金属切削加工的基础知识

第二节金属切削加工的基础知识

教学目标：

1.熟悉切削加工的概念、分类、特点及应用。

2.理解切削运动的概念及其分类。

3.掌握切削用量的概念及其应用。

教学重点：切削运动的概念及其应用。

教学难点：切削用量的选择方法及依据。

教学过程：

一、复习与导入

上节课我们学习了金属材料，介绍了碳素钢、合金钢等材料，不同金属材料的性能差别很大；那么这些金属如何进行加工呢？围绕着这个问题，这节课我们来学习金属切削加工的基础知识。

二、新课讲授

1.切削加工概述

金属切削加工就是利用刀具和工件之间的相对（切削）运动，从毛坯或半

成品上切去多余的金属材料，从而获得具有一定加工质量的零件的过程。

（1）切削加工的分类

金属切削加工方式很多，一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗

削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。

（2）切削加工的特点及应用

工件精度高、生产率高及适应性好，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表

面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来完成。

2.切削运动和切削用量

（1）切削运动

切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动,

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即切削运动，切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动 。

① 主运动

由机床或人力提供的运动，它是刀具与工件之间产生主要的相对运动。在切

削运动中，主运动的速度最高，消耗功率最大。如车削时，主运动是工件的回转

运动，如下图所示。

车削运动和工件上的表面

② 进给运动

使被切金属层不断地投入切削的运动称为进给运动，是刀具与工件间产生的

附加相对运动。如车削外圆时，进给运动是刀具的纵向运动；车削端面时，进给

运动是刀具的横向运动。

主运动的运动形式可以是旋转运动，也可以是直线运动；主运动可以由工件

完成，也可以由刀具完成；主运动和进给运动可以同时进行，也可以间歇进行；

主运动通常只有一个，而进给运动可以有一个或几个。

（2）切削用量

切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的数量。切削用

量包括切削速度、进给量、背吃刀量三个要素。

① 切削速度v c

在切削加工时，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，

它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min 或

m/s 。

主运动为旋转运动时,切削速度v c 计算公式为:

)/min /(1000s m m n

d v c 或⋅⋅=π

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式中：d －工件直径（mm ）；

n －工件或刀具每分(秒)钟转数(r/min 或r/s)。

② 进给量f

进给量是刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或

每行程的位移量来表示或度量。车削时进给量的单位是mm/r ，即工件每转一圈,

刀具沿进给运动方向移动的距离。

单位时间的进给量，称为进给速度，它是切削刃选定点相对于工件进给运

动的瞬时速度。车削时的进给速度v f 计算公式为:

③背吃刀量（切削深度）a p

背吃刀量a p 是指主刀刃工作长度（在基面上的投影）沿垂直于进给运动方向

上的投影值。对于外圆车削，背吃刀量a p 等于工件已加工表面和待加工表面之间

的垂直距离,单位为mm 。即：

式中：d w －待加工表面直径；

d m －已加工表面直径。

举例：

三、 小结

四、 作业

请讲述切削三要素的选用原则及对工件加工质量的影响。

)

/min /(s mm mm f n v f 或⋅=2

m

w p d d a -=