2006-04-22 18:40:47
用金屬切削刀具從工作上切除多餘的(或預留的)金屬, 從而獲得在形狀上、尺寸精度及表面質量上都合乎預定要求的加工。＿稱為金屬切削加工。在切削加工過程中，刀具同工件之間必須有相對的切削運動，它由金屬切削工具機來完成。工具機、夾具、刀具和工件，構成金屬切削加工的工藝系統，切削過程的各種現象、規律及其本質，都要在這個工藝系統的運動狀態中去考察研究。
車削加工是一種常見的典型的切削加工方法。如圖所示，普通外圓車削加工中的切削運動是由兩種運動單元組合成的，其一是工件的迴轉運動，它是切除多餘金屬以形成加工表面的基本運動；其二是車刀的(縱向或橫向)進給運動，它保證了切削工作的連續進行。
在切削運動作用下，工件上的切削層不斷地被車刀切削並轉變為切屑，從而加工出所需要的工件新表面。在這一表面形成的過程中，工件上有三個不斷變化著的表面：
待加工表面：即將被切去金屬層的表面；
加工表面：切削刃正在切削的表面；
已加工表面：已經切去多餘金屬而形成的新表面。
這些定義也適用於其他切削加工。
各種切削加工的切削運動，都是由一些簡單的運動單元組合而成的。直線運動和迴轉運動，是切削加工的兩個基本運動單元。不同數目的運動單元，按照不同大小的比值、不同的相對位置和方向進行組合，即構成各種切削加工的運動。例如：
乙個直線運動刨削、拉削等；
乙個迴轉運動圓盤拉刀加工；
乙個迴轉運動和乙個直線運動組合車削、鏜孔、銑削、鑽削、鉸孔、車螺紋、攻絲等，它是目前應用最廣泛的一種組合形式；
兩個直線運動組合鋸、仿形刨削；
兩個迴轉運動組合銑削迴轉體表面(插補)；
兩個迴轉運動和乙個直線運動組合銑螺旋槽、銑螺紋、磨外圓、磨內圓、滾刀滾齒輪等，它也是目前應用很廣泛的一種運動組合形式。
圖2
除了上述各種運動組合形式之外，還有其他一些運動組合形式及切削加工方法。圖2是幾種常見的切削運動和加工方法。
應該指出，在理論上，還可以有許多更新穎的運動組合，但在工藝上目前尚不能實現。不過，隨著科學技術的發展和工藝上的突破。目前未被利用的運動組合形式和相應的新型切削加工方法，都有實現的可能性。在生產實踐中，應在具體條件下尋求表面形成的最佳運動組合。
上述各種加工方法的運動單元，按照它們在切削過程中所起的作用，可以分為主運動和進給運動兩種：
主運動直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，以形成工件新表面的運動，謂之主運動，用切削速度(v
c)表示。通常，主運動的速度較高，消耗的切削功率也較大。例如，圖2中車削時工件的迴轉運動、銑削時銑刀的迴轉運動以及拉削時拉刀的直線運動等。都是主運動。
主運動速度即切削速度，計算公式如下：
vc=
p·d·n
1000
式中：d——工件直徑d
w或刀具(砂輪)直徑d
o(mm)：
n——工件或刀具(砂輪)的轉速(r/min)。
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對於旋轉體工件或旋轉類刀具，在轉速一定時，由於切削刃上各點的迴轉半徑不同，因而切削速度不同。在計算時，應以最大的切削速度為準。如外圓車削時計算待加工表面上的速度，鑽削時計算鑽頭外徑處的速度。這是因為從刀具方面考慮，速度大的地方，發熱多，磨損快，應當予以注意。
進給運動
不斷地把切削層投入切削的運動，稱為進給運動，用進給速度v
f(mm/min)或進給量f、f
z來表示。
圖2所示車刀的縱向移動和橫向移動，鑽頭、鉸刀的軸向移動以及銑削時工件的縱向、橫向移動等．都是進給運動。進給量f的單位是 mm/r，即工件或刀具每轉一周時，兩者沿進給方向之相對位移；如果主運動為往復直線運動(如刨、插)，則進給量f的單位為mm/str(公釐/雙行程)。f
z是多刃切削工具(如銑、鉸、拉)的每齒進給量，單位是mm/z。
顯而易見
v f=f·n=f
z·z·n (mm/min)
通常，切削加工中的主運動只有乙個，而進給運動可能是乙個或數個。
切削深度
切削深度ap 為工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離。單位為mm; ap 的大小直接影響主切削刃的工作長度，反映了切削負荷的大小。對於外圓車削來說
圖3 車削時的合成速度向量
ap=
dw-dm
(mm)
2
對於鑽孔工作
ap=
dm (mm)
2
式中：dm——已加工表面直徑(mm)；
dw——工件待加工表面直徑(mm)。
主運動和進給運動的合成
主運動和進給運動可以由刀具或工件分別完成，或者由刀具單獨完成(由於工藝上的原因，不便由工件單獨完成)。主運動和進給運動可以同時進行(如車削、銑削)，也可以交替進行(如刨削、插削)。在同時進行的情況下，刀具切削刃上某一點相對於工件的運動稱為切削運動，可用合成速度向量
ve
來表示。以外圓車削為例(圖3)，切削運動的合成速度向量
ve
等於主運動速度
vc
與進給速度
vf
的向量和，即
ve
＝vc
十vf
顯見，切削刃上各點處的合成速度向量不一定相等。
切削厚度ac：
是在垂直於切削刃的方向上度量的切削層尺寸。
若車刀主刀刃為直線，且 λs =0°，則
ac=f·sin kr
它的大小能代表單位長度切削刃上工作負荷的大小。若車刀刃為圓弧或任意曲線，則對應於切削刃上各點的切削厚度是不相等的。
切削寬度aw：沿加工表面度量的切削層尺寸。
若車刀主刀刃為直線，且 當 λs = 0°時，
aw=ap/sin kr
當λs = 0° 時，且kr=90°時，
ac = f
aw = ap
切削面積 ac：是切削層在基面pt內的面積。
ac = ac·aw = f·ap
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