及表面质量的加工方法。
2.切削加工的分类：钳工和机械加工。
钳工：工人手持工具对各种工件所进行的切削加工机械加工：利用机械力对各种工件所进行的切削加工3.：切削运动：在切削加工过程中，为了切除多余的金属材料，刀具与工件之间必须具有一定的相对运动，即切削运动。
切削运动按其所起作用分为主运动和进给运动。
主运动：使刀具和工件之间产生相对运动以进行切削的最主要的运动，称为主运动。
进给运动：使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动配合，不断的将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运动，称为进给运动。
4.工件上的加工表面：在切削过程中，通常工件上存在三个不断变化的表面：待加工表面、过渡表面、已加工表面。
5.切削用量三要素：切削速度、进给量、背吃刀量。
切削速度v c ：主运动的线速度，单位磨削速度用为 m/s ，其他加工的切削速度习惯用m/min 主运动是旋转运动时，切削速度计算公式为1000dn v c π 主运动是往复直线运动时，切削速度计算公式为：进给量f ：工件或刀具每转一周，刀具沿进给方向与工件的相对位移。
单位是mm/r 。
背吃刀量a p ：工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离(主切削刃与工件过渡表面的瞬时接触长度在垂直于基点工作平面的方向上测量的大小)6刀具的几何结构：刀具切削部分的结构要素有三面二刃一尖7.刀具的标注角度。
8.刀具材料应具备的性能要求：● 高的硬度● 高的耐磨性● 足够的强度和韧度● 高的耐热性（热应性或宏硬性）● 良好的工艺性能和经济性9.影响切削温度的主要因素：切削用量，工件材料，刀具角度，切削液对切削温度的影响。
10．积屑瘤：在用中等切削速度切削能形成连续切屑的塑性金属时，常在前刀面的刃口处黏附着一小块剖面呈三角状的金属硬块，称为积屑瘤。
积屑瘤的形成过程：切屑在前刀面上流动→产生粘结，底层金属形成滞流层→滞流层以上的金属流过时产生内摩擦→底面上面的金属变形，发生加工硬化，被阻滞并与底层粘在一起→逐渐扩大，积屑瘤形成。
1.1切削基础知识
积屑瘤
在速度不高切削塑性金属形成 带状切屑的情况下， 带状切屑的情况下，滞流层金 属粘接在前刀面上， 属粘接在前刀面上，形成硬度 很高的硬块，称为积屑瘤 积屑瘤。 很高的硬块，称为积屑瘤。
积屑瘤对切削过程的影响： 积屑瘤对切削过程的影响：
（1）代替刀具切削，保护刀具 ）代替刀具切削， （2）增大前角，减小变形和力 ）增大前角， （3） 产生过切及犁沟，↓精度 ） 产生过切及犁沟， 精度 （4） 增大已加工表面粗糙度 ） 积屑瘤对精加工是不利的，应避免它产生：降低工材塑性； 积屑瘤对精加工是不利的，应避免它产生：降低工材塑性； 合理选切削速度；增大前角；减小进给量； 合理选切削速度；增大前角；减小进给量；采用润滑液等
单位切削力 kc=Fc/Ac= Fc/(ap f) = Fc/(ac aw) ∴ 可查手册
Fc= kc Ac KFc
KFc为切削条件修正系数
3. 计算切削功率 （1）切削功率 Pe ） Pe＝ Pc＋ Pf ＝ Fc v + Ff nwf
≈
为切削力、 式中Fc、 Ff 为切削力、 、 进给力（ 进给力（N）；
（5）刀尖圆弧半径rε的影响
rε增大相当于κr减小的影响
1）rε对Fc影响很小 2）Fp随 rε增大而增大
Ff随 rε增大而减小
4. 刀具磨损的影响
后刀面平均磨损带宽度VB 后刀面平均磨损带宽度 越大，摩擦越强烈， 越大，摩擦越强烈，切削力 也越大。 也越大。 VB对背向力 p影响最显著 对背向力F 对背向力
zθ在0.3～0.5之间，yθ在0.15～0.3，xθ在0.05～0.1 之间， ～ 之间 ～ ， ～
时切削温度↑ 影响最大， 切削用量↑时切削温度 切削用量 时切削温度 ，其中v 对θ影响最大，进 的影响很小。 给量 f 的影响比v 小，背吃刀量ap的影响很小。
切削加工知识点总结
切削加工知识点总结一、切削加工概述切削加工是指用刀具在工件上进行物质去除的一种加工方法，是制造业中最常见、最重要的加工方式之一。
切削加工分为传统切削加工和非传统切削加工两大类。
传统切削加工以车、铣、钻、镗、磨为代表，主要依靠刀具对工件进行物质去除。
非传统切削加工包括激光切割、电火花加工、超声波加工、高压水射流切割等，主要依靠其他能量对工件进行物质去除。
本文将主要介绍传统切削加工的相关知识点。
二、刀具1. 刀具的分类刀具可按照不同标准进行分类，如按形状分为转动刀具和平动刀具；按用途分为车刀、铣刀、钻头、切削刀片等；按加工工件的特点分为粗加工刀具和精加工刀具等。
2. 刀具的结构刀具由切削部分和刀柄组成，其中切削部分又包括主切削刃和辅切削刃。
刀柄用于连接和固定刀具，同时也需要具有足够的刚度和强度。
3. 刀具材料刀具的材料选择非常重要，一般需具备较高的硬度、耐磨性和热稳定性。
常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硅和金刚石等。
三、切削原理1. 切削力切削力是指刀具在切削过程中对工件所施加的力，其大小和方向受刀具的切削角度、进给量、转速、材料性能等因素影响。
合理控制切削力对降低切削振动、提高表面质量和延长刀具寿命非常重要。
2. 切屑形成在切削过程中，金属材料被刀具切除后形成的薄膜状物质称为切屑。
切屑的形成方式及类型取决于刀具的切削角度、刀具材料、工件材料和切削参数等。
合理的切削参数可以调整切屑的形成方式，在一定程度上影响切削效率和工件表面质量。
3. 切削温度切削过程中，由于切削热的激发，会导致刀具和工件的温度升高。
合理的切削冷却和润滑能有效地降低切削温度，并有效地减小材料变形、提高表面质量、延长工具寿命。
四、切削参数1. 主切削角主切削角是刀具主要切削刃与工件表面法线之间的夹角。
刀具的主切削角大小影响着切削加工的效率、刀具寿命以及工件的表面质量，不同的材料和加工情况需要选用不同的主切削角。
2. 副切削角副切削角是刀具次要切削刃与工件表面的法线之间的夹角。
5-1-1 金属切削加工相关知识介绍
金属切削加工相关知识介绍
金属切削加工就是利用切削刀具从金属 毛坯上切除多余材料，从而获得表面粗 糙度及精度合格的机器零件的过程。这 种加工是在冷态下进行的，因此称之为 冷加工。
热加工 毛坯
粗糙度、精度 合格的零件
2012年2月17日星期五 5-1 金属切削加工概论
冷加工 装配 机器
尺寸精度
尺寸精度是指尺寸的准确程度，由尺寸公差控制。 公差—是尺寸的允许变动量，公差越小精度越高。公
差示意图中，上下偏差之间所限定的区域称为公差带。 公差＝｜最大极限尺寸－最小极限尺寸｜ ＝｜上偏差－下偏差｜
公差等级—同一基本尺寸，若公差等级相同则公差
280H6 值相等，公差带等宽
零线和基本偏差—零线通常表示基本尺寸，基本偏
差则是用以确定公差带相对于零线位置较近的那个上 偏差或下偏差。孔的基本偏差用大写英文字母表示， 轴用小写字母表示
表面粗糙度
在切削加工过程中，刀具会振动、与工 件摩擦，在工件已加工表面上留下微小 的波峰与波谷，这些微小波峰、波谷的 高低程度和间距状况称为表面粗糙度。 表面粗糙度以工件表面轮廓的平均算术 偏差Ra来表征，单位是微米。ຫໍສະໝຸດ 2012年2月17日星期五
5-1 金属切削加工概论
2012年2月17日星期五
课间休息
2012年2月17日星期五 5-1 金属切削加工概论
形状精度
形状精度是指零件上被测要素（线或面） 相对于理想形状的准确程度，由形状公 差来控制。
直线度 平面度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度
形状公差的标注
在图纸上用两个框格标注，前一框格标注形 状公差符号，后一框格填写形状公差值
2012年2月17日星期五 5-1 金属切削加工概论
第九章 切削加工基础知识(DOC)
第九章切削加工基础知识●切削加工是指在机床上利用切削工具与工件（铸件、锻件等）的相对运动，从工件上切除多余材料，获得符合预定技术要求的零件或半成品零件的加工方法。
切削加工是在常温状态下进行的，它包括机械加工和钳工加工两种。
机械加工方法主要有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加工等。
第一节切削加工运动及切削要素一、切削运动●切削过程中，切削刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。
切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。
1．主运动●主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具和工件之间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件。
主运动是直接切除切屑所需要的基本运动。
它在切削运动中形成机床的切削速度，也是消耗机床功率最大的运动。
一般主运动只有一个。
2．进给运动●进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切屑，并获得具有所需几何特性的已加工表面。
进给运动的速度一般远小于主运动速度，而且消耗机床的功率也较少。
切削过程中进给运动可能有一个，也可能有若干个。
二、切削用量●切削用量是指在切削加工过程中的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。
在每次切削中，工件上形成三个表面。
（1）待加工表面：工件上有待切除的表面；（2）已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面；（3）过渡表面：工件上由切削刃正在切削的表面，它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。
图9-2 切削要素1．切削速度υc●在进行切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度，其单位为m/s。
当主运动是旋转运动时，切削速度是指圆周运动的线速度。
2．进给量f●进给量是指主运动的一个循环内（一转或一次往复行程）刀具在进给方向上相对工件的位移量。
例如，车削时，进给量f是工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离（mm/r）。
3．背吃刀量a p●背吃刀量一般是指工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离，也称切削深度，单位为mm。
金属切削加工基本知识
第一章金属切削及机床的基本知识
基本内容： 主要介绍刀具几何角度及工作角度、切削变形
与积屑瘤、切削力、切削热、切削温度、刀具磨 损与刀具耐用度、切削液及刀具几何参数的合理 选择、机床的基本知识等。 2.基本要求：
刀具几何角度和积屑瘤的成因、作用及控制措施 影响切削力、切削热、切削温度、刀具磨损的因 素； 合理选择刀具材料、几何参数、切削液等。
部分表面。
3.切削用量 切削用量是切削速度、进给量(或进给速度)和背吃刀量 的总称。
1）切削速度（Vc）是指在切削加工时，切削刃上选定 点相对于工件的主运动瞬时线速度。
Vc=πDn/1000
2）进给量（f）是指工件（或刀具）每回转一周时，刀 具（或工件）在进给运动方向上的相对位移量。
3）背吃刀量（ap）指待加工表面和已加工表面之间的 垂直距离。
度达10000HV，耐磨性是硬质合金的60～80 倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和 镜面加工；很高的导热性。 （3）缺点：耐热性差，强度低，脆性大，对振动 很敏感。 （4）适用范围：用于高速条件下精细加工有色金 属及其合金和非金属材料。
3）立方氮化硼刀具
（1）概念：立方氮化硼（简称CBN）是由六方氮化 硼为原料在高温、高压下合成。
A、刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。 一般刀具硬度越高，耐磨性越好。 刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物等）越多，
颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好。 B、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志，
通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性。 刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在高温抗塑性
γoe = γo + µ αoe = αo - µ
2)纵向进给运动对工作角度的影响
金属切削加工基本知识
一、刀具材料
1.刀具材料应具备的性能
(1) 硬度 刀具切削部分的硬度，必须高于工件材料的硬度才能切下切屑。 一般其常用硬度要求在HRC60以上。 (2) 强度和冲击韧性 在切削力作用下工作的刀具，必须具有足够的抗弯 强度。刀具在切削时会承受较大的冲击载荷和振动，因此必须具备足够 的韧性。 (3) 耐磨性 为保持刀刃的锋利，刀具材料应具有较好的耐磨性。一般来 说，材料的硬度越高．耐磨性则越好。 (4) 红硬性 由于切削区的温度较高．因此刀具材料要有在高温下仍能保 持高硬度的性能，这种性能称为红硬性或热硬性。 (5) 工艺性 为了便于刀具的制造和刃磨．刀具材料应具有良好的切削加 工性和可磨削性，以及良好的热处理性能。
图4—5刀具几何角度
（3）刀具几何角度的选择及其对切削加工的影响 前角(γo)
前角大，刀具锋利，切削层的塑性变形和摩擦阻力减小，切削力和切 削热降低。但前角过大会使切削刃强度减弱，散热条件变差，刀具寿命下 降，甚至会造成崩刃。前角的大小选择原则：
1)工件材料的强度、硬度低，塑性好，应取较大前角；加工脆 性材料，应取较小前角：加工特硬材料，应取负前角。 2)高速钢刀具可取较大前角；硬质合金刀具应取较小前角。 3)精加工应取较大前角；粗加工或断续切削应取较小前角。
一章金属切削基本知识
（2）常用硬质合金的牌号及其性能
❖ K (YG)（钨钴类）类硬质合金（红色）：
有较好的韧性、磨削性、导热性， 适合加工短切屑的金属或非金属材料，如淬 硬钢、铸铁、铜铝合金、塑料等。
❖ 其代号有K01、K10、K20、K30、K40等，
数字越大，耐磨性越低而韧度越高。
抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、抗氧化能力、耐
磨性和高温硬度等，既适用于加工脆性材料，又适
用于加工塑性材料。适合加工长(短)切M10、M20、M30、M40等，数字越大，
耐磨性越低而韧度越高。
❖ 精加工可用M10；半精加工可用M20；粗加工选
当主运动是直线运动时，进给量 指刀具或工件每往复直线运动一次， 两者沿进给方向的相对位移量，单位 为mm/str或mm/单行程；
对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切
齿刀)，常用每齿进给量 fz，单位为
mm/z或mm/齿。它与进给量f的关系为 f=zfz 进给速度为Vf=fn=zfzn
③背吃刀量ap
背吃刀量是指 在基面上垂直于 进给运动方向测 量的切削层最大 尺寸,工件上待加 工表面与已加工 表面之间的垂直 距离，外圆车削:
然后再热压锻轧制成。适用于制造精密刀具、大尺寸(滚刀、
插齿刀)刀具、复杂成形刀具、拉刀等。
3）．硬质合金
➢硬质合金是由高硬度和高熔点的金属碳化物(碳化
钨WC、碳化钛TiC、碳化钽TaC、碳化铌NbC等)和金属
粘结剂(Co、Mo、Ni等)用粉末冶金工艺制成。
➢硬质合金刀具常温硬度为89～93HRA，化学稳定性
垂直于正在加 工的表面（过渡表 面）度量的切削层 参数。
③切削层公称横截面积AD
在给定瞬间，切削 层在切削层尺寸平面里 的实际横截面积，单位 为mm2。
数控切削加工知识点总结
数控切削加工知识点总结一、数控切削加工的基本概念数控切削加工是利用数控机床进行加工的一种加工方法。
所谓数控机床，就是利用计算机控制系统来控制机床运动和动作的机床。
数控切削加工是通过预先编制好的加工程序，由计算机控制机床对工件进行切削加工的过程。
数控切削加工具有结构简单、易于操作、加工精度高、生产效率高等优点，因此在现代制造业中得到了广泛的应用。
二、数控编程数控编程是进行数控切削加工的第一步。
数控编程是将加工零件的几何形状和加工工艺用数学语言和符号描述出来，编制成机床可识别的指令代码。
常见的数控编程语言有G代码、M代码、T代码等。
G代码用来表示机床的运动轨迹和加工轨迹，M代码用来表示机床的辅助功能，T代码用来表示机床的刀具信息。
数控编程需要对加工零件的几何形状有一定的了解，同时需要掌握数控编程的基本规则和编程技巧。
三、数控加工工艺数控加工工艺是数控切削加工中的关键环节。
数控加工工艺包括加工工艺规程、工艺过程、工艺参数等内容。
加工工艺规程是指对加工过程中各项工艺操作的安排和程序的规定。
工艺过程是指在工艺规程中所规定的各项加工操作的顺序和相互关系。
工艺参数是指在工艺过程中，控制工件加工质量和机床运动的各项参数。
数控加工工艺对于提高加工质量和生产效率具有重要的意义。
四、数控加工设备数控切削加工需要依靠数控机床进行加工。
数控机床是一种具有计算机控制系统的机床，它能够根据预设的加工程序对工件进行各种加工操作。
常见的数控机床有数控车床、数控铣床、数控电火花机床等。
数控机床具有加工精度高、生产效率高、操作简便等优点，因此被广泛应用于汽车制造、航空航天、模具制造等行业。
五、数控刀具数控刀具是进行数控切削加工的重要工具。
数控刀具包括铣刀、钻头、车刀、镗刀等。
不同的数控切削过程需要使用不同种类的数控刀具。
数控刀具的选用对于加工质量和加工效率都具有重要的影响。
在进行数控切削加工时，需要根据加工零件的形状和尺寸，选择合适的数控刀具进行加工。
车削加工的基本知识
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
1.4 金属切削过 程
3．切削力的计算 车削铸铁时： 车削钢件时：
(1－3) (1－4)
式中：Fz ——主切削力，N； ap ——背吃刀量，mm； f ——进给量，mm／r。
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
1.4 金属切削过 程
四、切削热与切削温度 切削热与切削温度是金属切削过程中的重要物理现象之一，切削热和切削力产生的
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
1.4 金属切削过 程
五、断屑 金属切削过程就是把多余金属变 成切屑的过程，切屑在流动和卷曲的过 程中，如果碰到障碍物，将加速切屑的 变形，如果变形程度超过了材料的极限 强度，切屑就自行折断，这就是断屑。
1．切屑的形状 因工件材料、车刀几何角度及切削用量的不同，车削时形成的切屑形状也是多 种多样的，车削塑性材料的金属时，常会形成“C”字形切屑、螺旋状切屑和带状切屑 等（图1－32）。
（1）是否能保证工件表面的加工质量。 （2）在机床刚性允许的条件下是否能充分发挥机床的功率。 （3）在保证加工质量和刀具寿命条件下是否能充分发挥刀具的切削性能。
项目一 车削加工的基本知识(1.3)
1.3 切削用量的选择
二、选择切削用量的原则 1．粗车时切削用量的选样 粗车时主要以提高生产率为主，应尽快地
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
切削基础知识
切削基础知识切削，切削工的动作，利用刀具或砂轮等削去工件的一部分。
那么你对切削了解多少呢?以下是由店铺整理关于切削知识的内容，希望大家喜欢!切削中刀具失效现象刀具磨损是切削加工过程中不可避免的现象，但刀具磨损过快或发生非正常磨损(也称破损)，必然会影响加工质量，增加刀具消耗，使生产效率降低，加工成本提高。
因此，通过研究刀具磨损，可制订合理的切削加工方案，提高生产效率和零件加工质量，并有利于降低加工成本。
为了能使刀具经久耐用，尽量减少磨损，需要了解各种切削因素对刀具磨损的影响。
影响刀具切削性能的主要因素有：刀具几何参数(后角、前角、主偏角、刀尖圆弧半径等)、刀具材料、切削用量、工件材料及其机械性能等。
这些因素中工件材料属于不可控因素，改变其它因素的属性可控制刀具的磨损形式及磨损率，如通过改变工件材料的热处理状态可改变工件材料的机械性能，从而影响刀具的磨损;选择合理的刀具材料和刀具几何参数也可改善刀具磨损;生产上一般还可通过合理选择切削用量来减少刀具磨损，提高刀具的使用寿命。
要知道如何合理选择上述可控因素，还需要分析刀具失效的形式及其产生机理。
刀具失效的形式(图1)可分为正常磨损和非正常磨损两大类：正常磨损是在切削过程中，刀具切削刃、前刀面、后刀面分别与加工表面、切屑和已加工表面接触，在接触区里受切削力和切削热的耦合作用，并发生强烈的摩擦产生的，切削刃、前刀面和后刀面都会产生磨损。
正常磨损时，刀具的磨损量随切削时间增长而均匀地增加。
刀具的先期破坏或使用过程中的剥落、突然崩刃、卷刃或刀片的整个破裂都称之为非正常磨损。
切削正常磨损磨料磨损是切屑或工件表面存在硬质点(如碳化物颗粒以及积屑瘤碎片等)在刀具表面(前刀面和后刀面)上划出沟纹而造成的磨损。
低速切削时，其它原因产生的磨损不明显，因此对低速切削的刀具而言，磨料磨损是刀具磨损的主要原因;黏结磨损是切削时切屑和工件材料沿刀具前、后刀面移动，破坏了刀具表面的氧化层和其它吸附膜，特别是刚从工件材料内部切削出的新鲜表面间形成强烈黏结造成的磨损。
切削知识点
切削知识点：step by step思维引言切削是机械加工中的一项重要技术，通过切削加工，可以将原始材料加工成所需形状和尺寸的工件。
在进行切削加工时，掌握一些基本的切削知识点非常重要。
本文将介绍一些常见的切削知识点，通过step by step思维，帮助读者逐步理解和掌握这些知识。
1. 切削工具切削工具是进行切削加工的重要装备。
常见的切削工具包括刀具、钻头、铣刀等。
刀具的选用应根据加工材料、加工形式和加工精度要求来确定。
刀具的种类繁多，每种刀具都有其特定的用途和适应范围。
在选择切削工具时，需要考虑刀具的材料、刃数、刃型、刃角等因素。
2. 切削力与切削参数在进行切削加工时，切削力是一个重要的参数。
切削力包括切向力和法向力，它们的大小与切削过程中的材料特性、切削速度、进给量、切削深度等因素相关。
合理控制切削力有助于提高加工效率和加工质量。
切削参数是指切削过程中需要设置的参数，包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理选择切削参数可以提高切削效率和降低加工成本。
3. 切削力分析切削力分析是对切削过程中切削力的研究和分析。
通过切削力分析，可以了解切削过程中的力学特性，优化切削参数，提高加工效率和质量。
切削力分析的方法有很多种，常用的有实验测量法、理论计算法和仿真模拟法等。
切削力分析需要考虑切削过程中的材料变形、切削温度、切削液等因素。
4. 切削液的选择与应用切削液在切削加工中起到冷却、润滑和清洁的作用。
合理选择和应用切削液可以提高切削加工的效率和质量。
切削液的选择包括切削液的种类、切削液的浓度和切削液的供给方式等。
切削液的应用要注意控制切削液的温度和清洁度，以保证切削过程的稳定性和安全性。
5. 切削加工的安全注意事项在进行切削加工时，安全是首要考虑的问题。
切削加工的安全注意事项包括个人防护、设备安全、切削液的安全等。
在进行切削加工前，需要穿戴好个人防护用品，如安全眼镜、防护手套等。
设备的安全检查和维护也是非常重要的，确保设备正常运行，避免意外事故的发生。
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在机床上为了切除 工件上多余的金属，以 获得形状精度、尺寸精 度、位置精度和表面质 量都符合要求的工件， 刀具与工件之间必须作 相对运动——切削运动。 根据切削运动在切削加 工过程中所起作用的不 同，可将切削运动分为 主运动和进给运 动，如图2-1所示。
1.主运动
•
主运动是切除工件上多余金属层，形成工件新表面所必须的 运动。主运动的特点是速度最高，消耗功率最多。切削加工中只 有一个主运动，它可由工件完成，也可由刀具完成。
同正交平面静止参考系 同正交平面静止参考系 通过切削刃选定点，平行于假定进给 运动方向并垂直于基面的平面
定 义
标注角度
假定工作平 假定工作平面、背平面静 止参考系 背平面
Pp
通过切削刃选定点，垂直于假定工作 平 面和基面的平面。
量的基面与前刀面之间 的夹角 侧后角αƒ（背后角αp）： 假定工作平面中（背平 面）测量的切削平面与 后刀面之间的角
（二）刀具的静止角度参考系
为了确定刀具切削部分各刀面和刀刃在空间的位置，以便于设计、制造、刃磨和测 量刀具，必须建立一个空间坐标平面参考系，也称为刀具静止角度参考系。由于刀具 的几何角度是在切削过程中起作用的，因此，刀具静止角度参考系中坐标平面的建立 应以切削运动为依据。 首先给出假定工作条件，假定工作条件包含假定运动条件和假定安装条件，然后建 立参考系。在该参考系中确定的刀具几何角度，称为刀具的静止角度，即标注角度。 （1）假定运动条件 以切削刃选定点位于工件中心高时的主运动方向作为假定主运动方向； 以切削刃选定点的进给运动方向，作为假定进给运动方向，一般不考 虑进给运动大小的影响，即假设进给量ƒ= 0。
【教学内容摘要】
【教学方法和使用教具】 讲授、实验；车刀模型
一、切削加工的特 二、切削运动 三、工件的表面 四、切削用量 五、切削层参数 六、刀具切削部分的几何角度
【教学时数】 8 本课题主要介绍金属切削及设备的基础知识，内容包括：基本定义、刀 具材料、切削变形、刀具磨损及刀具耐用度、工件材料切削加工性、切 削液、切削用量的合理选择、刀具合理几何参数的选择及切削用量的选 择等。学习完本章后，应重点掌握刀具几何角度的标注，积屑瘤的成因、 作用及其控制措施，能够根据生产条件和具体工艺要求，合理选择刀具 切削部分的材料、刀具几何参数、切削用量及刀具切削部分的材料、刀 具几何参数、切削用量及切削液等。
刀具切削刃在一 次进给中，从工件待 加工表面上切下来的 金属层称为切削层。 如车外圆时，工件转 一转，车刀从位置Ⅰ 移到位置Ⅱ，前进了 一 个 进 给 量 ， 图 2-4 中阴影部分即为切削 层。
• （一）车刀的组成
车刀由刀柄和刀 头组成，刀柄是刀具 的夹持部分，刀头则 是刀具的切削部分。 如 图 2-5 所 示 ， 刀 头 由以下几部分构成。
• 2.进给运动 • 进给运动是把被切削金属层间断或连续投入切削的一种运动。
与主运动相配合即可不断地切除金属层，获得所需的表面。进给 运动的特点是速度小，消耗功率少。
• 3.合成切削运动 • 合成切削运动是主运动与进给运动的合成，如图2-1所示。
• 3.合成切削运动 • 合成切削运动是主运
动与进给运动的合成， 如图2-1所示。
课题二 金属切削基本知识及刀具角度
【教学目的和要求】 能够指出各种加工方法的切削运动（主运动、进给运动） 和切削用量，掌握车刀的结构；掌握正交平面静止参考系 刀具角度的标注。 【教学重点、难点】 1.掌握切削运动、切削用量的概念 2.掌握正交平面静止参考系角度的标注 3.难点为正交平面静止参考系角度标注
六、刀具切削部分的几何角度
•
金属切削刀具种类繁多、形状各异，但刀具切削部分的组成却有共 同点。车刀的切削部分可看作是其它各种刀具切削部分最基本的形态。 （一）车刀的组成 车刀由刀柄和刀头组成，刀柄是刀具的夹持部分，刀头则是刀具的 切削部分。如图2-5所示，刀头由以下几部分构成。 （1）前刀面A） 切屑流出时经过的刀面称为前刀面。 （2）后刀面Aα 与过渡表面相对的刀面称为后刀面（也称主后刀面）。 （3）副后刀面Aα′ 与已加工表面相对的刀面称为副后刀面。 （4）（主）切削刃S 前刀面与后刀面汇交的边缘称为（主）切削刃。 在切削加工过程中，它承担主 要的切削任务。 （5）副切削刃S′ 前刀面与副后刀面汇交的边缘称为副切削刃。它承担 少量的切削工作，配合主切 削刃完成切削工作并最终形成工件上的已加工表面。 （6）刀尖 刀尖是主、副切削刃的连接部位，或者是主、副切削刃的交 点。大多数刀具在刀尖处磨成 一小段直线刃或圆弧刃，也有一些刀具主、副切削刃直接相 交，形成尖刀尖，如图2-6所示。
（2）假定安装条件
假定车刀安装绝对正确，即安装车刀时应使刀尖与工件中心等高，车 刀刀杆对称面垂直于工件轴线。 这样便可用平行或垂直于假定主运动方向的平面构成坐标平面，即参考系。现将刀 具静止参考系的坐标平面定义如下： 基面Pr：通过切削刃选定点垂直于假定主运动方向的平面称为基面。对于车刀，基面平 行于车刀刀杆底面。 切削平面Ps：通过切削刃选定点，与主切削刃相切并垂直于基面的平面称为切削平面。 1． 正交平面静止参考系 （1）参考系的建立 正交平面参考系由上述基面、切削平面和正交平面三个 相互垂直的坐标平面组成， 如图2-7所示，其中正交平面Po是通过切削刃选定点，同时垂直于基面与切削平面的平 面。
一、切削加工的特点
1. 可获得较复杂的工件形状。 2. 可获得较小的表面粗糙度数值。 3. 可获得较高的尺寸精度、表面几何形状精度和位置精度。
二、切削运动
在机床上为了切除工件上多余的金属，以获得形状精度、 尺寸精度、位置精度和表面质量都符合要求的工件，刀具与工 件之间必须作相对运动——切削运动。根据切削运动在切削加 工过程中所起作用的不同，可将切削运动分为主运动和进给运 动，如图2-1所示。
三、工件的表面
在切削过程中，工件上的金属层不断 地被刀具切除而变为切屑，同时在工件上 形 成新的表面，如图2-2所示
（1）待加工表面 工件上有待切除的表面称为待 加工表面。 （2）已加工表面 工件上经刀具切削后产生的新 表面称为已加工表面。 （3）过渡表面（加工表面） 切削刃正在切削的 表面称为过渡表面，也称为加工表面。它是待加 工表面与已加工表面的连接表面。
• 2）角度的标
注 在该参考 系中可标注以 下几个角度， 如图2-8所示。
（ 3 ）角度正负的规定 如图2-9a所示，
前面与基面平行时前角为 零；前面与切削平面间夹角小于 90°时，前角为正；大于90°时， 前角为负。后面与基面间夹角小 于 90°时，后角为正；大于90° 时，后角为负。 如图 2-9b 所示，刀尖处于切 削刃最高点时刃倾角为正，刀尖 处于切削刃最低点时刃倾角为负， 切削刃与基面相重合时刃倾角为 零。主偏角与负偏角的大小介于 0º ～90º 之间。
(三)刀具的工作角度 1．进给运动对刀具工作角度的影响 （1）当刀具作纵向进给运动时（如图 2-10所示） • γoe=γo+μo （2-5） αoe=αo-μo （2-6） （ 2 ） 当 刀 具 作 横 向 进 给 运 动 时 （ 如 图 2-11 所 示 ） γoe=γo+μƒ （ 2-7 ） αoe=αo-μƒ （2-8） 2．刀具安装位置对刀具工作角度的影响 （1）刀具装高或装低的影响 当刀尖装高于工件中心高时，若不计进给运动 的影响，建立工作基面pre和工作切削平面pse 。由图2-12可以看出，刀具的 工作前角较静止前角增大，刀具的工作后角较静止后角减小。若刀尖装低， 情况则相反。 γoe=γo+θo （2-9） αoe=αo-θo （2-10） （2）刀杆轴线不垂直于进给运动方向的影响 在基面内，若刀具轴线在安装 时不垂直于进给运动方向，则刀具 的工作主偏角和工作副偏角将增大或减 小，如图2-13所示。 κre =κr ± G （2-11） κ，re =κr G （2-12）
在切削过程中， 工件上的金属层不断 地被刀具切除而变为 切屑，同时在工件上 形成新的表面，如图 2-2所示
切削用量是切削过 程中切削速度、进给量、 背吃刀量的总称，用于 正确调整机床的工艺参 数如图2-3所示。
五、切削层参数
刀具切削刃在一次进给中，从工件待加工表面上切下来的金属层称 为切削层。 如车外圆时，工 件转一转，车刀从位置Ⅰ移到位置Ⅱ，前进了一个进给量，图2-4中阴 影部分即为切削层。其截面尺寸的大小即为切削层参数，它决定了刀具 所承受负荷的大小及切削尺寸，还影响切削力、刀具磨损、工件表面质 量和生产率。 切削层尺寸可用以下三个参数表示： （1）切削层公称厚度hD 切削层公称厚度是指切削刃两瞬时位置过渡表 面间 的距离。 （2）切削层公称宽度bD 切削层公称宽度是指沿过渡表面测量的切削层 尺寸。 （3）切削层公称横截面面积AD 切削层公称横截面面积是指切削层横 截面的面积大小。
（3）角度正负的规定 如图2-9a所 示，
前面与基面平行时前角为零；前面与切 削 平 面 间 夹 角 小 于 90° 时 ， 前 角 为 正 ； 大 于 90° 时 ， 前 角 为 负 。 后 面 与 基 面 间 夹 角 小 于 90°时，后角为正；大于90°时，后角为负。 如图 2-9b 所示，刀尖处于切削刃最高点时刃 倾角为正，刀尖处于切削刃最低点时刃倾角为 负，切削刃与基面相重合时刃倾角为零。主偏 角与负偏角的大小介于0º ～90º 之间。
2．其它静止参考系
刀具几何角度除可在正交平面静止参考系中标注以外，根据设计和工艺的需要，还可以 选用以下静止参考系来标注，见表2-1。
表2-1 其它静止参考系
参考系
法剖面静静止参考系
参考平面
基面 切削平面 法剖面 基面
符号
Pr Ps Pn Pr
切削平面
Ps Pƒ
法前角γn ：法剖面中测 量的基面与前刀面之间 的夹角 法后角αn： 法剖面中测 通过切削刃选定点与切削刃相垂直的 量的切削平面与后刀面 平面 侧前角之间的夹角 γƒ（背前角γp））： 假定工作平面（背平面） 同正交平面静止参考系 中测量的基 面与前刀 面之间的夹角 侧后角αƒ（背后角αp）： 同正交平面静止参考系 假定工作平面中（背平 面）测量的切削平面与 后刀面之间的夹角