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第一节 切削运动和切削要素
三、工件上形成的表面 在切削运动的作用下，工件上产生了3个不断变化的表面。 已加工表面:已经切去多余金属而形成的表面。 过渡表面:工件上切削刃正在切削的表面，并且是切削过程中
不断变化着的表面。 待加工表面:加工时即将被切去金属层的表面。 应当指出，零件3个表面的划分只是为了便于对切削过程的研
形成带状切屑的切削过程较平稳，切削力变化小，因此工件 表面粗糙度较小，但如果产生连绵不断的带状切屑，会妨碍 工作，容易发生事故，所以必须采取断屑措施。
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第一节 切削运动和切削要素
(3)崩碎切屑 切削脆性金属材料时，由于材料的塑性很小， 抗拉强度较低，刀具切入后，近切削刃和前刀面的局部金属 未经塑性变形就被挤裂或脆断，形成不规则的崩碎切屑。工 件材料越硬越脆，刀具前角越小，切削厚度越大，越容易产 生这类切屑。
形成过程为基础的，因此研究这些物理现象，对提高生产效 率和工件的加工质量，降低生产成本，都有重要意义。 1.切屑的形成 切削时，在刀具切削刃的切割和前刀面的推挤作用下，使被 切削的金属层产生变形、剪切滑移而变成切屑的过程称为切 削过程。 2.切屑的类型 由于工件材料性质和切削条件的不同，切削过程中的滑移变 形程度也就不同，因此产生了以下4种类型的切屑(见图2 -3 ) 。
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第二节 切削力、切削热及切削液
(1)主切削力Fc 切削合力沿主运动方向的分力，垂直于基面， 又称切向力。其数值在一般情况下是分力中最大的，所做的 功最大，占总功率的95%~99 %，是计算机床动力和主传动 系统零件强度和刚度的主要依据。
(2)进给力Ff 切削合力沿进给运动方向上的分力，在基面内， 与进给方向即工件轴线方向平行，故又称进给抗力或轴向力。 进给力一般只消耗总功率的1%~5%，也是计算进给系统零件 强度和刚度的依据。
dw
2
dm
2.切削速度v
在进行切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于待加工表 面在主运动方向上的瞬时速度，也可以理解为车刀在1 min内 车削工件表面的理论展开直线的长度(但必须假定切削没有变 形或收缩)。它是衡量主运动大小的参数，切削速度v的计算 公式为
v dn
1000
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第一节 切削运动和切削要素
各种切削加工，都具有特定的切削运动。切削运动的形式有 旋转的、直线的、连续的、间歇的等。一般主运动只有一个， 进给运动可以有一个或几个。主运动和进给运动可由刀具和 工件分别完成，也可由刀具单独完成。
二、切削用量的基本概念 切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，包括背吃刀
量、进给量和切削速度。合理选择切削用量与提高生产效率 有着密切的关系。 1.背吃刀量ap 背吃刀量又称为切削深度，是指工件上已加工表面和待加工 表面间的垂直距离，也就是每次进给时车刀切入工件的深度。
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第一节 切削运动和切削要素
车外圆时的切削深度(ap)可按下式计算:
ap
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第一节 切削运动和切削要素
(1)挤裂切屑 它的内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿形。这 类切屑大多是在切削速度较慢，切削厚度较大，刀具前角较 小时，由于切屑剪切滑移量较大，在局部地方达到了破裂而 形成的。
(2)带状切屑 它的内表面光滑，外表面呈毛茸状，如用放大 镜观察，在外表面上也可看到剪切面的条纹，但每个单元很 薄。一般在加工塑性金属材料时，因切削厚度较小，切削速 度较快，刀具前角较大而形成这类切屑。
崩碎切屑与刀具前刀面的接触长度较短，切削力、切削热集 中在切削刃附近，容易使刀具磨损和崩刃。
(4)单元切屑 如果挤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ切屑的整个剪切面上的剪应力超过了 材料的破裂强度，那么整个单元被切离，成为梯形的单元切 屑。
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第二节 切削力、切削热及切削液
切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力称为切削 力。切削力是设计机床、夹具和刀具的重要依据之一。切削 力增大，切削温度会升高，刀具就会磨损严重。
一、切削力的来源 切屑力的来源主要有两个方面，一是切屑形成过程中弹性变
形及塑性变形产生的变形抗力，二是刀具与切屑及工件表面 间的摩擦阻力，这两方面的力构成了切削合力，作用于前刀 面和后刀面上。切削力的形成，是切削加工中的基本物理现 象之一，切削合力的大小、方向和作用位置是零件工艺分析 和机床、夹具、刀具强度设计的主要参数依据。实际应用时， 常将切屑合力F分解到需要的方向上，如图2 -5所示。
第二章 金属切削的基本知识
第一节 切削运动和切削要素 第二节 切削力、切削热及切削液
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第一节 切削运动和切削要素
一、切削运动 在切削过程中，为了切除多余的金属，必须使工件和刀具作
相对的工作运动。按其作用，切削运动可分为主运动和进给 运动两种。 (1)主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。通 常主运动的速度最快，消耗功率最多。 (2)进给运动使工件的多余材料不断地被去除的工作运动，进 给运动可以是连续运动，也可以是间歇运动，如车外圆时纵 向进给是连续运动，控制切削刃切入深度的横向进给是间歇 运动。通常，进给运动的速度较慢，消耗功率较少。
究。在切削加工过程中，零件的3个表面始终处于不断的变化 之中，这一次加工走刀的待加工表面，即为上一次加工走刀 的已加工表面，过渡表面会随着每次切削加工的刀具进给不 断地被切除，从而形成新的过渡表面。
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第一节 切削运动和切削要素
四、切削对加工表面的影响 在金属切削过程中会出现一系列物理现象，它们都是以切屑
第一节 切削运动和切削要素
3.进给量f 进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具
移动的距离，常用每转或每行程的位移量来表示。 车削时，进给量f为工件每转一周，车刀沿进给方向移动的距
离。 钻削时，进给量了为钻头每转一转，钻头沿进给方向(轴向)
移动的距离。 铣削时，进给量用每齿进给量、每转进给量、进给速度表示。 进给量又分纵进给量和横进给量两种。 纵进给量是指沿车床身导轨方向的进给量。 横进给量是指垂直于车床床身导轨方向的进给量。