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金属切削加工基础知识节选
1 机械加工工艺系统
从机械制造的整个过程来看
机器的最基本组成单元为零件
也就是首先要制造出合格的零件
然后组装成部件
再由零、部件装配成机器
因此
制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的
而机械加工中绝大部分材料是金属材料
故机械加工主要是对各种金属进行切削加工
零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合
而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的
其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料
获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工
金属切削加工常作为零件的最终加工方法
它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工
它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力
通常需在金属切削机床上进行加工
零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接
带动它们做相对的运动
实现切削加工
这种由金属切削机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统
其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械
起支承和提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用;机床夹具用来对零件定位和夹紧
使之有正确的加工位置
本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析
阐述机械零件加工的整个过程
2 切削运动与切削用量
2。1 切削运动
金属切削加工时
工件是机械加工过程中被加工对象的总称
任何一个工件都是经过由毛坯加工到成品的过程
在这个过程中
要使刀具对工件进行切削加工形成各种表面
必须使刀具与工件间产生相对运动
这种在金属切削加工中必须的相对运动称为切削运动
以车床加工外圆柱面为例
图2-1表示出了车削运动、切削层及工件上形成的表面
图2-1 车削运动、切削层及工件上形成的表面
切削运动可分为主运动和进给运动两种
（1）主运动
主运动是切除工件上多余金属层
形成工件新表面所必需的运动
它是切削加工中最基本、最主要的运动
通常它的速度最高、消耗的机床功率最多
如车削加工、镗削加工时是工件的回转运动
铣削加工和钻削加工是刀具的回转运动
刨削加工是刨刀的直线运动
(2）进给运动
进给运动是把被切削金属层间断或连续投入切削的一种运动
与主运动相配合即可不断地切除金属层
获得所需的表面
进给运动的特点是速度小
消耗功率少
可由一个或多个运动组成
图2—1所示外圆车削中沿工件轴向的纵向进给运动是连续的
沿工件径向的横向进给运动
它是间断的
(3）切削层
切削层是指切削时刀具切削工件一个单行程所切除的工件材料层
图2—1所示
工件旋转一周回到原来的平面时
由于刀具纵向进给运动是连续的
刀具从位置Ⅰ移动到了位置Ⅱ
在两个位置间形成的工件材料层(图中ABCD区域）就是切削层
(4）切削过程中工件上形成的表面
工件在切削过程中形成了三个表面：其中待加工表面是指工件上即将被切削掉的表面即图中外圆表面1;过渡表面是工件上切削刃正在切削的表面
如图中表面2；已加工表面是指工件上经切削加工后形成的表面
如图中外圆表面3
2。2 切削用量
刀具与工件之间有了相对运动才可以进行切削加工
用来衡量切削运动大小的参数称为切削用量
切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）称为切削用量的三要素
只有合理地确定切削用量才能顺利地进行切削
（1)切削速度
刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度
单位为 或
由于切削刃上各点的切削速度是不同的
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式为：
（2-2)
式中 -工件待加工表面的直径（mm)
-工件的转速（ ）
(2)进给量
刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称进给量
不同的加工方法
由于所用刀具和切削运动形式不同
进给量的表述和度量方法也不同
进给量的单位是 (用于车削、镗削等）或 行程（用于刨削、磨削等）
进给量表示进给运动的速度
进给运动速度还可以用进给速度 （单位是 ）或每齿进给量 (用于铣刀、铰刀等多刃刀具
单位是 齿)表示
一般
（2—3）
式中 -主运动的转速（ ）
—刀具齿数
(3)背吃刀量（切削深度)
在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切削刃与工件切削表面的接触长度
对于外圆车削
背吃刀量为工件上
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