3.1切削加工概述1切削加工是指利用刀具从毛坯上切除多余的材料(减小误差)，从而获得符合要求的精度和表面质量的加工方法。如，车、铣、刨、磨、钳等切削加工是机械制造的主要过程机器中的大部分零件都需要切削加工任务就是研究、设计切削过程及其设备的原理和方法，获得符合要求的加工精度——通常所说的冷加工铸造、锻造、焊接——毛坯制造，一般都是在工件受热的情况下，材料堆积，或改变材料形状，——通常所说的热加工2基本表面：平面，内、外圆柱面，圆锥面型面：各种沟槽、螺纹等，是基本表面的组合特型面：二维：回转型、平移型三维：–函数曲面（如抛物面、火箭尾喷管（拉法尔管））–列表曲面(如涡轮发动机的涡轮叶片、发动机燃烧室）–仿生曲面(儿童玩具、日常用品等)成形原理⑴成形法以切削刃的形状来保证工件表面形状特点：刀具切削刃的几何形状复杂，切削力大，加工精度低、刀具相对工件的进给运动简单。⑵包络法以切削刃相对于工件表面的运动轨迹而形成的包络面即成为工件表面的成形原理。特点：一般刀具相对简单而切削运动较为复杂。3（1）切削运动：是指刀具与工件之间的相对运动。•⑴主运动即刀具从工件上切下切屑所需要的基本运动（消耗功率最大的运动）。•⑵进给运动即使工件继续投入切削的运动。(常见机床的切削运动见图3-4和表3-1)（2）加工中的工件表面已加工表面过渡表面（加工表面）待加工表面（3）切削用量切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）称作切削用量三要素。切削速度（vc）主运动为旋转运动，则：vc=dn/1000×60(m/s)式中：d--工件或刀具的直径，mm；n--工件或刀具的转速，r/min。主运动为往复运动，则：vc=2Lnr/1000×60(m/s)式中：L--往复运动行程长度，mm;nr--工件或刀具每分钟往复的次数，str/min。进给量刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用f表示。车、钻、镗、铣削时单位为mm/r背吃刀量（切削深度）已加工表面与待加工表面间的距离用ap表示。单位为mm。车削外圆时：ap=（dw－dm）/2(mm)式中：dw--待加工表面的直径，mm；dm--已加工表面的直径，mm。(见图3-4和表3-1)补充：切削用量的确定原则粗加工(高的生产率)：先选一个尽量大的背吃刀量aP，然后选一个比较大的进给量f，最后根据刀具寿命的允许，选一个合适的切削速度υC。精加工（保证加工质量）：选一个较小的背吃刀量aP，较小的进给量f和较高的切削速度υC。3.23.2.1车刀的几何结构1.车刀切削部分的构成要素“三面两刃一点”⑴几何表面（三面）前刀面刀具上切屑流过的表面；主后刀面刀具上与前面相交形成主切削刃的表面。（与加工表面相对）副后刀面刀具上与前面相交形成副切削刃的表面。（与已加工表面相对）主切削刃前刀面与主后刀面的交线担负着主要的切削工作；副切削刃前刀面与副后刀面的交线担负着部分切削工作。⑶刀尖（一点）指主切削刃与副切削刃交点。刀具角度参考系假定主运动方向基面主切削平面ps假定进给运动方向正交平面po2⑴基面pr通过主切削刃选定点，与刀具安装基面平行的平面，其方位垂直于假定的主运动方向。⑵主切削平面ps通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。(过切削刃上选定点与加工表面相切的面)⑶正交平面（主剖面）po通过主切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。车刀的标注角度（正交平面投影）正交平面po车刀正交平面投影主切削平面基面前面主后面主后角0前角0前角：越大刀刃越锋利（5°-15°）主后角：影响主后面与过渡表面摩擦力及刀刃强度（3°-12°）车刀的标注角度（主切削平面投影）基面主切削平面ps主切削平面投影主切削刃基面刃倾角s刃倾角：影响切屑流向和刀体强度，刀尖为主切削刃最高点时刃倾角为正值，一般取-5°-+10°主切削平面投影车刀的标注角度（基面投影）基面投影假定工作平面主偏角rk副偏角rk主偏角：减小主偏角，刀尖强度增加，刀具对工件的径向力增大（45°、60°、90°等）副偏角：影响副切削刃与工件间的摩擦及表面质量（5°-15°）3.车刀的标注角度及作用前角0主剖面内测量的，前刀面与基面间夹角。后角0主剖面内测量的，后刀面与切削平面间的夹角。主偏角kr基面内测量的，主切削刃与进给方向之间的夹角。副偏角kr′ 基面内测量的， 副切削刃与进给 方向之间的夹角。贝搏体育下载  刃倾角 s 切削平面内测量 的，主切削刃与 基面间的夹角。 角度的作用 ：  前角 0 前角越大， 刀刃锋利，越利于 切削，但前角过大 会削弱切削刃的强 度。  后角 0 影响主后面 与工件加工表面间 的摩擦及刀刃的强 度。  主偏角k r 主要影响切削条件和刀具寿命，影响切削分力之 间的比例。  副偏角k r ′影响副切削刃与工件间的摩擦及表面质量。  刃倾角 s 主要影响切屑流向和刀体的强度。 其它刀具都可看成是车刀的组合，原理和研究 方法相同 γ 0 α 0 К r К ′r λ s - 0 + - 0 + α γ 主切削平面 刀尖高于工件中心时 α

　　γ 基面 γ α 基面 主切削平面 90º 工作角度 刀尖低于工件中心时 α

　　材料内部结合力， 在高温高压下切屑冷焊于刀具前刀面，形 成积屑瘤 过程：形成-长大-消失，循环发生 作用：保护刀具，粗加工时希望有 循环发生，易振动，精加工不希望 条件:中速切削，塑性金属 改变材料性能，合适刀具角度， 施加冷却润滑液 3.3.3切削力与切削功率