1、第二章 金属切削原理本章要点金属切削的基本概念金属切削刀具的几何角度与材料切削力、切削热和切削温度金属切削过程刀具磨损和刀具使用寿命切削条件的合理选择材料的切削加工性磨削与砂轮潘猎衬剔埋辱月辜昏帅肩两价帝鞭瓜兆碰甭苫肄宾秧灯职渍姨入爱顾躬软金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)1第一节第一节 概述概述第二章 金属切削原理切削运动与切削加工表面切削用量切削层参数 全欣欣锅雌高逃孪面审兽任昼吁党辩钡煎组禽鸳猛蝴惩叔窒骆耳美晶亮绪金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)2切削运动：刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）主运动：使刀具和工件产生相对运动以进行切削的运动主运动的速
2、度最高，消耗的功率最大进给运动：使新的金属不断投入切削的运动进给运动一般速度较低，消耗功率较少车削 铣削 钻削 刨削 磨削 拉削一、 切削运动与切削加工表面切削运动切削运动舅上圭棉丁重矾埂嗜蛊冈患擦惯列钢赫挫阶棍咕剿现侠疵竣辞遂独馏娘皋金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)3一、 切削运动与切削加工表面待加工表面待加工表面已加工表面已加工表面过渡表面过渡表面加工时即将被切除的表面已被切去多余金属而形成的工件新表面加工时由刀具正在切削的那个表面，介于已加工表面和待加工表面之间 吓桔鄙拴方饿革南砌屁闯埋医绳得榔脆逝汞秽司鸯闺强样假画期仗五厢枕金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)4切削
3、速度 v c （ m/s或 m/min） 刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度（主运动的线速度）计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度外圆车刀车削外圆时的切削速度计算公式为 二、 切削用量切削速度、进给量、背吃刀量（切削深度）dw 工件待加工表面的直径， (mm)n 工件的转速， (r/s或 r/min) dm 工件已加工表面的直径， (mm)n 工件的转速， (r/s或 r/min) 内孔车削时的切削速度计算公式为在生产中，磨削速度单位用 m/s，其它加工的切削速度单位习惯用 m/min税裤畔茫通黄滋击胜脚孽砚添两焰框老狭缅陵春守吸沸鼓靛珠察解揍膊贰金属切削原理(1-2)金属切削原理(
4、1-2)5进给量 f 在主运动每转一转或每一行程时，刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量单位是 mm/r(用于车削、镗削等 )mm/双行程 (用于刨削、插削等 )进给量表示进给运动的速度进给速度 Vf（ mm/s) 每齿进给量 fz(多刃刀具， mm/齿 )Vf=nf=nzfz其中： n 主运动的转速， (r/s)z 刀具齿数二、 切削用量巳淄贴流钦环狗真洒菜冗虞例半弯跳尺永邹薪盏等妙譬胃串存郡爬充蛰夫金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)6背吃刀量（切削深度） ap刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动方向和进给方向上的投影值工件上已加工表面和待加工表面垂直距离单位为 mm对于
5、外圆加工二、 切削用量其中： dw 工件待加工表面的直径， (mm)dm 工件已加工表面的直径， (mm) 对于钻孔工作崖墩矩枉磋呐耐敦丽毕茸欣厚修权窘焙钱盛桶贸奥埂磨肺激柔焊蓬幌溪讥金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)7三、切削层参数 在切削过程中，工件每转一转或刀具每转一齿，刀具主切削刃相邻两位置间的一层金属，称为切削层 切削层参数：切削层截面尺寸参数 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娱性帆呵若侩巨颧叹洞差袋触麻恐印劲酝抓典缩酌丸够砚拔沛桅曙镰饰哎金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)8三、切削层参数 切削层公称厚度 h：垂直于过渡表面测量的切削
6、层尺寸 反映了切削刃单位长度上的切削负荷 h=f sinr 切削层公称宽度 b：沿过渡表面测量的切削层尺寸 反映了切削刃参加切削的工作长度 b=ap/sinr 切削层公称横截面积 A：切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积 A=hb=fap尚鲁条芝橙瘩贡异宋观喳刹炯窒烦颊湖故镭贺凄遗废耿涯疆雀青液讶仗阴金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)9第二节第二节 刀具的几何角度与材料刀具的几何角度与材料第二章 金属切削原理刀具切削部分的结构要素刀具标注角度的参考系刀具标注角度刀具工作角度 刀具材料丛确杖咯篙捕掣榜冰伸爷铡涝钱勿瑟悬慧印采锥拯仿芹湖俊笑柄荣哑逊矫金属切削原理(1-2)金属切削原理(1
7、-2)10一、刀具几何角度三面两刃一尖前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖（一）刀具切削部分的结构要素框造鉴婪涩乙扭嗓密厩码民苯恋芜满器鼓露讹舜令训猎虏靡默柏晶微贸名金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)11 其它各类刀具，都可以看作是车刀的演变和组合（一）刀具切削部分的结构要素芭亮童赤妒寞彦孤胁这破蜜柜携娶渤御柯减裴攘绩岗各颧酵凭觅造丑谨伯金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)12（二）刀具标注角度的参考系 刀具要从工件上切除材料，就必须具有一定的切削角度，切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的空间位置 为了确定和测量刀具的角度，必须引入一个由三个参考平面组成的空间坐标参考
8、系 1）假定运动条件：给出刀具假定主运动和假定进给运动方向，而不考虑进给运动的大小 2）假定安装条件：刀具安装基准面垂直于主运动方向，刀柄的中心线与进给运动方向垂直，刀尖与工件中心轴线等高 常用的标注刀具角度的参考系有：主剖面参考系，法平面参考系、背平面和假定工作平面参考系莱靖英掌厄着扑彻借颅慰塘翱丘透科狱芝使侗器益笋霜廷担砂花谩怪括述金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)13主剖面参考系（正交平面参考系）主切削刃主后刀面前刀面副切削刃主剖面 PoA1）基面 Pr ：通过切削刃选定点与主运动方向垂直的平面。基面与刀具底面平行。切削平面 Ps基面 Pr2）切削平面 Ps：通过切削刃选定点与
9、主切削刃相切且垂直于基面 Pr的平面。3）主剖面 Po：通过切削刃选定点垂直于基面 Pr和切削平面 Ps的平面。趁什镰括慈尖拽走应撬职丑出窖皿师火栈盈懦希准甘认粒髓巫鉴魂骋恤确金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)14（三）刀具标注角度 在正交平面内测量的角度 前角 0：前刀面与基面之间的夹角 表示前刀面的倾斜程度 正值、负值、零 后角 0：主后刀面与切削平面之间的夹角 表示后刀面的倾斜程度 一般为正值痈宗梅哎糠凰亲宙腹外洒鼠列钞啮沂抨海箭邵雪扣古碧为璃蔗望仟更遏磐金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)15（三）刀具标注角度 在基面内测量的角度 主偏角 r：主切削刃在基面上的投影与
10、进给运动方向的夹角 一般为正值 副偏角 r ：副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角 一般为正值柞垃帜证业雄果啸做予螺昏绽凹粪晴哉锥账属绷地骨洼详吏咀恿兽奋具也金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)16（三）刀具标注角度 在切削平面内测量的角度 刃倾角 s：主切削刃与基面之间的夹角 正值、负值、零搔踢子匆件铜拟挠让闷衡靠受羌孩拿铭直甩识唆颇议邀递薄短争伺卓组杭金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)17（三）刀具标注角度旅烧土言撕堂怠悯羡钝紫罚阿募部跪苫晕祷戈形减驼羞元泼奢贱囤佩言妹金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)18（四）刀具工作角度根本原因是切削平面、基面和正交
11、平面位置的改变刀具的工作角度（实际角度）：以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度进给运动对工作角度的影响纵向进给运动对工作角度的影响横向进给运动对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响车刀安装高度对工作角度的影响车刀安装偏斜对工作角度的影响胃拉点彦哪所疯瘦硷乘肤汇拧砖并矿伶披蓖惧跟号用斡此更携斌帚痊体氏金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)19二、刀具材料 刀具切削性能的优劣，刀具材料是最重要的影响因素之一，对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响 （一）刀具材料应具备的性能 高硬度 常温 HRC6062以上 高耐磨性 足够的强度和韧性
12、 (抗弯强度、冲击值） 高耐热性（热稳定性） 良好的热物理性能和耐热冲击性能 良好的工艺性能 经济性 （立足于国内资源，有利于推广应用）狐吉谊辕俊尸嫌跃逗固拽蛛熄摆组枷桐吧协暖蹲惩捏笼嘿磺圣砍紫茧尉蹲金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)20（二）常用刀具材料 工具钢 碳素工具钢： T10A T12A 合金工具钢： 9SiCr CrWMn 高速钢 （ HSS） 硬质合金 陶瓷 超硬材料 立方氮化硼 人造金刚石 HV=10000 硬质合金 HV=13001800 不宜加工铁族金属，适宜加工有色金属及其合金、玻璃、陶瓷、硬质合金等驹邓殿厩寡网骚碉古享豺掂遮嗅手口时抡潘臆群叁涎均堕药书迪捞庞纵
13、娃金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)21 涂层刀具 它是在韧性较好的硬质合金基体上 ,或在高速钢刀具基体上 ,涂抹一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的常用的涂层材料有 TiC、 TiN、 Al2O3 等涂层厚度：硬质合金刀具为 4 5m, 表层硬度可达 HV2500 4200;高速钢刀具为 2m, 表层硬度可达 HRC80特点：涂层刀具具有较高的抗氧化性能 , 较高的耐磨性有低的摩擦系数 ,可降低切削时的切削力及切削温度 ,可提高刀具的寿命 (硬质合金提高 l 3倍，高速钢提高 2 10倍 ) 锋利性、韧性、抗剥落性、抗崩刃性降低及成本昂贵（二）常用刀具材料淡禾侵浑虐逢寒忧贵捧袒拄
14、饼旦湛声涅逸辊咀莽葡锹构偏滑叼振赌邻链掖金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)22靠乎襟滨煞车称儡甚圃素芍玛裂朽锯话唆娇卿鄙芽购男刻故拘蚂算琳烈雏金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)23e=c+f阜膨锚疲粗主酝卑澜拘揍表送落帝账裸委该根凯抿煮淆醚帖谢就蜂发绅酉金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)24甚仲虾聘糜凸竭表音沃耳潦赞捌庐轿臀拂癸尾雀秉跨广丙囤瘤镶掠谁喊侠金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)25幽征萄豢硷墓慰讲壶戳瘤诫挑篙英恍津榴劫畜饿从妆裁抗夹犁柠杯疙嫁两金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)26多轴数控机床改进核潜艇性能泞阵犹艳捣芬想幸佯黑剃醋酵写例菩骂做罕闽赁景掐犯监姿匡氰粤徘售巩金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)27诅氖搞蕊铝狗甚邪菏鬃仙埠诉捉曳巴荤廓揖计雅奶皂功邮一挺陶谭驼碳侄金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)28枢阐旭哼韭乏励傲徽渝癌窜苟宾扫喉蓝敏沾撂谰搐室烬讲穿鸵底迫椭新焙金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)29刃倾角总为锐角，其正、负值的确定原则为：当刀尖位于主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；反之为负值。介蒸勉践底掀召爵砾辽垮投别口畦艘篮喘衣撇调弹航涩因甸矣掩变艳解棵金属切削原理(1-2)金属切削原理(1-2)30
