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2. 进给量 f
工件或刀具每转一圈，进 给方向的位移
表示参数 f=Vf/n
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3. 切削深度ap
已加工表面与待加工 表面的垂直距离
对于车削外圆，λ s ＝0，
ap=(dw-dm)/2
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例题
车外圆时工件加工前直径为62mm，加工后直径为56 mm，工件转速为4r/s，刀具每秒钟沿工件轴向移2mm，
3. 降低切削温度的措施
(1) 选择合理的几何角度和切削用量
(2) 使用切削液
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11.3.6刀具的磨损及刀具的耐用度
刀具的磨损形式: 刀具的磨损过程:
初期磨损阶段
前刀面磨损；后刀面磨损；前、 后刀面同时磨损.
刃磨后的刀具起前、后刀面 上的高低不平，受到切屑的 冲击和摩擦时，将“凸峰” 很快磨去，时间很短
沿刀 具前 刀面 流出
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§11.3.1切屑的形成过程及切屑种类
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11.3.3积屑瘤
1. 积屑瘤的形成
切削过程中，由于金属的挤压和强烈摩擦，使切屑 与前刀面之间产生很大的应力和很高的切削温度。当 应力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩 擦力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成一 层很薄的“滞流层”，当滞流层与前刀面的摩擦阻力 超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离 而粘附在切削刃附近形成积屑瘤.
料加工的难易程度。它主要取决于材料的 力学性能且与材料的热处理状态有关. 生产上常用的评价指标如下几种:
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11.4.1金属材料的切削加工性
生产上常用的评价指标如下几种: （1）一定刀具耐用度下的切削速度 其含义是当耐用度
为T（min）时，切削某种材料所允许的最大切削速度。 越高，材料的切削加工性越好。 （2）相对加工性 以切削正火状态 45钢的（通常取 T=60 min）作基准，而把其他各种材料的与其相比， 其比值称为相对加工性。
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金属切削原理与刀具 Principle of Metal Cutting
and Cutting Tools
第11.4章 关于提高切削加工质量与切
削效率的问题
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11.4.1金属材料的切削加工性
6.4.1 金属材料的切削加工性 切削加工性(cutting behavior)是指材
积屑瘤的顶端突出于切削刃之外， 使实际的切削深度不断变化
积屑瘤破裂后会划伤表面，加
影响工件表
快刀具磨损
面粗造度 会形成硬点和毛刺，使工件表面粗
造度值增大
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积屑瘤的控制
影响积屑瘤 的因素
工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等
控制措施
增大前角可减小切削变形，降低切削 温度，减小积屑瘤的高度
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金属切削原理与刀具 Principle of Metal Cutting
and Cutting Tools
第11章 金属切削加工的基础知识
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主要内容
切削运动 切削要素 刀具材料 刀具几何参数
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什么叫做金属切削加工？
金属切削加工
在机床上，用金属切削刀具，通过刀具与工 件之间的相对运动，从工件上切除多余的金 属，从而获得在形状、尺寸精度、表面质量 上都符合预定要求的加工工艺。
切削加工工艺系统
机床、夹具、刀具、工件
金属切削加工方法
车、铣、铇、钻、磨、镗、拉、插、铰、扩、 刮等。
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§11-1 切削运动和切削要素
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2. 切削层尺寸平面要素
（1）切削层公称厚度 在切削层尺寸平面上垂直于切削 刃方向所测得的切削层尺寸。用符号“hD”表示.
（2）切削层公称宽度 指在切削层尺寸平面内，沿切削 刃方向所测得的切削层尺寸。用“bD”表示，单位mm。
（3）切削层公称横截面积 在给定瞬间，切削层在切削 层尺寸平面内的实际横截面积。用“AD”表示。它等于切削 层公称厚度与切削层公称宽度的乘积；也等于切削深度与 进给量的乘积。
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§11.3.1切屑的形成过程及切屑种类
1. 切屑形成过程
随着切应力、切应变 逐渐增大，达到其屈
服强度时，产生塑性 变形而滑移
切削层
切
的金属
弹性变形 塑性变形 挤裂 切离
屑
切削层的金 属受到刀具 前刀面的推 挤后产生弹 性变形
刀具继续切入时，材 料内部的应力、应变 继续增大，当切应力 达到其断裂强度时， 金属材料被挤裂
切削运动 切削三要素
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一、切削运动
切削运动加工过程中工件与刀具间的相
对运动，从而切除多余金属，使工件获得所 需要求的形状和精度
切削运动包括主运动和进给运动
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1、主运动
主运动：主运动是切下切屑所需要的最
基本的运动。它可以是旋转运动，也可以是 直线运动。它可由工件完成，也可由刀具完 成
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切削层
Fig 1-18
工件（刀具）每转一圈,刀具切 削刃从工件上切削下来转化为切 屑的金属层,称为切削层
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§11-2 金属切削刀具
刀具材料 刀具坐标系 切削要素的投影图 标注角度 工作角度
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11.2.1刀具材料
1、 刀具材料应具备的基本性能
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2.积屑瘤对切削加工的影响
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有利方面
保护刀具 积屑瘤硬 度很高
可代替切削刃 进行切屑，减 少刀具的磨损
增加工 作前角
积屑瘤的存在， 可减小切削变
使刀具的实际工 形和切削力，
作前角增大
使切削轻快
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不利方面
影响工件尺 寸精度
时大时小，时有时无，使切削 力产生波动而引起振动
正常磨损阶段
刀具上的高低不平已被磨去， 磨损量增加缓慢且比较稳定
急剧磨损阶段
切削刃变钝，刀具与工件之间 的摩擦变大，切削力增大，切 削温度上升，磨损加剧，刀具 失去正常的切削能力
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刀具耐用度
刀具允许的磨损限度通常用后刀面的磨损高度Ｖ Ｂ表示。但这种磨损标准很难掌握,而引入刀具耐 用度的概念。指刀具刃磨后从开始切削直到磨损 量达到磨损标准为止的切削时间用Ｔ表示。
采用润滑性能优良的切削液可减少 甚至消除积屑瘤
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11.3.4切削合力的构成与分解
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11.3.4切削合力的构成与分解
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切削合力:
前刀面受到切屑的压力和摩擦力 后刀面受到工件表面的压力和摩擦力
主切削力:
切削合力在切削速度方向上的分 力，垂直于基面，其大小约占总 的切削合力的８５％～９０％
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3、切削运动图例
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二、切削要素
切削要素包括切削速度、进给量 和背吃刀量（切削深度）。
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1. 车削中的工件表面
待加工表面即将被 过渡表面主切
切除金属层的表面待加工 削刃正对的表面
过渡
已加工
已加工表面切除
多余金属后形成的 表面
dwห้องสมุดไป่ตู้
dm
ap
vf
VA VB VC
包括：焊接性能、磨削加工性能和热处理能力
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2、 刀具材料及用途
高速钢是一种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具 钢。有较高的热稳定性，较高的强度、韧性、硬度和耐磨性；其制 造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造，这对于一些形状复 杂的工具，如钻头、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等尤为重要，是制 造这些刀具的主要材料。 高性能高速钢：在普通高速钢材料中，加入一些合金元素，使其耐 热性、 耐磨性得以提高。耐用度较通用型高速钢高1.3～3倍。适合 于加工高温合金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。 典型牌号： 高碳高速钢（如9W18Cr4V） 高钒高速钢(W12Cr4V4Mo) 钴高速钢（如W2Mo9Cr4VCo8）铝高速钢（W6Mo5Cr4V2Al 高速钢材料的特点：具有较高的抗弯强度和韧性，抗冲击能力强， 但耐热性和耐磨性比硬质合金差 用途：主要作为低速切削刀具材料（麻花钻、拉刀、铣刀、齿轮刀 具等）
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1. 切削速度V
•切削速度指切削刃上某
点相对于工件的瞬时速度
•注意
•计算切削速度时，以最大切削 速度为准
V dwn m / s
1000
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例题
(例题) 主轴转速2000min-1、车削直径Ø50， 求此时的切削速度？
答： π=3.14、D=50、n=2000代入公式 V=(π×D×n)÷1000=(3.14×50 ×2000)÷1000 =314(m/min) 切削速度为314m/min
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金属切削原理与刀具 Principle of Metal Cutting
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第11.3章 金属切削加工过程中的物理
现象
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11.3金属切削过程中的物理现象 11.3.1金属的切削实质
金属在切削过程中，会出现一系列物理现 象，如金属变形、切削力、切削热、刀具磨损 等物理现象。
① 刀具材料的硬度应高于被加工材料的硬度 一般应在HRC60以上。
② 刀具材料应具有较强的耐磨性 刀具材料的硬度越高，刀具的耐磨性就越好；材