第十一章1.切削运动及切削要素
02_切削运动与切削要素
切削加工概述切削运动与切削用量1.切削运动切削运动：切削加工过程中刀具和工件之间的相对运动。
切削运动由机床提供。
2）进给运动• 进给运动是多余材料不断被投入切削，从而加工出完整表面所需的运动（下页图中的Ⅱ）。
• 进给运动有一个或几个。
1）主运动•主运动是切下切屑所需的最基本的运动（下页图中的Ⅰ）。
主运动的速度最高，消耗的功率最大。
•主运动只有一个。
常用加工方式的切削运动形式Ⅰ ：主运动Ⅱ ：进给运动2.工件的加工表面工件的加工表面工件上已切去切屑的表面工件上即将被切去切屑的表面 工件上正在被切削的表面3.切削用量切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）三要素1）切削速度V c 切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。
用V c 表示，单位m/s或m/min若主运动为旋转运动：(m/s)πdn Vc 100060⨯=其中：V c ：切削速度 m/sd：切削刃选定点工件（或刀具）直径 mmn：工件（或刀具）转速 r/min2）进给量f ：在主运动每转一转或每一行程时(或单位时间内)，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。
车削时：进给量f的单位是mm/r，即工件每转一圈，刀具沿进给运动方向移动的距离。
刨削时：进给量f的单位是mm/双行程，即每个往复行程刀具与工件之间的相对横向移动距离。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）2）进给量f ：在主运动每转一转或每一行程时(或单位时间内)，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。
铣削时：单位时间的进给量，称为进给速度，用V f 表示)/或min /(s mm mm f n v f ⋅=z为多齿刀具的齿数，n为刀具转速za n f n v f f ⋅⋅=⋅=每齿进给量，用a z 表示, 单位是mm/z， V f、f、 a z 之间的关系是:3.切削用量3）背吃刀量a p在垂直于进给运动方向上测量的主切削刃切入工件的深度，又称切削深度（简称切深）。
切削运动及切削用量三要素
目的：保证零件的加工精度和表面质量的同时考虑刀具耐用度和生产率 选择：根据表面粗糙度的要求选择较小进给量；切削速度要避免产生积屑 瘤，硬质合金刀具采用较高的切削速度，高速钢刀具采用较低的切削速度
综上所述，在保证加工质量的条件下，首先选尽可能大的吃刀量， 其次选用尽可能大的进给量，最后选尽可能高的切削速度。
切削运动及切削用量三要素
一、切削加工运动分析
2.切削运动分类
（2）进给运动：使金属不断投入切削ห้องสมุดไป่ตู้加工出完整表面的运动。速度较低、 消耗功率较少，即可连续，也可间歇，可以没有，有一个或多个。 进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。
切削运动及切削用量三要素
一、切削加工运动分析
2.切削运动分类
影响刀具强度的最大因素是背吃刀量，其次是进给量，最小的 是切削速度；
影响表面质量的最大因素是进给量，其次是切削速度，最小的 是背吃刀量。
切削运动及切削用量三要素
2、切削用量的合理选择
(1) 粗加工
目的：提高生产率，尽快切去全部加工余量，并保证规定的刀具耐用度。 选择：应选取较大的背吃刀量，较大进给量，使余量尽量一次切完，选择 较低或中等切削速度。
切削运动及切削用量三要素
二、切削要素
3、切削层尺寸要素
（1）切削层公称厚度hD mm
hD=f*sinkr
（2）切削层公称宽度bDmm
bD=ap/sinkr
（3）切削层公称横截面积ADmm2
√材料切除率Q mm3/s
切削运动及切削用量三要素
三、车削加工工艺特点及应用
• （1）易保证工件各加工面的位置精度 • （2）加工范围广 • （3）生产率高
金属切削运动和切削要素
金切基础：金属切削运动和切削要素金属切削加工虽有多种不同的形式，但是，它们在很多方面如切削运动、切削工具以及切削过程的物理实质等，都有着共同的现象和规律。
第一节切削运动及切削要素一、零件表面的形成及切削运动机器零件的形状主要由下列几种表面组成：（1）外圆面（2）内圆面（孔）：外圆面和内圆面（孔）是以某一直线为母线，以圆为轨迹，作旋转运动所形成的表面。
（3）平面:平面是以一直线为母线，以另一直线为轨迹，作平移运动所形成的表面。
（4）成形面:成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动所形成的表面。
1．主运动主运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使刀具前刀面接近工件而实现切削。
它速度最高，消耗功率最大。
2．进给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，即可连续地切除切削，获得具有所需几何特性的已加工表面。
各种切削加工方法（车削、钻削、刨削、铣削、磨削和齿轮加工等）都是为了加工某种表面而发展起来的，因此，也都有其特定的切削运动。
切削运动有旋转的，也有直行的；有连续的，也有间歇的。
切削时,实际的切削运动是一个合成运动其方向由合成切削速度角η确定的。
二、切削用量切削用量用来衡量切削运动量的大小。
在一般的切削加工中，切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三要素。
1．切削速度vc切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度。
单位为m/s或m/min.若主运动为旋转运动，切削速度一般为其最大的线速度。
可按下式计算：vc=πdn/1000 m/s或m/min式中：d—工件或刀具的直径，mm；n—工件或刀具的转速，r/s或r/min。
若主运动为往复直线运动（如刨削、插削等），则常以其平均速度为切削速度，即vc=2Lnr/1000 m/s或m/min式中L —往复行程长度（mm）nr —主运动每秒或每分钟的往复次数，st/s或str/min2.进给量刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量。
1.1切削运动和切削要素
图1-1 零件表面的形成 (a） 圆柱面； (b） 圆锥面； (c） 平面； (d） 成型面； (e） 曲面 ） 圆柱面； ） 圆锥面； ） 平面； ） 成型面； ）
1.1.2 切削运动及产生的表面
切削运动: 切削运动:切削加工是靠刀具与工件间的相对运动来
实现的，这种相对运动称为切削运动。 实现的，这种相对运动称为切削运动。切削运动包括 主运动和进给运动。 主运动和进给运动。
1.1.3 切削要素
说明切削运动的大小和切去金属层多少的 参数称为切削要素。 参数称为切削要素。 切削用量
切 削 要 素 切削速度v 切削速度vc 进给量f 进给量f 被吃刀量a 被吃刀量ap
切削层参数
切削宽度b 切削宽度bD 切削厚度h 切削厚度hD 切削面积A 切削面积AD
切削速度vc：在进行切削加工时， 切削速度 ：在进行切削加工时，刀具切削刃的某
一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度， 一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度， 也可理解为是主运动的线速度，单位为m/min。 也可理解为是主运动的线速度，单位为 。 当主运动为旋转运动时， 可按下式计算 可按下式计算： 当主运动为旋转运动时， vc可按下式计算：
πDn πDn vc = 1000
AD=ap·f=bD·hD
作业布置
1 切削运动分为哪两种运动?各有什么特点? 切削运动分为哪两种运动?各有什么特点? 2 车削和刨削的进给量的定义有何区别? 车削和刨削的进给量的定义有何区别?
进给运动
若两者同时存在， 若两者同时存在，则两者的 合成运动称为合成切削运动。 合成运动称为合成切削运动。
图1-2 各种加工方法的切削运动和工件上形成的三个表面 (a） 车削； (b） 铣削； (c） 刨削； (d） 钻削； (e）磨削 ） 车削； ） 铣削； ） 刨削； ） 钻削； ）
切削运动与切削要素
• • • • • • • •
刨削：主运动——刨刀的直线运动 进给运动——工件移动 钻削：主运动——钻头旋转 进给运动——钻头轴向移动 插齿：主运动——插齿刀上下运动 进给运动——工件分度运动等 车外圆：主运动——工件高速旋转 进给运动——车刀轴向运动
• 磨外圆：主运动——砂轮旋转
进给运动——工件转动，砂轮轴向移动
进给量f指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量主运动是回转运动时进给量指工件或刀具每回转一周两者沿进给方向的相对位移量单位为mmr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双行程或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mmz或mm齿它与进给量f的关系为fzfz提高切削用理apfvc中任何一个要素都可缩短切削时间提高生产效率
2．进给运动——
• • • • • 刀具与工件之间附加的相对运动 配合主运动依次地或连续不断地切除切屑 可由刀具完成——车削、工件完成——铣削 可以是间歇的——刨削、连续的——车削 进给运动方向——切削刃上选定点相对于工件的 瞬时进给方向。 • 进给速度vf——切削刃上选定点相对于工件的进 给运动的瞬时速度
dw dm ap 2
dw――待加工表面直径 dm――已加工表面直径
(4).切削时间tm
•切削时间是反映切削效率高低的一种指标 •车外圆时切削时间tm可由下式计算 lA L——刀具行程长度 m A——半长方向加工余量 Vf ap
t
• 提高切削用理ap、f、Vc中任 何一个要素，都可缩短切削 时间，提高生产效率。
(5).金属切除率QZ
•在金属切削过程中，切削用量三要素选配 的大小，将影响切削效率的高低，通常用三 要素的乘积作为衡量指标，称为材料切除率 •——每分钟切下工件材料的体积 •是衡量切削效率高低的另一种指标
2.1 切削运动和切削要素(掌握)
（套1）例2.车削一底孔为φ40 mm的内孔,现 要一次走刀车成ф5o mm,已知切削速度为50 m/min,则工件转速应为_ r/min,此次走刀背 吃刀量为_ mm。
（套3）例3.车削某工件内孔,毛坯底孔直径为 ф 30 mm,要车至φ40 mm;先粗车至ф39 mm; 然后进行
一次精车；精车的进给量为 0.l5 mm/r,所选的 切削速度为80 m/min。则精车的背吃刀量
为_,精车时工件转速应为_。
2019真题
按题42图所示对零件进行外圆车削加工ห้องสมุดไป่ตู้已 知零件转速 n=96o r/min,要求4 min加工完 成,试求加工的切削速度 vc(m/s)、背吃刀量 ap( mm)、进给量 f(mm/r)。
2.切削层横截面要素切削层是指刀具与工件相 对移动一个进给量时,相邻两个过渡表面之 问的部分 。 切削层的轴向割面称为切削层
横截面,如图2-2b所示。 切削层横截面要素 包括切削宽度、切削厚度和切削面积三个 要素 。
当主运动是旋转运动时,切削速度可按 下式计算
(2 ) 进给量
进给量(f)是指在进给运动方向上刀具相对 工件的位移量,可以用刀具或工件每转或每 行程的位移量来表述和度量,单位是 mm/r 或 ,mm/行程 。
进给速度 切削刃上选定点相对工件的进给运动的瞬时 速度,称为vf,单位是 mm/min。
（套5）例4.某外圆车削工序,切削前工件直径 为80 mm,要求切削后工件直径为78 mm,一 次切除余
量,假定工件转速为300 r/min,刀具进给速度 为6o mm/min,则切削用量三要素:切削速
度为_,进给量为_ ,背吃刀量为_。
机械制造基础-教学大纲
《机械制造基础》课程教学大纲本课程地位：本课程是高等教育机械及相关专业的一门重要的专业课，是一门必修课。
本课程目的：本课程是研究工程材料及机械制造方法的一门学科，通过对工程材料、铸造、锻造、焊接、切削加工及成形方法的选择等内容的学习，了解和掌握常用工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识，为学生今后毕业设计及工作后从事专业机械生产技术工作奠定必要的工艺基础.本课程任务:本课程要求学生1。
了解工程材料及机械制造在国民经济中的地位和作用,建立工程材料、成形过程及现代制造过程的完整概念；2. 熟悉常用工程材料的种类、性能及其改性方法，初步掌握其应用范围和选择原则；3. 掌握主要毛坯成形方法的基本原理和工艺特点，具有选择毛坯及工艺分析的初步能力；4。
掌握机械制造生产过程、生产类型及其特点,掌握各种加工成形方法的实质、工艺特点，基本原理,了解零件的工艺过程,并具备选择零件成形方法的能力，能制定制造工艺规程；5. 了解零件的结构工艺性；6.了解有关的新工艺、新技术及其发展趋势。
为学生后续专业课程的学习，以及课程设计、毕业设计打下坚实基础；为学生毕业后就业和从事专业技术工作培训职业实用技能。
二、本课程与其它课程的联系1．与基础课程的关系本课程是《金工实习》的后续课程，是《数控加工技术》的基础,只有在学好本课程的前提下，才能顺利地继续完成学业。
2。
与专业课程的关系本课程是学习后续专业课程的重要课程，为了较好地完成专业学习，需要学好本门课程。
三、教学内容及要求第一章金属材料的性能教学要求：通过本章学习，掌握金属材料的强度、硬度、塑性、冲击韧度及疲劳强度。
重点：1．强度、硬度、塑性、冲击韧度及疲劳强度的概念及意义2．拉伸曲线的意义3．硬度测量方法及主要应用难点:各力学性能表示符号、意义及应用教学内容：第一节金属材料的力学性能（一）弹性和刚性（二）强度和塑性（三）硬度(四)冲击韧度（五）疲劳和断裂韧度第二节材料的物理、化学性能和工艺性能(一）材料的物理性能（二）材料的化学性能（三）材料的工艺性能第二章金属的晶体结构教学要求:通过本章学习，掌握几种典型的晶体结构，掌握合金相的结构重点：晶体结构类型及基本组织难点：合金的相结构教学内容：第一节晶体结构的基本概念第二节金属中常见的晶体结构（一）晶体与非晶体(二）晶格与晶胞（三)常见晶体结构第三节实际晶体的结构（一）晶体结构（二)晶体缺陷第四节合金相结构（一）固溶体（二)金属化合物第三章金属的相变和相图教学要求:通过本章的学习熟悉铁碳合金相图的基本组织,能够正确的进行铁碳合金相图分析，了解金属晶体的基本概念及结晶过程，了解铁碳合金相图的实际应用。
切削运动及切削要素
作 业
dm=? Vf=? 1=? 2=?
dw=? Vc=?
ap=?Biblioteka 3=?以上字母和数字分别代 表什么含义？
本次课程结束，谢谢！
辽宁工程职业学院
切削运动及切削要素
授课教师：苏 昊 苏
辽宁工程职业学院
切削运动及切削要素
本节主要内容： 本节主要内容：
切削运动
切削要素
切削用量
切削层数
常见的几种切削运动
1）切削运动
金属切削刀具把工 件毛坯上的预留材 料去除，获得图样 料去除， 要求的过程。切削 要求的过程。 运动又分为主运动 和进给运动。 和进给运动。
2）、3）、4）切削要素
切削要素
切削用量 切削层数
切削速度
进给量
背吃刀量
课程总结
• 本节课针对金属切削运动做了介绍，并且通过讲 本节课针对金属切削运动做了介绍， 授我们知道了金属切削运动的要素： 授我们知道了金属切削运动的要素：
1、切削速度：为主运动的瞬时速度，经常出现在零件工艺卡 切削速度： 片中； 2、进给量：数控编程中的重要数据之一，我们经常称之为进 进给量： 进给量 给速度，是机床控制刀具加工工件的速度。 背吃刀量： 3、背吃刀量：是数控编程中，走到次数，以及工序工步划分 的重要依据。 4、切削层数：与背吃刀量有关，切削层数经常做为数控加工 切削层数： 中的循环次数。
主运动使刀具和工 件产生相对运动， 件产生相对运动， 从而使刀具接近工 件并切除切削层， 件并切除切削层， 即切削过程中切下 切削所需要的运动。 切削所需要的运动。
是由机床提供的， 是由机床提供的， 是切削过程中使金 属层不断地投入切 削，从而加工出完 整表面所需要的运 动。
切削运动后的各表面
车工切削三要素
（2）.进给量f
工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离 叫进给量，用（f）表示，单位是mm/r(也叫每转进给量) 。
进给量
纵向进给量 横向进给量
沿床身导轨方向 与车身导轨方 向垂直
3、切削速度V
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。 车削外圆时的切削速度计算公式为：
V=πdwn/1000
注意:切断、车槽时的背吃刀量为车刀主切削刃的宽度 图
例1：要将直径为30mm的轴一刀车至24mm，试问 切削深度是多少？若试车时测得直径为28.4mm， 这时中拖板（每格为0.05mm）手柄应转多少格？ 解：(1)背吃刀量ap=(dw － dm)/2 =(30－24)／2
=3mm
(2)试车后背吃刀量ap=(dw － dm)/2 =(28.4 －24) ／2 =2.2mm 手柄应转的格数为：2.2/0.05=44格
二：车削运功和切削用量
1. 切削运动
刀具与工件间的相对运动称为切削运动，
切削运动可分为主运动和进给运动。
（1）主运动
车削时形成切削速度的运动叫主运动。工件的旋
转运动就是主运动。
（2）进给运动 使工件多余材料不断被车去的运动叫进给运动。车外圆
是纵向进给运动，车端面、切断、车槽是横向论上计算出的主轴转 数应从车床转速表中最接近的一档选取。
作业：
一、现有直径为45mm的棒料，要求加工成直径为 40mm的光轴。 问：如果一次完成外圆加工，那么背吃刀量的大 小是多少？
二、如果加工直径为20mm，长度40mm的台阶轴是选 择进给量为0.2mm/r。
问主轴需要旋转多少格完成加工？
其中: dw—工件待加工表面的直径，(mm)；
n—工件的转速，(r/min)； V —切削速度，（ m/min)。
切削运动及切削要素
切削深度
定义
切削深度是指切削工具在垂直于进给运动方向上切入工件的深度，通常以毫米 （mm）表示。
影响
切削深度对切削力、切削温度、刀具磨损和加工质量等有显著影响。增加切削深 度可提高切削效率，但过大的切削深度可能导致切削力增大、切削温度升高、刀 具磨损加剧，进而影响加工精度和表面质量。
各要素对切削过程影响
切削运动在机械制造中作用
加工各种形状和尺寸的零件
01
通过不同的切削运动形式和参数组合，可以加工出各种形状和
尺寸的零件，满足机械制造的需求。
提高加工精度和效率
02
合理的切削运动参数选择和工艺安排，可以提高加工精度和效
率，降低制造成本。
改善工件表面质量
03
通过优化切削运动参数和选用合适的刀具材料，可以改善工件
摩擦与磨损
后角增大，摩擦减小，磨 损降低；后角减小，摩擦 增大，磨损加剧。
切削热
后角增大，切削热减少； 后角减小，切削热增加。
主偏角与副偏角选择原则
主偏பைடு நூலகம்选择原则
根据工件材料、刀具材料和加工要求选 择主偏角。一般来说，工件材料较软、 刀具材料较脆时，应选择较大的主偏角 ；反之则应选择较小的主偏角。
表面质量，提高产品的使用性能。
02 切削要素组成及作用
切削速度
定义
切削速度是指切削工具在单位时间内相对于工件移动的距离， 通常以米/分钟（m/min）表示。
影响
切削速度对切削力、切削温度、刀具磨损和加工质量等有显 著影响。提高切削速度可增加切削效率，但过高的切削速度 可能导致切削温度升高、刀具磨损加剧，进而影响加工精度 和表面质量。
刀具表面材料损失。
切削过程中，刀具与工件 材料之间的粘结现象导致 刀具表面材料被带走。
切削运动与切削要素
2.切削层横截面要素
切削用量要素——是指切削加工 过程中切削速度、进给量和背吃刀量 （切削深度）三个要素的总称。
切削速度 ——是指刀刃上选定点 相对于工件的主运动的瞬时速度。
进给量——是指刀具在进给方向 上相对工件的位移量。
背吃刀量——是工件已加工表面 和待加工表面之间的垂直距离 。
●3．合成运动
▲主运动和进给运动合成的运动。
●车削时主轴带动工件的旋转运动是主运动； ●铣削和钻削时刀具的旋转运动是主运动； ●刨削时刨刀向前的刨削运动是主运动； ●磨削时砂轮的旋转运动是主运动 。
主运动方向——刀刃上选定点相对于工件瞬时主运动方向。
主运动速度的大小——刀刃上选定点相对于工件主运动的瞬
金属切削加工原理及设备
1.1 切削运动
▲主运动是切削中由机床提供的使刀具与
1．主运动
工件之间产生的最主要的相对运动。 ▲主运动的运动速度最高、消耗功率最大。
▲主运动有大小和方向。
2．进给运动
▲进给运动是附加相对运动，它配合主运动 依次或连续不断地切除工件上的加工余量。
▲进给运动的速度较小，消耗的功率也较小。 ▲进给运动有大小和方向。
切削层公称宽度——是指平行于 过渡表面度量的切削层参数。
切削层公称厚度——是指垂直于 过渡表面度量的切削层参数。
切削层公称横截面积——是指切 削层横截面的面积。
切削层公称厚度： 切削层公称宽度： 切削层公称横截面积：
金属切削加工原理及设备
以车削加工为例——因为车削加工是一种最常见的和 最典型的切削加工方法。
1.待加工表面
工件上有待于切除材料的表面。
2.已加工表面
工件上经刀具切削后形成的新表面。
机械加工基础课件1-1 切削运动和切削要素
机械零件的表面：
例：
如 轴 圆柱面 平面 如 齿轮 平面 圆柱面 渐开线表面 如 箱体 孔（圆柱面） 平面
机械零件的表面：
机械零件的表面
非加工表面
加工表面
（重要的工作表面）
车削 有一定的精度要求和粗糙度要求
通过机械加工保证
第一节
切削运动及切削要素
一、工件的加工表面及其形成方法
1. 机械零件常用的表面形状
母线 母线
母线
图2-2 组成工件轮廓的几何表面
3 表面成型方法
1)
2) 3) 4)
成型法——利用成形刀具来形成发生线， 对工件进行加工的方法。 轨迹法——靠刀尖的运动轨迹来形成所需 要表面形状的方法。 相切法——由圆周刀具上的多个切削点来 共同形成所需工件表面形状的方法。 展成法——利用工件和刀具作展成切削运动来
形成工件表面的方法。
图2-3 形成发生线所需的运动
4. 表面成型运动 例:
车削外圆柱面的成形运动
4. 表面成型运动 例:
常见典型表面成形运动
二、切削运动与切削要素
1.切削加工中的工件表面
二、切削运动与切削要素
2.切削运动与切削用量
主运动 切削运动
进给运动
2.切削运动与切削用量
(1) 主运动：由机床或人力提供的主要运 动，能使刀具从工件上切除金属层使之 变为切屑。 例如：车削时，车床主轴带动工件作旋转运动；
用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感汽车变速箱部件转向器部件发动机部件驱动桥部件车架车厢驾驶室曲轴组件连杆活塞组件凸轮轴组件发动机缸体发动机缸盖飞轮机油泵组件连杆合件活塞活塞环活塞销连杆体连杆盖铜套用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感部件1组件2组件3部件3部件2零件用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感圆柱面平面箱体孔圆柱面平面齿轮平面圆柱面渐开线表面用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感非加工表面加工表面重要的工作表面有一定的精度要求和粗糙度要求通过机械加工保证车削用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感机械零件常用的表面形状图21机器零件上常用的各种典型表面用一个半导体功率器件作为开关该器件不断地重复开启和关断使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波该方波经过电感工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的
(最新整理)切削运动与切削要素
（次/min)
2021/7/26
8
机械制造技术基础 —金属切削原理与刀具
2.切削用量 （2）进给量 f
进给速度 v f
每齿进给量 f z
单位：mm /r（或mm / 行程）。 单位：mm /s 单位：mm /齿
三者之间的关系 vf nfnzzf
n 式中： ---主运动的转速
z---刀具齿数
2021/7/26
2.切削用量 （1）切削速度 Vc 单位：m / min（或m / s）。
Vc dwn 式中 d w ----工件待加工表面或刀具的
100060
最大直径(mm)
n ---工件或刀具每分钟转数
或
（r/min)
Vc 2Lnr 100060
式中
L
---往复直线运动的行程长度 （mm)
n r ---主运动每分钟的往复次数
9
机械制造技术基础 —金属切削原理与刀具
2.切削用量 （3）背吃刀量（切削深度） a p
待加工表面与已加工表面之间的垂直距离（mm)
外圆加工时：
ap
dw dm 2
式中：dm、dw ---待加工表面和已加工表面的直径（mm)
2021/7/26
10
机械制造技术基础 —金属切削原理与刀具
3.切削层几何参数 （1）切削宽度 a w
1.切削加工中的工件表面
2021/7/26
5
机械制造技术基础 —金属切削原理与刀具
三个表面
➢已加工表面 d m ：工件上已切去切屑的表面。
➢待加工表面 d W ：工件上即将被切去切屑的表面。
➢加工表面（过渡表面）：工件上正在被切削的表 面。
2021/7/26
切削要素
锉
削
用锉刀对工件表面进行切削加工，使它达到零 件图纸要求的形状，尺寸和表面粗糙度，这种 加工方法称为锉削。 锉削加工简便，工作范围广，多用于錾削、锯 削之后，锉削可对工件上的平面、曲面、内外 圆弧、沟槽以及其他复杂表面进行加工，锉削 的最高精度可达IT7一IT8，表面粗糙度尺。可 达1.6一0.8μm。 可用于成形样板，模具型腔以及部件，机器装 配时的工件修整，是钳工主要操作方法之一。
1)锉刀的材料及构造
锉刀常用碳素工具钢T10、T12制成，并 经热处理淬硬到HRC62—67。
2)锉刀的种类
锉刀按用途不同分为：普通锉(或称钳工 锉)、特种锉和整形锉(或称什锦锉)三类， 其中普通锉使用最多。
普通锉按截面形状不同分为：平锉、方 锉、圆锉、半圆锉和三角锉五种；
3)锉刀的选用
钳工的作用
1)普通钳工工作范围 (1)加工前的准备工作，如清理毛坯，毛坯或半成 品工件上的划线等； (2)单件零件的修配性加工； (3)零件装配前的钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等； (4)加工精密零件，如刮削或研磨机器、量具和工 具的配合面，夹具与模具的精加工等。 (5)零件装配时的配合修整； (6)机器的组装、试车、调整和维修等。 2)钳工在机械制造和维修中的作用
②进给量
进给量(feed movement)是指单位时间 内刀具和工件在进给运动方向上相对 位移。 当主运动是回转运动时，进给量 指工件或刀具每回转一周，两者沿进 给方向的相对位移量，单位为mm/r； 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
第十一章金属切削加工的基础知识
第十一章金属切削加工的基础知识金属切削加工是指在机床上，利用刀具，通过刀具与工件之间的相对运动，从工件上切下多余的余量，从而形成已加工表面的加工方法。
第一节切削运动和切削要素一、切削运动为了切除工件上多余的金属，以获得形状精度、尺寸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（图11-1）。
根据这些运动对切削加工过程所起作用的不同，可分为主运动和进给运动。
1、主运动主运动是切下切屑所需要的最基本的运动。
它可以是旋转运动，也可以是直线运动。
它是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动。
任何切削过程必须有一个，也只有一个主运动。
它可由工件完成，也可由刀具完成。
2、进给运动进给运动是使金属层不断投入切屑，从而加工出完整表面所需要的运动。
进给运动可能有一个或几个。
运动形式有平移的、旋转的，有连续的、间歇的。
如图11-1所示为典型的切屑运动。
二、切削要素切削要素包括切削用量要素和切削层尺寸平面要素。
下面以车削加工为例介绍这些要素。
1、切削用量要素车削加工时形成三种表面：待加工表面、已加工表面和过渡表面。
如图11-2所示。
以上三种表面的形成，涉及到三个基本参数，即切削速度、进给量、背吃刀量。
此三个基本参数称为切削用量三要素。
（1）切削速度 在进行切削加工时，刀具切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度,称为切削速度，单位为/m s 。
车削加工时主运动为旋转运动，切削速度为最大线速度。
100060c dnV π=⨯式中：d ——工件待加工表面直径，mm ；n ——工件转速， /min r ；（2）进给量 刀具在进给方向上相对工件的位移量，称为进给量，用“f ”表示，单位为/mm r 。
车削加工时刀具的进给量为工件每转一转刀具沿进给运动方向移动的距离。
（3）切削深度（旧称背吃刀量） 指待加工表面与已加工表面的垂直距离，用“P a ”表示，单位mm 。
车削圆柱时：2w m P d d a -= 式中 w d ——待加工表面直径，mm ；m d ——已加工表面直径，mm 。
切削要素名词解释
切削要素名词解释切削要素1. 刀具•定义：切削加工中与被加工物件直接接触并对其进行切削的工具。
•示例：铣刀、钻头、车刀等。
2. 材料•定义：被切削的物体，可为金属、塑料、木材等各种材料。
•示例：金属板、塑料管、木制工件等。
3. 加工速度•定义：切削过程中刀具在单位时间内移动的距离。
•示例：车削加工速度为300mm/min，铣削加工速度为500mm/min。
4. 进给量•定义：刀具在每次切削中与被加工物体接触的距离。
•示例：铣削进给量为/刀齿，钻孔进给量为/转。
5. 切削深度•定义：刀具在每次切削中进入被加工物体的距离。
•示例：铣削切削深度为2mm，车削切削深度为。
6. 切削液•定义：一种通过切削区域冷却和润滑切削过程的液体。
•示例：切削油、切削润滑剂。
7. 切削力•定义：切削过程中，刀具对被加工物体产生的力。
•示例：铣削时的切削力为400N，钻孔时的切削力为250N。
8. 切削温度•定义：刀具与被加工物体接触时产生的热量。
•示例：高速切削时的切削温度可达到800摄氏度。
9. 切削震动•定义：切削过程中由于刀具与被加工物体之间的相对运动引起的振动。
•示例：切削震动会导致工件表面质量下降，加工精度降低。
10. 切削表面粗糙度•定义：被切削表面的粗糙程度。
•示例：切削表面粗糙度可通过磨削等后续加工过程来改善。
以上是与切削要素相关的一些名词和示例解释，这些要素在切削加工中起到重要的作用，它们的合理选择和控制对于实现高效、高精度的切削加工至关重要。
切削运动与和切削要素PPT优选版
相切法
1.1.2 表面成形运动
形成发生线所需的运动—成形运动
按组成情况不同，可分为
简单成形运动：
一个成形运动是由单独的旋转运动或直线 运动构成的。
复合成形运动：
一个成形运动，是由两个或两个以上旋转 运动或直线运动，按照某种确定的运动关 系组合而成。
➢ 例：车螺纹。螺纹车刀是成形刀具，因此形成螺旋面 只需1个运动即车刀在不动的工件作空间螺旋运动。 该螺旋运动分解成等速的旋转运动和等速的直线运动。 图b中以B11和A12代表。
•进给运动 1 零件表面及其成形方法
成形面是以曲线为母线，以圆或直线为轨迹，作旋转或平移运动时所形成的表面。 直角切削：λs＝0的切削，主切削刃与切削速度方向垂直 金属切削加工是通过工件与刀具之间的相对运动实现的,而机械
1.1.3 切削运动
1.主运动
主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近 工件实现切削的运动。主运动的特点速度最高，消耗的功率最大。
需的发生线2。 • 形成发生线需要一个成形运动。
• 轨迹法
1.1.1 零件表面及其成形方法
三、 形成发生线的方法及所需运动
➢ 成形法(仿型法) • 利用成形刀具对工件进行加工的方法。 • 刀刃为切削线1，它的形状和长短与需要形成的
发生线2完全重合，刀具无须任何运动就可以得 到所需的发生线形状。 • 形成发生线2不需运动。
母线位置不同形成不 同表面
11-与轴线平行；
22-与轴线不平行， 不相交；
33-与轴不平行，相 交。
1.1.1 零件表面及其成形方法
三、 形成发生线的方法及所需运动 形成发生线的方法可归纳为四种：
➢ 轨迹法 • 利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1 ）
主运动
由机床或人力提供的刀具与 工件之间主要的相对运动, 工件之间主要的相对运动, 它使刀具切削刃及其邻近的 刀具表面切入工件材料， 刀具表面切入工件材料，使 被切削层转变为切屑, 被切削层转变为切屑, 从而 形成工件的新表面。 形成工件的新表面。 在切削运动中，主运动 在切削运动中， motion)速度 (primary motion)速度 最高、耗功最大。 最高、耗功最大。 主运动只有一个。 主运动只有一个。
①切削速度vc
切削速度(cutting speed)是 切削速度(cutting speed)是 切削刃上选定点相对于工件 主运动的瞬时速度。 主运动的瞬时速度。即单位 时间内刀具和工件在主运动 方向上的相对位移。单位为m 方向上的相对位移。单位为m ／s . 主运动为旋转运动（车削、 主运动为旋转运动（车削、 铣削）， vc为最大线速度 为最大线速度， 铣削）， vc为最大线速度， vc =πDn/1000 主运动为往复直线运动（ 主运动为往复直线运动（刨 插削）， vc为平均速度 为平均速度， 削、插削）， vc为平均速度， vc=2Ln/ 1000
上述公式中可看出 hD、bD均与主偏角有 关，但切削层公称横截面积AD只与hD、bD 有关。 或f、ap有关。
（2） 进给运动
由机床或人力提供的 刀具与工件之间附加 的相对运动, 的相对运动, 它配合主运动 依次地或连续不断地切除 切屑, 切屑, 从而形成具有所需几 何特性的已加工表面。 何特性的已加工表面。 进给运动 movement)可由刀 (feed movement)可由刀 具完成(如车削) 具完成(如车削)，也可由工 件完成(如铣削) 件完成(如铣削)，可以是间 歇的（如刨削） 歇的（如刨削）, 也可以是 连续的（如车削）。 连续的（如车削）。 进给运动可以是1 进给运动可以是1个或多个
②进给量f
进给量(feed movement)是指主运动的 进给量(feed movement)是指主运动的 一个循环内， 一个循环内，刀具在进给运动方向上相 对于工件的位移量。 对于工件的位移量。 a.单齿刀具（如车刀、刨刀） a.单齿刀具（如车刀、刨刀）： 单齿刀具 当主运动是回转运动时， 当主运动是回转运动时，进给量指 工件或刀具每回转一周， 工件或刀具每回转一周，两者沿进给方 向的相对位移量，单位为mm/r； 向的相对位移量，单位为mm/r； mm/r 当主运动是直线运动时， 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， 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， 沿进给方向的相对位移量，单位为 mm/str或mm/单行程 单行程； mm/str或mm/单行程； b.多齿刀具(如铣刀、钻头): b.多齿刀具(如铣刀、钻头): 多齿刀具 单位为mm/z mm/齿 mm/z或 每齿进给量 fz，单位为mm/z或mm/齿。 进给量f的关系: 进给量f的关系: f=zfz 进给速度: 进给速度: vf=fn=zfzn
③背吃刀量ap
背吃刀量(back 背吃刀量(back engagement of the edge)是指在 cutting edge)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, 尺寸, 外圆车削: 外圆车削:背吃刀量为 工件上待加工表面与已 加工表面之间的垂直距 离， ap＝(dw-dm)/2
各种切削加工的切削运动
2、切削加工过程中的工件表面
切削刃相对于工件的运动过程, 切削刃相对于工件的运动过程, 就是表面形成过程。 就是表面形成过程。 有两个要素，一是切削刃, 有两个要素，一是切削刃, 二 是切削运动。 是切削运动。 不同的切削运动的组合, 不同的切削运动的组合,即可 形成各种工件表面。 形成各种工件表面。
（2）切削层参数
切削层是指切削过程中， 切削层是指切削过程中，由刀 具切削部分的一个单一动作( 具切削部分的一个单一动作(如 车削时工件转一圈， 车削时工件转一圈，车刀 主切削刃移动一段距离) 主切削刃移动一段距离)所切除 的工件材料层。 的工件材料层。
①切削层公称厚度hD 垂直于正在加 工的表面（ 工的表面（过渡表 面）度量的切削层 参数。 参数。
车削加工过程中工件上有三个不断变 化着的表面。 化着的表面。
（1）待加工表面 工件上待切除 的表面。 的表面。 工件上已加工 好的表面。 好的表面。 工件上切削刃正 在切削的表面。 在切削的表面。
（2）削用量 切削用量(cutting 切削用量(cutting conditions)三要素 三要素： conditions)三要素： 切削速度 进给量 背吃刀量
第十一章
金属机械加工基础
金属机械加工:工人通过操作机床, 金属机械加工:工人通过操作机床,利用 刀具从金属毛坯上切去多余的金属材料, 刀具从金属毛坯上切去多余的金属材料, 从而获得符合规定技术要求的机械零件 的加工的方法。 的加工的方法。 主要有车削、钻削、刨削、铣削、磨削 主要有车削、钻削、刨削、铣削、 和齿轮加工等。 和齿轮加工等。
第一节 金属切削加工的基础知识
一、零件表面的形成
基本表面：外圆面、内圆面 基本表面：外圆面、 ）、平面 （孔）、平面 成形面：螺纹、齿轮的齿形、各 成形面：螺纹、齿轮的齿形、 种沟槽
二、切削运动
1. 切削运动
切削加工中刀具和工 件之间的相对运动即 切削运动(cutting 切削运动(cutting motions) 。 切削运动可以是旋转 运动或直线运动， 运动或直线运动，也 可以是连续的或间歇 的
②切削层公称宽度bD
在给定瞬间， 在给定瞬间，作用于主切 削刃截形上两个极限点间 的距离， 的距离，在切削层尺寸平 面中测量，单位为mm mm。 面中测量，单位为mm。
③切削层公称横截面积AD
在给定瞬间， 在给定瞬间，切削层在 切削层尺寸平面里的实 际横截面积， 际横截面积， 2 单位为mm 单位为mm 。