相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工。 用相切法形成发生线需要两个独立的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动

表面成形运动分析 表面成形运动：形成发生线的运动。按组成情况不同，可分
为：简单成形运动和复合成形运动。
简单成形运动：如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动
选取切削刃上某一个合适的点为研究对象，该点为选定点。

主运动方向：切削刃上选定点相对工件的瞬时主运动方向。 切削速度Vc：切削刃上选定点相对工件主运动的瞬时速度。 进给运动方向：切削刃上选定点相对工件瞬时进给运动方向。 进给速度Vf：切削刃上选定点相对工件的进给运动瞬时速度。

合成切削运动方向：切削刃上选定点相对工件的瞬时合成切削运动的
用成形法形成发生线不需要专门的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——展成法

展成法：利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面 上的包络面形成成形表面。工件形状精度主要取决于机床展成运 动的传动链精度与刀具的制造精度等因素。 用展成法形成发生线时需要一个复合运动。

切削加工必须具备三个条件： 刀具与工件之间要有相对运动 刀具具有适当的几何参数——几何角度 刀具材料具有一定的切削性能 成形运动—机床
刀具—刀具制造
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 一、工件表面的构成
零件的形状是由各种表面组成的，零件切削加工的实质就是表 面成形问题。 平 面
例：1-1用普通车刀车外圆 母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 导线——直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A1。 表面成形运动的总数为两个，即B1和A2都是简单的成形运动
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
例：1-2 用成形车刀车削成形回转表面
外圆表面加工方法 T-平动；R-转动；T/R-复合运动
工 件 刀 具 主运动 进给运动 主运动 进给运动
表 面 成 形 原 理 图
R
T
车削
成形车削
拉削
研磨
R
R
铣削
成形磨（横磨）
T/ R
R R
R
R T
外圆磨
无心磨
车铣加工
T/ R
滚压加工
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动
第一章
金属切削的基本要素
第一章 金属切削的基本要素
本章提要
金属切削过程就是刀具从工件上切除多余的金属，使工 件获得规定的加工精度与表面质量。因此，要进行优质、高 效与低成本的生产，必须重视金属切削过程的研究。 本章主要介绍金属切削过程的基础知识：
基本定义：介绍金属切削过程方面的一些基本概念，它包 括切削运动、切削用量、参考系（主剖面参考系、法剖面参 考系、进给背平面参考系）、刀具标注角度、切削层参数等。 刀具材料：介绍刀具材料应具备的性能(硬度、耐磨性、强 度、韧性、耐热性、工艺性、经济性)；两种常用的刀具材料 (高速钢、硬质合金)和其它刀具材料(涂层、陶瓷、人造金刚 石、立方氮化硼)。
两者的区别：
复合成形运动分解成的直线或旋转运动之间必须保持严格的
相对运动关系，是相互依存，而不是独立存在的；简单运动之间互 相独立，没有严格的相对运动关系。 注意： 表面形状很复杂的零件的成形运动由于要分解为多个部分，只 能在多轴联动的数控机床上实现。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
刀具切削刃与工件表面之间为点接触，通过刀具与工件之间 的相对运动，由刀具刀尖的运动轨迹来实现表面的成形。 被加工表面的形状精度主要取决于机床切削运动的精度。刀 尖轨迹法是利用非成形刀具，在一定的切削运动下，由刀尖轨迹
获得零件所需表面的方法。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——相切法
P
w
dm 2
钻削： P d m a
2
式中: dw -工件上待加工表面直 径（mm） dm -工件上已加工表面直径 （mm）
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造
刨刀、铣刀、钻头等其他刀具可视为车刀的演变或组合
各种刀具切削部分的形状
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造

母线——曲线，由成形法形成，不需要成形运动。 导线——圆，由由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 表面成形运动的总数为一个——B1，是简单的成形运动
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 母线——车刀的刀刃形状与螺 四、表面成形运动
例:1-3 用螺纹车刀车削螺纹
外圆车刀是最基本、最典型的刀具，由刀头和刀体组成。
a）焊接式车刀
b）整体式车刀
Hale Waihona Puke c）机夹式车刀车刀的结构
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造
前 刀 面 Aγ 切 屑 流 过 的 表 面
刀尖：三个刀面 在空间的交点， 亦即主、副切削 刃二条刀刃汇交 的一小段切削刃。 为增加刀尖的强 度与耐磨性，一 般在刀尖处磨出 直线或圆弧形的 过渡刃。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——轨迹法

轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
轨迹法形成发生线需要一个独立的成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 三、发生线的形成方法——轨迹法

轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。
件新表面。
通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率也最大，在切削运 动中主运动必须有且只有一个。它可以是旋转运动、直线运动，可以
由工件完成、刀具完成，可以是简单运动，也可以是复合运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动

进给运动：由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运动连续 不断地切削工件，同时形成具有所需几何形状的已加工表面。是在切 削运动中不断地把切削层投入，使切削工作得以持续下去的运动。
刀具转一周（或每往复一次），两者
在进给运动方向上的相对位移量， mm/r（或mm/双行程）。
V
f
n f n z f
z
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素 3．切削深度/背吃刀量ap
一般为工件上已加工表面和
待加工表面之间的垂直距离。
d 外圆车削： a
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素
切削用量是指切削速度Vc、进给量f 和背吃刀量ap;三者又称 为切削用量三要素。 1．切削速度Vc （m/s或
m/min）
切削刃选定点相对于工件 的主运动瞬时线速度。
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素
计算切削速度时，应选取刀刃上速度最高的点进行计算。主运动
由工作部分和非工作部分构成。 车刀的工作部分比较简单，只由切削部分构成，非工作 部分就是车刀的柄部(或刀杆)。 不论刀具结构如何复杂，就其单刀齿切削部分，都可以 看成由外圆车刀的切削部分演变而来，本节以外圆车刀 为例来介绍其几何参数。
第一章 金属切削的基本要素
1.3 刀具角度 一、刀具切削部分的构造 车刀
为旋转运动时，切削速度由下式确定:
V
C

dn
1000
式中： d-工件或刀具的最大值 （mm）
n-工件或刀具的转速
(r/s或r/min)
第一章 金属切削的基本要素
1.2 加工表面和切削用量三要素 二、切削用量三要素 2．进给速度Vf、进给量f、每齿进给量fz
进给速度：单位时间内的进给 位移量，mm/s；进给量： 工件或


第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 四、表面成形运动
试分析如图所示所需的表面成形运动。
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动
切削运动
切削加工中，工件与刀具之间必须完成一定的相对运动，即切
削运动，切削运动一般是主运动和进给运动的合成。 主运动：切削加工中最主要的运动。 由机床或手动提供的刀具和工件之间主要的相对运动，它使刀 具的切削部分切入工件材料，使被切金属层转变为切屑，从而形成工
第一章 金属切削的基本要素 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
引论 工件表面的形成方法和成形运动
加工表面和切削用量三要素
刀具角度 切削层参数与切削方式 刀具材料
第一章 金属切削的基本要素
1.0 引论

金属切削加工：刀具和工件按一定规律作相对运动，通过刀
具切削刃切除工件上多余的或预留的金属，使工件形状、尺 寸精度及表面质量满足预定要求。
一般，进给运动的速度较低，功率消耗也较少，可以是连续进行
的，也可以是断续进行的(?)，可以由工件完成，也可以由刀具完成， 可以是简单运动，也可以是复合运动。

合成切削运动：由同时进行的主运动和进给运动合成的运动。
Movies：刨削加工，插削加工，车削加工
第一章 金属切削的基本要素
1.1 工件表面的形成方法和成形运动 五、主运动、进给运动和合成切削运动