第三篇 刀具知识
第十章 金属切削加工的基本概念
§10.1切削运动和形成的表面
一、 切削过程中的运动
机器零件的形状虽然多种多样，但总是由一些基本的表面如平面、外
圆柱（锥）面、内圆柱（锥）面和具有一定规律的曲面所组成的。这些基本表面的形成，是通过机床上的工件和刀具作相对运动来实现的。工件与刀具的相对运动称为切削运动，这包括主运动和进给运动。
1.主运动 由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。主运动的速度可用?c表示。通常主运动的速度较高，消耗的切削功率也较大。一般一种切削加工中的主运动只有一个。
主运动可以由工件来完成，如车削时工件的回转运动（图10-1）；可也以由刀具来完成，如铣削时铣刀的回转运动。主运动可以是回转运动，也可以是直线往复运动，如刨削时刨刀的运动。
图10-1 主运动与进给运动
1—主运动 2—进给运动 3—待加工表面 4—加工表面 5—已加工表面
2.进给运动 由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，即可不断地或连续地切除切屑，并得出具有所需几何特性
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的已加工表面。进给运动可以是连续性的，如车削时车刀的连续进给；也可以是间歇性的，如刨削加工时，工件的横向间歇移动。一种切削加工中，进给运动可以是一个也可能是多个。图10-1所示为几种常见的切削加工方法的主运动和进给运动。
二、切削过程形成的表面
切削时，在工件上会形成待加工工表面、加工表面和已加工表面这三个表面（图10-1）。
1． 待加工表面 工件上有待切除的表面。
2． 加工表面 工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一切削刃切除。
3． 已加工表面 工件上经刀具切削后产后的表面。
§10.2刀具切削部分的基本定义
金属切削刀具种类很多，其中车刀比较典型，其它各种刀具的切削部分都是以车刀为基本形态演变而成的。下面以外圆车刀为例分析刀具切削部分的结构。
一、车刀的组成
车刀由刀头（或刀片）和刀体两部分组成的。刀头担负切削工作，又叫切削部分。刀体用来装夹刀具。刀头是由若干刀面和切削刃组成的（图10-2a、b、c）。
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图10-2 车刀切削部分的组成
１．前面（前刀面）Ar 刀具上切屑流过的表面。
２．后面（后刀面）Aa 与工件上切削中产生的表面相对的表面。后面分主后面和副后面。刀具上同前面相交形成主切削刃的后面称为主后面
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Aa；刀具上同前面相交形成副切削刃的后面称为副后面Aa。
３．切削刃 切削刃是刀具前面上拟作切削用的刃，分主切削刃和副切削刃。主切削刃S是起始于切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来切削工件上过渡表面的那个整段切削刃，这担负主要的切削工作；副切削刃S＇是切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸，它配合主切削刃完成少量的切削工作。
４．刀尖 主切削刃与副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃。为了提高刀尖强度，延长刀具寿命，通常将刀尖磨成圆弧形或直线形过渡刃（图10-2d）。一般硬质合金车刀的刀尖圆弧半径r?=0.5～1mm。
５．修光刃 副切削刃到刀尖处一小段平直的切削刃称修光刃。装刀时必须使修光刃与进给方向平行，且修光刃长度必须大于进给量，才能起修光作用。
二、确定车刀角度的辅助平面
为了确定和测量刀具的几何角度，需要假设以下五个辅助平面作为测量基准平面，即基面、切削平面、副切削平面、正交平面和假定工作平面。
１.基面Ｐr 过切削刃选定点的平面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线，一般来说其方位要垂直于假定的主运动方向。如图10-3a 中的EFGH平面即为P点的基面。
图10-3 辅助测量平面
a)基面与切削平面 b)正交平面
２.主切削平面Ps 通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。如图10-3a 中的 ABCD 平面即为P 点的切削平面。
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３.副切削平面Ps′通过副切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面。显然，切削平面和基面始终是相互垂直的。对于车削，基面一般是通过工件轴线的。
４.正交平面Po通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。如图10-3b中通过P点的P。截面为正交平面。
５.假定工作平面Pf 通过切削刃选定点并垂直于基面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线，一般说来其方位要平行于假定的进给方向。
三、车刀切削部分的几何角度
车刀切削部分共有六个独立的基本角度；前角（?o）、主后角(??)、
?)、主偏角（kr）?）和刃倾角（?s）副后角(??、副偏角（kr。还有几个派生
的角度如楔角（?o）和刀尖角（?r）等。外圆车刀角度的标注如图10-４所示。
图10-4 车刀角度的标注
1.在基面内测量的角度
（1）主偏角（kr） 主偏角是主切削平面与假定工作平面间的夹角。主偏角的主要作用是改变主切削刃和刀头的受力及散热情况。
?） 副偏角是副切削平面与假定工作平面间的夹角。副（2）副偏角（kr
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