金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)§1-1切削運(yùn)動(dòng)與切削用量§1-2刀具的切削角度§1-3金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律§1-4切削液§1-5鉗工常用的刀具材料§1-1切削運(yùn)動(dòng)與切削用量一、切削運(yùn)動(dòng)車(chē)削刨削

鉆削切削加工時(shí)，刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)叫做切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1.主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指由機(jī)床或人力提供的主要運(yùn)動(dòng)，它促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使刀具前面接近工件。切削加工時(shí)，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。1.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指由機(jī)床或人力提供的運(yùn)動(dòng)，它使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上主運(yùn)動(dòng)，即可不斷地或連續(xù)地切除切屑，并得出具有所需幾何特性的已加工表面。切削加工時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以有一個(gè)或多個(gè)。3.切削加工時(shí)工件上形成的表面（1）待加工表面工件上待切除的表面。（2）過(guò)渡表面工件上由切削刃形成的表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一轉(zhuǎn)里被切除，或者由下一切削刃切除。（3）已加工表面工件上經(jīng)刀具切削后形成的表面。二、切削用量車(chē)削外圓時(shí)的切削用量切削用量是指切削加工過(guò)程中切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量的總稱(chēng)。1.切削速度2.進(jìn)給量切削速度是指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。計(jì)算公式為：式中υc——車(chē)削時(shí)切削速度，m/min；n——工件或刀具的轉(zhuǎn)速，r/min；d——工件或刀具選定點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)直徑，mm。2.進(jìn)給量進(jìn)給量是指在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上，刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量。也可用進(jìn)給速度vf來(lái)表示，即切削刃選定點(diǎn)相對(duì)工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。計(jì)算公式為：式中

υf——車(chē)削時(shí)進(jìn)給速度，mm/min；n——工件或刀具的轉(zhuǎn)速，r/min；?——進(jìn)給量，mm/r。3.背吃刀量背吃刀量是指在通過(guò)切削刃基點(diǎn)并垂直于工作平面的方向上測(cè)量的兩平面間的距離（通常所指的工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離）。車(chē)削外圓時(shí)為：式中

ap——背吃刀量，mm；dw——待加工表面直徑，mm；dm——已加工表面直徑，mm。三、切削用量的選擇切削用量的大小影響切削加工的生產(chǎn)效率、加工成本和加工質(zhì)量。因此，切削用量的選擇原則是：在機(jī)床功率允許、保證安全的情況下，優(yōu)先選擇大的切削深度，其次選擇大的進(jìn)給量，最后選擇大的切削速度。1.背吃刀量的選擇粗加工時(shí)，在機(jī)床的功率、強(qiáng)度、剛度和刀具強(qiáng)度允許的情況下，除留出精加工余量外盡可能一次切削完。如果余量太大，可分幾次切削，但第一次走刀應(yīng)盡量將背吃刀量取大些。精加工時(shí)，背吃刀量要根據(jù)加工精度和表面粗糙度的要求來(lái)選擇。2.進(jìn)給量的選擇進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響最大。因此，在粗加工時(shí)，進(jìn)給量可取大些；精加工時(shí)，進(jìn)給量可取小些。3.切削速度的選擇切削速度應(yīng)根據(jù)工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具壽命的不同來(lái)選擇，具體可通過(guò)計(jì)算、查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)加以確定?！?-2刀具的切削角度一、刀具的組成車(chē)刀的組成刀體主要構(gòu)成要素二、刀具的主要角度和作用輔助平面1.確定刀具切削角度的輔助平面（1）基面過(guò)切削刃選定點(diǎn)的平面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及測(cè)量時(shí)適合于安裝或定位的一個(gè)平面或軸線(xiàn)，一般說(shuō)來(lái)其方位要垂直于假定的主運(yùn)動(dòng)方向。（2）主（副）切削平面通過(guò)主（副）切削刃選定點(diǎn)與主（副）切削刃相切并垂直于基面的平面。（3）正交平面

通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。（4）假定工作平面

通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并垂直于基面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及測(cè)量時(shí)適合于安裝或定位的一個(gè)平面或軸線(xiàn)，一般說(shuō)來(lái)其方位要平行于假定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。2.刀具的主要角度和作用在主切削平面中測(cè)量的主要角度及作用在正交平面中測(cè)量的主要角度及作用在基面中測(cè)量的主要角度及作用§1-3金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律一、切屑的類(lèi)型及形成條件切削過(guò)程中，刀具推擠工件，首先使工件上的一層金屬產(chǎn)生彈性變形，刀具繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，在切削力的作用下，產(chǎn)生不能恢復(fù)原狀的滑移（即塑性變形）。當(dāng)塑性變形超過(guò)金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，金屬就從工件上斷裂下來(lái)成為切屑。因工件材料、切削條件、材料變形程度不同，因而產(chǎn)生了各種不同的切屑。切屑的類(lèi)型及形成條件二、切削力車(chē)削外圓時(shí)力的分解1.切削力的分解（1）主切削力Fc垂直于基面，切削合力在主切削速度方向上的分力。（2）背向力Fp

切削合力在垂直于工作平面上的分力。（3）進(jìn)給力Ff切削合力在進(jìn)給方向上的分力。切削合力與分力之間的關(guān)系為：2.影響切削力的因素主要因素有：（1）工件材料工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削力就越大。（2）切削用量切削用量中對(duì)切削力影響最大的是背吃刀量，其次是進(jìn)給量，切削速度對(duì)切削力影響較小。（3）刀具角度刀具幾何角度中對(duì)切削力影響最大的是前角、主偏角和刃傾角。（4）切削液合理選擇切削液可以減小塑性變形和刀具與工件間的摩擦，使切削力減小。三、切削熱與切削溫度切削熱是在切削過(guò)程中，由于被切削材料層的變形、分離及刀具和被切削材料間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。切削溫度是指切削過(guò)程中切削區(qū)域的溫度。切削溫度升高，將影響刀具的切削性能和零件的加工精度及表面質(zhì)量。通?？刹扇∫韵麓胧海?）在強(qiáng)度允許的情況下，適當(dāng)增大刀具的前角。（2）改善刀具的散熱條件，在機(jī)床、工件、刀具系統(tǒng)剛性較好時(shí)，可盡量減小主偏角。（3）合理選擇切削用量，在機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度允許的情況下，應(yīng)盡可能選擇大的背吃刀量和進(jìn)給量，最后選擇較小的切削速度。（4）提高刀具前、后面的刃磨質(zhì)量，減小摩擦力。（5）合理選擇切削液。四、刀具磨損與刀具壽命1.刀具磨損（1）刀具磨損的形式刀具磨損的形式分為正常磨損和非正常磨損兩類(lèi)。正常磨損有刀具后面磨損、前面磨損和副后面磨損3種形式。非正常磨損有刀具塑性變形、切削刃崩刃、剝落和熱裂等形式。（2）磨損過(guò)程刀具的磨損過(guò)程分為初期、正常和急?。硞€(gè)磨損階段。刀具磨損過(guò)程（3）磨損標(biāo)準(zhǔn)磨損標(biāo)準(zhǔn)又稱(chēng)磨損判據(jù)，它是規(guī)定刀具后面磨損帶中間部分平均磨損量允許達(dá)到的最大值。刀具磨損值達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該重磨或更換切削刃（可換刀片），否則影響加工質(zhì)量。2.刀具壽命刀具壽命T是指刃磨后的刀具自開(kāi)始切削，直至磨損量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的總切削時(shí)間。影響刀具壽命的因素有：（1）工件材料的強(qiáng)度、硬度、塑性越大，刀具的壽命越低。（2）在切削用量中，對(duì)刀具壽命影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，最小的是背吃刀量。（3）適當(dāng)增大前角，減小主偏角、副偏角和增大刀尖圓弧半徑，均能提高刀具壽命。（4）合理選擇刀具材料，采用涂層刀具和使用新型刀具材料是提高刀具壽命的有效途徑?！?-4切削液一、切削液的作用切削液是指為了提高切削加工效果而使用的液體。在切削加工時(shí)主要起以下作用：（1）冷卻作用（2）潤(rùn)滑作用（3）排屑和洗滌作用（4）防銹作用二、切削液的種類(lèi)及應(yīng)用以潤(rùn)滑為主的油溶性切削液的種類(lèi)及適用范圍以冷卻為主的水溶性切削液的種類(lèi)及適用范圍三、切削液的選用粗加工時(shí)，切削用量較大，產(chǎn)生大量的切削熱。這時(shí)主要是要求降低切削溫度，應(yīng)選用冷卻為主的切削液，如3%～5%乳化液。硬質(zhì)合金刀具耐熱性較好，一般不用切削液。1.粗加工時(shí)切削液的選用2.精加工時(shí)切削液的選用精加工時(shí)，切削液的主要作用是減小工件表面粗糙度值和提高加工精度。因此，選用的切削液應(yīng)具有良好的潤(rùn)滑性能。低速精加工鋼料時(shí)，可選用極壓切削油或10%～12%極壓型乳化液。精加工銅、鋁及其合金或鑄鐵時(shí)，可選用10%～12%乳化液或離子型切削液。由于硫能腐蝕銅，所以在切削銅件時(shí)，不宜用含硫的切削液。四、油溶性切削液質(zhì)量的判定方法新的油溶性切削液有熒光反應(yīng)，而用過(guò)的則沒(méi)有熒光反應(yīng)；質(zhì)量比較好的油溶性切削液一般呈透明或半透明狀，不應(yīng)有混蝕現(xiàn)象，也不應(yīng)有懸浮的顆粒，容器底部應(yīng)無(wú)雜質(zhì)。1.外觀(guān)檢查2.氣味用過(guò)的油溶性切削液，若老化嚴(yán)重，會(huì)有酸性氣味。3.水分用試管或燒杯裝入油溶性切削液，放在酒精燈上加熱，如有“啪啪”響聲，則表示其中有水分。4.機(jī)械雜質(zhì)在油溶性切削液中取樣100ml，用100目銅絲網(wǎng)將其過(guò)濾，檢查銅絲網(wǎng)上有無(wú)雜質(zhì)?！?-5鉗工常用的刀具材料一、刀具切削部分材料應(yīng)具備的性能1.硬度和耐磨性刀具材料硬度必須高于被加工件材料硬度才能進(jìn)行正常的切削。硬度是刀具材料應(yīng)具備的最基本特性。切削過(guò)程中，為了抵抗刀具不斷受到的切屑和工件的摩擦引起的磨損，刀具材料必須具有高的耐磨性能。2.強(qiáng)度和韌性為了使刀具能承受壓力、沖擊和振