Fp = (0.15 ～ 0.7 ) Fc Ff = (0.1 ～ 0.6 ) Fc
2.切削功率
背向力Fp方向运动速度为零（不做功），进给 力Ff 很小，往往忽略不计，切削功率： Pm = Fc vc × 10 -3 ( KW )
式中，vc ——切削速度，m /s。
机床电动机功率为： Pe ≥ Pm / η
3.1.3切削运动与切削用量
1.切削运动(cutting motion) 是指刀具与工件之间的相对运动。 ⑴主运动(primary motion) 即刀具从工件上切下切屑所需 要的基本运动。 ⑵进给运动(feed motion) 即使工件继续投入切削的运动。
（参看常见的切削加工方法切削运动图片） 参看常见的切削加工方法切削运动图片） 常见的切削加工方法切削运动图片
2.刀具角度参考系
⑴基面 pr ( tool reference plane )通过主切削刃选 定点的平面 ，一般其方位要垂直于假定的主运 动方向。 ⑵主切削平面 ps (tool cutting edge plane) 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。 ⑶正交平面 po (tool orthogonal plane)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。正交平面原称作主剖面。
2.常用刀具材料
一般分为以下四类： ⑴高速钢 High-speed steel 按其性能分为通用型高速钢和高性能高速钢两种。 通用型高速钢热处理后的硬度可达HRC62～66， 在550～600℃时仍能保持正常的切削性能。 常用牌号有W18Cr4V（简称W18）W6Mo5Cr4V2 （简称M2）等。 高性能高速钢硬度可达HRC67～70，在600～ 650℃时仍可保持HRC60的硬度。 常用牌号有W2Mo9Cr4VCo8（简称M42）和 W6Mo5Cr4V2Al（简称501）等 。
⑵硬质合金 Cemented alloy
硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物 (WC、 TiC、NbC、TaC等)粉末为基体，以熔点较低的金属 (Co或Ni等) 粉末为粘结剂经高压后烧结制成的。 常温硬度为HRC74~82，耐热温度可达800~1000℃。允 许的切削速度远高于高速钢，可达1.7～5m/s。 硬质合金的抗切削振动和冲击能力较差，目前在复杂 结构的刀具上使用还受到一定限制。 P类 即YT类，适于加工长切屑的黑色金属。 M类 即YW类，适于加工长、短切屑的黑色和有 色金 属。 K类 即YG类，适于加工短切屑的黑色、有色金属及非 金属 。（硬质合金代号和应用范围见表3-2）
3.切削用量(cutting parameters) 是调整机床用的参量。切削速度、进给量 和 背吃刀量称作切削用量三要素。 ⑴切削速度(cutting speed)
主运动为旋转运动，则：
式中：d--工件或刀具的直径，mm； n--工件或刀具的转速，r/min。
vc= π d n /1000×60 (m/s)
式中：dw--待加工表面的直径，mm； dm--已加工表面的直径，mm。
3.2车刀的几何结构及刀具材料
3.2.1车刀的几何结构 P.142
1.车刀切削部分的构成要素
⑴几何表面
前面(face) 又称前刀面， 刀具上切屑流过的表面； 主后面(major flank) 又称 主后刀面，刀具上与前面 相交形成 主切削刃的表面。 副后面(minor flank) 又称 副后刀面，刀具上与前面 相交形成副切削刃的表面。
inclination angle)
角度的作用 ：
前角γ0 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α0 影响主后面与工件过渡表面间的摩擦及刀刃的强 度。 主偏角kr 主要影响切削条件和刀具寿命，也影响切削分 力之间的比例。 副偏角kr′影响副切削刃与工件间的摩擦及表面质量。 刃倾角λs 主要影响切屑流向和刀体的强度。
3.3.2 积屑瘤 （刀瘤 built-up edge）
1.形成 在滞留区(第Ⅱ变形区) Ⅱ 形成条件: 外摩擦力>内摩擦力 讨论： 有刀瘤好不好？ 何时可要,何时不要？
2.作用
增大工作前角,保护切削刃. 使实际切削深度变化, 易引起震动, 降低工件表面质量. ∴结论 粗加工—允许存在(切削轻快，保护刀具). 精加工— 不允许存在(保证加工质量). 讨论：在加工中，能否想要就要刀瘤？
表面成形原理
包络法定义： 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称作包络法 包络法。 包络法 具有刀具相对简单而切削运动较为复杂的特点。 成形法定义： 以切削刃的形状来保证工件表面形状的成形 原理称作成形法 成形法。刀具切削刃的几何形状复杂，而 成形法 刀具相对工件的进给运动极为简单。
3.2.2刀具材料
1.对刀具材料的要求 ⑴高硬度 (Hardness)一般应在HRC60以上。 ⑵高耐磨性 (Wear resistance) 含有硬质点的数量 越多、晶粒越细，分布越均匀，则耐磨性越好。 ⑶足够的强度和韧性 ( Strength and Toughness) 用抗弯强度和冲击韧度来衡量。 ⑷高耐热性 又称红硬性，(Hot hardness)指刀具 材料在高温下保持其常温硬度的能力。是衡量 刀具材料优劣的一项重要指标。 此外,刀具材料还应具有良好的工艺性和经济性.
Байду номын сангаас
⑶涂层刀具材料 Coated material
是指通过气相沉积或其它技术方法，在硬质合金(或高 速钢)的基体上，涂覆一薄层耐磨性极高的难熔金属化合 物。常用涂层材料有TiC、TiN、和Al2O3及其复合材料
⑷超硬刀具材料 Super-hard tool materials
陶瓷刀具材料 ( cermet ) 在1200℃时仍能保持 HRA90～95的硬度 人造聚晶金刚石 (polycrystalline diamond) 硬度 可达HV10000，是目前人工制成的硬度最高的刀具材料金 刚石刀具，温度达到700 ～ 800 ℃时就会失去硬度. 不宜加工黑色金属。Diamonds are made from carbon. 立方氮化硼 (cubic Boron Nitride) 硬度为HV8000～ 9000，仅次于金刚石，其耐热性可达1400℃。
3.车刀的标注角度及作用
前角γ0 (tool orthogonal rake) 前面与基面间的夹角。 后角α0(tool orthogonal clearance) 后面与切削平面间的夹角。 主偏角kr (tool major cutting edge angle) 主切削平面与假定 工作平面之间的夹角。 副偏角kr′ 副切削平面与假定 工作平面之间的夹角。 刃倾角λs (tool cutting edge 主切削刃与基面间的夹角
3.3金属切削过程-加工过程中的物理现象
3.3.1 三个变形区及切屑的形成
切削过程实质：弹性变形—塑性变形—分离
1. 三个变形区
始滑移线 OA 终滑移线 OM （动画）
第Ⅰ变形区 — 剪切区 第Ⅱ变形区 — 滞流区 第Ⅲ变形区 — 塑变区
2. 常见的切屑形态（动画）
带状切屑(continuous chip)： 切削力变化比较小，切削过程较平稳。 节状切屑(continuous chip with built-up edge)： 切削过程不够平稳，表面粗糙度Ra值较大 。 崩碎切屑(segmented chip)：切削过程极不稳定， 刀具刃口易崩刃或磨损。
三个分力 （以车外圆为例）
主切削力Fc 力。 总切削力F在主运动方向上的分
它垂直于工作基面， 与切削速度方向平行， 故又称切向力。 消耗机床总功率 的95％以上， 是计算切削功率和车刀强度、确定机床动力的 主要依据。
背向力 Fp 总切削力F在垂直于工作平面方向 上的分力。 它投影在工作基面上， 并与工件轴线垂直， 故又称径向力。 它一般不消耗机床功率， 但易使工件变形、振动， 是影响工件加工质量的主要分力。
⑵切削刃(cutting edge)
主切削刃 起始于切削刃 上主偏角为零的点，并至 少有一段切削刃拟用来在 工件上切出过渡表面的那个整段切削刃、它担 负着主要的切削工作； 副切削刃 切削刃上除主切削刃以外的刃，亦 起始于主偏角为零的点，但它向背离主切削刃 的方向延伸。它担负着部分切削工作。 ⑶刀尖 (corner)指主切削刃与副切削刃的连接 处相当少的一部分切削刃。
进给力Ff 总切削力F在进给运动方向上的分力， 它投影在工作基面上， 并与工件轴线平行， 故又称轴向力。 只消耗机床功率的 1％～5％， 是机床进给机构强度与刚度设计的主要依据。
关系： F= Fc 2﹢ Fp 2﹢ Ff 2
影响因素： 工件材料的硬度和强度愈高，则变形抗力愈大，因此 切削力愈大。 切削用量中对切削力影响最大的是背吃刀量，其次是 进给量，而切削速度影响最小。 刀具前角增大，被切金属的变形减小，故切削力减小。 此外，刀具的主偏角和刃倾角的大小、刀具的安装与 磨损及冷却润滑状况等对切削力大小和各分力间的比 例都存在程度不同的影响。
3.3.3切削力与切削功率 1.切削力 F (Forces in Metal Cutting )
定义：切削过程中，刀具对工件所施加的力称为 切削力。 这些力来源有两个方面： 被切材料层因弹性变形和塑性变形而产生的变 形抗力 — P变； 刀具前刀面与切屑之间、后刀面与工件过渡表 面之间相对运动而产生的摩擦阻力 — P摩。 所以，总切削力 F 是一个空间矢量，其大小和 方向随切削条件而变化。可分解为三个互相垂 直的分力。
3.刀瘤形成影响因素
工件材料: 塑性↑,积屑瘤↑;可正火,调质。 切削速度: ＊低速(＜0.08m/s )或很高速(＞1.67m/s ), 积屑瘤↓ ＊中速(0.08～1.67m/s ),积屑瘤↑ (300℃) 刀具本身及冷却润滑： 增大前角，减小走刀量，提高刀具前刀面表面 质量及合理使用润滑液，可使积屑瘤↓