素 补充定义：在垂直于进给运动方向上测量的主切
削刃切入工件的深度。
l 切削层参数
切削层：主运动一个周期， 相邻两加工表面（切削
切 刃）之间的材料截面。
削
运 动 及 切 削 要 素
l切削层公称厚度hD（老标准ac）： hD=f· sinKr
l切削层公称宽度bD（老标准aw）:
bD=ap/sinKr
l切削层公称截面积AD： AD=ap· f=bD· hD
选择刀具角度，常用刀具材料的性质与选用；
工 (3) 掌握切削过程中的物理现象及其对加工过程
基
的影响；
础 (4) 掌握切削液的作用，合理选用切削液。
知 重点和难点：刀具角度和切削过程中的物理现象
识
1.1 切削加工的运动分析及切削要素
1.1.1 零件表面的形成 切 ☆ 回转体表面：是以直线为母线作旋转运动所形 削 成的表面； 运 成型方法：车削、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、 动 内外圆磨削等。 及 ☆平面：是以直线为母线作直线运动形成的表面； 切 成型方法：铣削、刨削、平面磨削等。 削 ☆ 曲面：是以曲线为母线作旋转或平移所形成的 要 表面； 素 成型方法：铣削、成形磨削、数控铣削、电火
切
削
运 动 rε≠0 时 H=BD=BE-DE r O1D 2 O1E 2
及 切 削
r
r 2
(
f 2
)2
移项后两边平方,并忽略H2(H<< rε)：
要 素
r 2 - 2H r
H2Leabharlann r 2 f2 4
残留面积高度： H=f2/8rε
1.2 金属切削刀具
1.2.1 刀具切削部分的基本定义
削
圆周运动：Vc=πdwn
运
直线往复：Vc=2Lnr
动 及 切 削 要
进给量：刀具相对工件沿进给方向移动的距离。 1）（周期）进给量f(mm/r)：主运动一个循环 2）进给速度vf(mm/min)：单位时间内 3）每齿进给量af(mm/z)：刀具每个刀齿
背工吃 表刀 面量 间（ 的切距削离深。度）ap(mm):已加工表面与待加
l残留面积ΔAD 残留面积高度 ：
H=f/( ctgKr+ctgKr’) rε=0
H=f 2 / 8rε
rε≠0
切
削
运
动
及
切 rε=0 时，在⊿ABD和⊿ACD中
削
BD=H ctgKr’ DC=H ctgKr
要
BD+DC=f
素
H(ctgKr+ctgKr’)=f
残留面积高度：H=f/( ctgKr+ctgKr’)
要 素 3) 合成切削运动
4）其它运动：吃刀运动 分度运动
常见机床的切削运动
切 机床名称 主运动
削 卧式车床 工件旋转
运
钻床 钻头旋转
动
铣床 铣刀旋转
及 镗床 镗刀旋转
切 牛头刨床 刨刀往复
进给运动 车刀纵向、横向移动
钻头轴向移动 工件纵向、横向、垂直方向移动
镗刀轴向移动、工件轴向移动 工件横向、垂直方向间隙移动
具 刀具前角的选用：加工塑性材料选大前角
加工脆性材料、断进给续运动切削选小前角 加工硬材料选用负前正角交平面
2.刀具标注注后角α0：
在正交平面内测量的，后刀面与切削面的夹角。
后角的标注：
金
加工表面
属 后角的作用：后角主运 ↑动后刀面与加工表面间的摩擦↓
切 后刀面磨损↓ 刃口强度↓ 导热体积↓ 基面
l 刀具标角度的定义
刀具的标注角度是指静止状态下，在工程图上标
注的刀具角度。（下面以车刀为例介绍刀具的标注
角度）
金 属 切
面1与. 刀基具面标的注夹前角角。γ0：主在运动正交加平工表面面 内测量的，前刀 前角的标注：
基面
削 前角的作用：前角↑ 切屑变形↓ 切削力↓ 刃口r 强 刀 度↓ 前刀面磨损↓ 导热体积↓ 切削平面
第1章 金属切削原理
1.1 切削加工的运动分析及切削要素
机 械
1.2 金属切削刀具
制
1.3 切削过程中的物理现象
造 基
1.4 工件材料的切削加工性
础
1.5 切削液
本章的学习要求
(1) 掌握切削运动、加工表面、切削用量及切削
切
层参数概念和分析方法；
削 (2) 掌握刀具标注角度和工作角度的概念、合理
加
主运动
运 加工表面（过渡表面）：切削刀具正在进行切削
动 加工的表面。
及 待加工表面：即将进入切削加工的表面。
切
削
进给运动
进给运动
要
素
切
削
主运动
运
待加工表面
动
及
切
削
要
素
已加工表面
已加工表面 加工表面
主运动
待加工表面 加工表面
进给运动
进给运动
1.1.3 切削要素
l 切削用量三要素：
切 切削速度vc:主运动的线速度(mm/min)
假定运动条件：进给量f=0
切削平面
金
假定安装条件：刀尖与工件回转中心等进给高运动；
属
刀杆方向与进给方向垂直正交。平面
切 （2）辅助平面：
削 切削平面Ps：过切削刃上一点，与加工表面相切
刀 的平面。
具 基面Pr：过切削刃上同一点，与切削速度相垂直
的平面。
正交平面Po（主剖面）：过切削刃上同一点， 与切削平 和基面相垂直的平面。
l 刀具结构及其几何形状
金 属
刀具分类：按工种：车刀、铣刀、刨刀、滚刀等。
按功能：车刀、切断刀、螺纹刀、偏刀、 尖刀、镗孔刀、成形刀等。
切
结构形式：整体式、焊接式、机械安装
削 式（压板压紧）
刀 具l
切削部分组成 前刀面Ar
主切削刃S
主后面Aa
刀尖
副后面Aa ‘
副切削刃S
l 刀具的静止参考系（Pr—主运P动s—P加o工表系面 — 正交平面参照系） （1）静止参照系的假设条件：
削 龙门刨床 工件往复 刨刀横向、垂直方向间隙移动
要 外圆磨床 砂轮旋转 工件旋转、工件往复或砂轮横向移动 素 平面磨床 砂轮旋转 工件往复移动，砂轮横向、垂直移动
l 加工表面
已加工表面
正在加工的工件表面，根据其所处的加状工表态面分为：
切 削
待 主加运工动表面
已加工表面：已经加工完成的表面。加待工加表工面表面 已加工表面
削 刀具后角的选用：粗加工选小后角
r
刀
精加工选大后角 切削平面
具
选大前角时选小后角以增大刃口
强度
进给运动
正交平面
3. 主偏角Kr：
在基面内测量的，主切削刃与进给方向的夹角。
4. 副偏角Kr’：在基面内测量的，副切削刃与进
花加工、激光加工等。
1.1.2 切削运动
l 概念：刀具与工件间的相对运动，以切除多余的
切 金属 削 l 分类： 运 1）主运动：切除切屑所需的基本运动。 动 3个特点：速度最快；消耗功率最大；唯一性。 及 2）进给运动：使金属层不断投入被切削的运动。 切 3个特点：速度较慢；消耗功率较小；可以为一个 削 或多个。