切削加工基础知识
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金属切削加工工艺
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
切削加工
粗糙度、精度 合格的零件
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｜
– 加工表面（过渡表面） • 切削刃正在切削加工的表面
– 已加工表面 • 已经切除部分金属而形成的新表面
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削层几何参数
所谓切削层是指工件上正被刀具切削的那层 金属，即刀具同工件沿进给方向每移动f或af 之后，由一个刀齿正在切削的那层金属层 。切削层的度量参数有
圆跳动 全跳动 倾斜度
位置公差的标注
对称度
在图纸上用三个框格标注，前一框格标注位置公差符号，后一框格
填写位置公差值，第三框格标注基准代号
位置精度
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。
度Vc、进给量f（或进给速度Vf）和切削深度 （背吃刀量）ap 。
切削速度Vc 进给量f
切削深度ap
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削速度
通常指主运动速度。如果主运动为圆周运动，那么 其速率大小为
v dn
1000
m min
d — 工件或刀具直径，mm
n — 工件或刀具转速，r/min
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
Break
• 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。
表面粗糙度
金属切削的常规加工方法
一般的机械加工方法有
– 车削 – 铣削 – 刨削 – 磨削 – 钻削 – 镗削 – 拉削 – 钳工…
钳工也是一种机械加工方 法，其内容有
锉削
研磨
锯削
攻丝
刮削
套扣
工件划线
装配修理
主要切削表面及切削方式
来描述进给运动
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削深度
在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层
尺寸。
ap
dw
dm 2
mm
dw — 加工前工件直径，mm
dm — 加工后工件直径，mm
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
三类加工表面
切削运动在工件上形成三类加工表面
– 待加工表面 • 即将被切去金属层的表面
– 进给运动——连续切削所必需的运动（一个或多个）；
• 车削、铣削中的工件移动 • 外圆磨时工件的旋转和轴向移动
车削运动
主运动
车削外圆
2020/7/20
粗 车 外 圆
5-1 切削加工的基础ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ识
车锥面
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
车内孔
铣端面
铣齿
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削面积
切削面积是指切削层在基面内的投影面积。 一般情况下：
Ac ac aw f ap
2020/7/20
mm2
5-1 切削加工的基础知识
残留面积及其高度
即名义切削面积
– 刀尖无圆弧，残留面积高度 f
Rmax ctgKr ctgKr' – 刀尖圆弧半径为rε，残留面积高度
f2 Rmax 8r
切削厚度ac
切削宽度aw 切削面积Ac
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削厚度ac
即切削层厚度，是相邻两个加工表面之间在 基面上测量的垂直距离。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削宽度aw
即切削层宽度，是沿加工表面在基面上测量 的切削层尺寸。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
铣花键
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
磨削外圆
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
平面磨削
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
镗孔
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
钻孔
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削用量三要素
切削要素又称切削用量三要素，包括切削速
其方向为圆周运动的切线方向。它与进给运动形 成合成切削运动。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
进给量
描述进给运动的物理量，通常用字母f 表示
，单位mm/r 。
– 对外圆车削进给量是指工件旋转一周，刀具沿工件轴向移动的距离
– 对多刃刀具则要使用每齿进给量af(mm/z)和每秒进给量vf(mm/s)
外圆面：车、磨削； 内圆面（孔）：钻、镗、车、磨、拉削； 平面：刨、铣、车、磨、拉削； 成形面：车、铣、磨、拉削。
切削运动
切削运动——工件和刀具之间的相对运动；切削运动由主运 动和进给运动构成。
– 主运动——直接切下切屑的运动（转速最高、消耗功率最大、唯 一一个）；
• 车削中的工件旋转 • 磨削中的砂轮旋转 • 铣削中的刀具旋转
公差等级—同一基本尺寸，若公差等级相同则公差 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
尺寸精度
280H6
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
形状精度
位置精度
• 位置精度是指零件上被测要素（线或面）相对于基准之间的位置 准确程度，由位置公差来确定。
– 平行度
– 垂直度 – 同轴度 – 位置度
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
切削加工
粗糙度、精度 合格的零件
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｜
– 加工表面（过渡表面） • 切削刃正在切削加工的表面
– 已加工表面 • 已经切除部分金属而形成的新表面
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削层几何参数
所谓切削层是指工件上正被刀具切削的那层 金属，即刀具同工件沿进给方向每移动f或af 之后，由一个刀齿正在切削的那层金属层 。切削层的度量参数有
圆跳动 全跳动 倾斜度
位置公差的标注
对称度
在图纸上用三个框格标注，前一框格标注位置公差符号，后一框格
填写位置公差值，第三框格标注基准代号
位置精度
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。
度Vc、进给量f（或进给速度Vf）和切削深度 （背吃刀量）ap 。
切削速度Vc 进给量f
切削深度ap
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削速度
通常指主运动速度。如果主运动为圆周运动，那么 其速率大小为
v dn
1000
m min
d — 工件或刀具直径，mm
n — 工件或刀具转速，r/min
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
Break
• 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。
表面粗糙度
金属切削的常规加工方法
一般的机械加工方法有
– 车削 – 铣削 – 刨削 – 磨削 – 钻削 – 镗削 – 拉削 – 钳工…
钳工也是一种机械加工方 法，其内容有
锉削
研磨
锯削
攻丝
刮削
套扣
工件划线
装配修理
主要切削表面及切削方式
来描述进给运动
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削深度
在基面上垂直于进给运动方向测量的切削层
尺寸。
ap
dw
dm 2
mm
dw — 加工前工件直径，mm
dm — 加工后工件直径，mm
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
三类加工表面
切削运动在工件上形成三类加工表面
– 待加工表面 • 即将被切去金属层的表面
– 进给运动——连续切削所必需的运动（一个或多个）；
• 车削、铣削中的工件移动 • 外圆磨时工件的旋转和轴向移动
车削运动
主运动
车削外圆
2020/7/20
粗 车 外 圆
5-1 切削加工的基础ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ识
车锥面
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
车内孔
铣端面
铣齿
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削面积
切削面积是指切削层在基面内的投影面积。 一般情况下：
Ac ac aw f ap
2020/7/20
mm2
5-1 切削加工的基础知识
残留面积及其高度
即名义切削面积
– 刀尖无圆弧，残留面积高度 f
Rmax ctgKr ctgKr' – 刀尖圆弧半径为rε，残留面积高度
f2 Rmax 8r
切削厚度ac
切削宽度aw 切削面积Ac
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削厚度ac
即切削层厚度，是相邻两个加工表面之间在 基面上测量的垂直距离。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削宽度aw
即切削层宽度，是沿加工表面在基面上测量 的切削层尺寸。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
铣花键
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
磨削外圆
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
平面磨削
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
镗孔
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
钻孔
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
切削用量三要素
切削要素又称切削用量三要素，包括切削速
其方向为圆周运动的切线方向。它与进给运动形 成合成切削运动。
2020/7/20
5-1 切削加工的基础知识
进给量
描述进给运动的物理量，通常用字母f 表示
，单位mm/r 。
– 对外圆车削进给量是指工件旋转一周，刀具沿工件轴向移动的距离
– 对多刃刀具则要使用每齿进给量af(mm/z)和每秒进给量vf(mm/s)
外圆面：车、磨削； 内圆面（孔）：钻、镗、车、磨、拉削； 平面：刨、铣、车、磨、拉削； 成形面：车、铣、磨、拉削。
切削运动
切削运动——工件和刀具之间的相对运动；切削运动由主运 动和进给运动构成。
– 主运动——直接切下切屑的运动（转速最高、消耗功率最大、唯 一一个）；
• 车削中的工件旋转 • 磨削中的砂轮旋转 • 铣削中的刀具旋转
公差等级—同一基本尺寸，若公差等级相同则公差 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
尺寸精度
280H6
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
形状精度
位置精度
• 位置精度是指零件上被测要素（线或面）相对于基准之间的位置 准确程度，由位置公差来确定。
– 平行度
– 垂直度 – 同轴度 – 位置度