第四章材料切削加工基础<1>表面:外圆面,内圆面,平面和成型面.A.内外圆面:以直线为母线,以圆为轨迹,作旋转运动而形成。Fig1-1Fig1-24.1.3.2切削要素切削要素包括切削用量三要素和切削层几何参数。<2>进给量:工件或刀具运动在一个工作循环内,刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移(进刀量).A.车削时:工件每转一转,刀具所移动的距离f(mm/r).B.刨削:刀具往复一次,工件移动的距离f(mm/stroke).C.铣削:每齿进给量aƒ(mm/Z)进给速度mm/s)=•n/60=aƒ•z•n/60(mm/s)z为齿数<3>背吃刀量ap:待加工表面间的垂直距离。对车外圆:ap=(dw-dm)/2(1)切削厚度hD:两相邻加工表面间的垂直距离.hD=•sinkr(车)(2)切削宽度bD:沿主切削刃度量的切削尺寸.bD=ap/sinkr(3)切削面积AD:切削层在垂直于切削速度截面内的面积.AD=hD•bD=•ap4.1.3.3切削用量的选择原则4.1.4切削刀具4.1.4.2刀具材料A、碳素工具钢：(0.7∼1.2%C)HRC高,价廉。红硬性差B、合金工具钢：(Cr,Mn,Si)红硬性较差,低速或手工工具。9SiCr、CrWMn。C、高速钢：（W、Cr、V，W18Cr4V）好的强韧性和高的红硬性.麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀等。D、硬质合金：三类：由WC和Co组成的钨钴类（YG类）；由WC、TiC和Co组成的钨钴钛类（YT类）；通用硬质合金类。E、陶瓷材料：Al2O3，高硬，耐磨，耐热，高速切削。A、改进型高速钢:W、Cr、V/Al。红硬性高。PM法。B、改进型硬质合金:Tac,Nbc,合金化,提高强韧性或者细化晶粒；涂层刀片,4--5µm厚，TiC、TiN、TiAlN-Ti梯度功能涂层。FunctionallyGradientCoatings。C、人造金刚石：显微硬度是硬质合金的５－１０倍，红硬性达７００－８００oC,碳在高压下合成的，可加工硬质合金，陶瓷，玻璃，有色金属及合金，但不宜加工钢铁.D、立方氮化硼：CBN,耐１３００－１５００oC的高温，稳定性好，可用于范围广。脆性大，免受冲击和振动.4.1.4.3刀具的几何形状及参数A.前刀面：切屑流出所经过的表面。B.主后刀面：刀具与工件的加工表面相对的表面.C.副后刀面：刀具上与工件的已加工表面相对的表面.D.主切削刃：前刀面与主后刀面的交线，切削工作.E.副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，部分切削工作.F.刀尖：主切削刃与副切削刃交点，过渡圆弧.2.车刀切削部分的几何参数A.辅助平面：<a>基面：通过主切削刃上某一点，与该点切削速度方向垂直的平面.<b>切削平面：通过主切削刃上某一点，与该点加工表面相切的平面，含Vf<c>正交平面：通过主切削刃上某一点，同时与基面和切削平面都垂直的平面。B.标注角度：刀具制造和刃磨的依据：<a>前角o：o前刀面与基面之夹角(在正交平面中).+o,0,－o<b>后角o：正交平面中，主后刀面与切削平面之夹角.<c>主偏角K：在基面上，主切削刃的投影与进给方向之夹角.<d>副偏角K’：在基面上，副切削刃的投影与进给反方向之夹角.<e>刃倾角s：切削平面中，主切削刃与基面之夹角.+s,0,－s.C.工作角度：刀具在实际切削中的角度.3.车刀各参数的作用及选择3.车刀各参数的作用及选择5.车刀的结构形式4.2金属切削加工的基础理论4.2.1切削过程及切屑种类2.切屑的种类：常见的切屑有如下几种：a带状切屑：外形连续不断呈带状，加工塑性金属材料时常见。b节状切屑：外形也呈带状，背部局部开裂成节状。低速、较大走刀量切削钢材时易见。c崩碎切屑：切削脆性金属时得到呈不规则的细粒状切屑。经过塑性变形的切屑，其外形与原来的切削层不同，可用切屑厚度压缩比表征：ζ＝h/hD切屑厚度压缩比反映了切削过程中材料塑性变形程度的大小。对切削力、切削温度和表面粗糙度有重要影响。4.2.2积屑瘤2.积屑瘤对切削加工的影响3.积屑瘤的控制4.2.3残余应力与冷硬现象4.2.4切削力和切削功率(2)进给抗力（轴向力）Ff：总切削力在进给方向上的分力。(3)背向力Fp:总切削力在背吃刀量方向上的分力。应设法减小其影响。2.切削力的估算目前常用单位切削力来进行估算。单位切削力p是指单位切削面积所需要的切削力，与主切削力的关系为：Fc=pαpf切削功率：三个切削分力消耗功率的总和。车外圆时：N=Fcvc/1000kw(vc的单位为m/s)4.切削热和切削温度(3)工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热。切削热由切屑、工件、刀具及周围的介质传出。传入