切削三要素

切削三要素：切削速度、进给量、背吃刀量 V c=πdn

1000 V f=fn a p=d w−d m

2

切削层参数：切削层公称厚度h、切削层公称宽度b、切削层公称横截面积A

h=f sin kγ b=a p

sin kγ

A=hb=fa p

刀具切削部分：（三面两刃一尖）

前刀面切削沿其流出的刀具表面

主后刀面刀具上与过度表面相对的表面

副后刀面刀具上与已加工表面相对的表面

主切削刃前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作，也称主刀刃

副切削刃前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，也称为副刀刃。

刀尖主切削刃与副切削刃的连接点，它可以是短的直线段或圆弧。

刀具标注角度的参考系

基面p r通过切削刃上某一指定点，并与该点，并与该点切削速度方向相垂直的平面

切削平面p s通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直与基面的平面

正交平面p0通过主切削刃上某一指定点，同时垂直与基面和切削平面的平面

刀具标注角度

前角在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。前刀面在基面之下时前角为正，反之为负（前角影响刀具的锋利程度）

后角在正交平面内测量的后主刀面与切削平面的夹角。后角一般为正。

刃倾角在切削平面内测量的主切削刃与基面的夹角。（影响切削流出的方向）

主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。一般为正

负偏角在基面上测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。

(主\副偏角与车螺纹的形状有关)

以上，是在忽略进给运动的影响下并假定刀柄轴线与纵向进给运动方向垂直以及切削刃上选定点与工件等高的条件下确定的。

刀具工作角度

1进给运动对刀具工作角度的影响

横向进给车削：进给量增大，则η增大；当瞬时直径d减小，η值也增大，车削至接近工件中心时，η值增长很快，工作后角将有正变负，致使工件最后被挤断。

纵向进给车削进给量f越大，工件的加工后d越小，则工作角度值的变化就越大。

2刀具安装位置对刀具工作角度的影响

刀具安装高低对刀具工作角度的影响车刀的刀尖一般与工作轴心是等高的。高于时，工作前角增大，后角减小。低于时，恰好相反。

刀柄中线线与进给方向不垂直对刀具工作角度的影响刀柄右斜，主偏角增大，副偏角减小，反之，相反。

刀具材料

刀具材料具备的基本性能：高的硬度、高的耐磨性、足够的强度和韧性、高的耐热性、良好的导热性和耐热冲击性能、良好的工艺性能、经济性。

常用刀具材料：工具钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等5大类。目前，在生产中所用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金。碳素工具钢、合金工具钢因耐热性差，仅用于手工或切削速度较低的刀具。

高速钢：可分为：普通高速钢和高性能高速钢。（按工艺）熔炼高速钢和粉末冶金高

速钢。

硬质合金：K类硬质合金（YG）、P类硬质合金（YT）、M类硬质合金（YW）

金属切削过程

积屑瘤现象在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下,加工钢料等塑形材料时,常在前刀面切削处粘着一块剖面呈三角状的硬块,这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤积屑瘤产生原因:切削加工时,切削与前刀面发生强烈摩擦而形成新鲜表面接触,当接触面具有适当的温度和较高的压力时就会产生粘结(冷焊).于是,切屑层金属与前刀面冷焊而滞留在前刀面上.连续流动的切削从粘在刀面的底层上流过时,在温度压力适当的情况下,是会被阻滞在底层上.使粘结层逐层在前一层上集聚,最后长成积屑瘤。

积屑瘤对切削过程的影响

增大前角，增大切削厚度，增大已加工表面粗糙度，影响刀具使用寿命。

避免或减小积屑瘤的措施：

1、控制切削速度，尽量避开易生成积屑瘤的中速区。

2、使用润滑性能好的切削液，以减小摩擦。

3、增大刀具前角，以减小刀屑接触区压力。

4、提高工件材料硬度，以减小加工硬化倾向。

影响切屑变形的因素

1、工件材料：工件材料强度愈高，切屑变形愈小

2、刀具前角：刀具前角愈大，切屑变形愈小

3、切削速度：在无积屑瘤的切削速度范围内，切削速度愈高，变形系数愈小

4、切削厚度：厚度增加，摩擦系数减小，ϕ增大，形变小

切屑的种类带状、节状、粒状、崩碎

切削力的来源：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力，二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力

切削热的产生：在刀具的切削作用下，切削层金属发生弹性变形、塑性变形，这是切削热的一个来源，另外切屑与前刀面、工件与后刀面间的摩擦功也将转化为热能，这是另一个来源。切削温度的测量：自然热电偶法、人工热电偶法

刀具磨损形态

1、前刀面磨损（月牙洼磨损）

2、后刀面磨损

刀具磨损原因

磨料磨损：工件或切屑中的微小硬质点以及积屑瘤碎片，不断摩擦前后刀面，划出沟纹。

冷焊磨损：工件表面、切屑底面与前后刀面之间存在着很到的压力和强烈的摩擦，因而它们之间会产生冷焊，由于摩擦副的相对运动，冷焊结将被破坏而被一方带走，从而造成冷焊磨损。

扩散磨损：在切削过程中，刀具后刀面与已加工表面、刀具前刀面与切屑底面相接触，由于高温高压，刀具材料和工件材料中的化学元素相互扩散，使两者的化学成分发生变化，这种变化削弱了刀具材料的性能，使刀具的磨损加快。扩散磨损在高温下产生，且随温度升高而加剧。

氧化磨损：当切削温度达700-800度时，空气中的氧在切屑形成的高温区与刀具材料中某些成分发生氧化反应，产生较软的氧化物，从而使刀具表面层硬度下降，较软的氧化物被切屑或工件擦掉而形成氧化磨损。

热电磨损：由于工件、切屑与刀具的材料不同，切削时在接触区将产生热电势，这种热电势有促进扩散的作用而加剧刀具磨损。这种热电势的作用下产生的扩散磨损，称为热电势磨损