金屬切削加工雖有多種不同的形式，但是，它們在很多方面如切削運動、切削工具以及切削過程的物理實質等，都有著共同的現象和規(guī)律。

*節(jié) 切削運動及切削要素

一、零件表面的形成及切削運動

機器零件的形狀主要由下列幾種表面組成：

（1）外圓面
（2）內圓面（孔） ： 外圓面和內圓面（孔）是以某一直線為母線，以圓為軌跡，作旋轉運動所形成的表面。
（3）平面 :平面是以一直線為母線，以另一直線為軌跡，作平移運動所形成的表面。
（4）成形面 :成形面是以曲線為母線，以圓或直線為軌跡，作旋轉或平移運動所形成的表面。

上述各種表面可分別用（圖1-1）所示的相應的加工方法來獲得。

由圖可知，要對這些表面進行加工，刀具與工件之間必須有一定的相對運動，即切削運動。

切削運動包括主運動（圖1-1中I）和進給運動（圖1-1中II）。

1．主運動

主運動使刀具和工件之間產生相對運動，促使刀具前刀面接近工件而實現切削。它速度zui高，消耗功率zui大。

2．進給運動

進給運動使刀具與工件之間產生附加的相對運動，與主運動配合，即可連續(xù)地切除切削，獲得具有所需幾何特性的已加工表面。

各種切削加工方法（車削、鉆削、刨削、銑削、磨削和齒輪加工等）都是為了加工某種表面而發(fā)展起來的，因此，也都有其特定的切削運動。切削運動有旋轉的，也有直行的；有連續(xù)的，也有間歇的。

切削時,實際的切削運動是一個合成運動（圖1-2）其方向由合成切削速度角η確定的。

二、切削用量

切削用量用來衡量切削運動量的大小。

在一般的切削加工中，切削用量包括切削速度、進給量和背吃刀量三要素。

1．切削速度vc

切削刃上選定點相對于工件主運動的瞬時速度稱為切削速度。單位為m/s或m/min.

若主運動為旋轉運動，切削速度一般為其zui大的線速度。可按下式計算：

vc=πdn/1000 m/s或m/min

式中： d—工件或刀具的直徑，mm；
n—工件或刀具的轉速，r/s或r/min。

若主運動為往復直線運動（如刨削、插削等），則常以其平均速度為切削速度，即：

vc=2Lnr/1000 m/s或m/min

式中 L —往復行程長度（mm）
nr —主運動每秒或每分鐘的往復次數，st/s或str/min

2.進給量

刀具在進給運動方向上相對工件的位移量稱為進給量。 用單齒刀具（如車刀、刨刀等）加工時，進給量常用刀具或工件每轉或每行程，刀具在進給運動方向上相對工件的位移量來度量，稱為每轉進給量或每行程進給量，以f表示，單位為mm/r或mm/st （圖1-3）。

用多齒刀具（如銑刀、鉆頭等）加工時，進給運動的瞬時速度稱進給速度，以vf表示，單位為mm/s或mm/min。

刀具每轉或每行程中每齒相對工件在進給運動方向上的位移量稱每齒進給量，以fz表示，單位為mm/z。

每齒進給量、進給量和進給速度之間有如下關系：

vf=fn=fzzn mm/s或mm/min

式中 n — 刀具或工件轉速，r/s或r/min
z —刀具的齒數。

3.背吃刀量ap

在通過切削刃上選定點并垂直于該點主運動方向的切削層尺寸平面中，垂直于進給運動方向測量的切削層尺寸，稱為背吃刀量（圖1-3）,單位mm。

車削時，可用下式計算：

dp=（dw-dm）/2 mm

式中 dw — 工件待加工表面（圖1-4）直徑（mm ）；
dm — 工件已加工表面直徑（mm ）。

三、切削層參數

切削層是指切削過程中，由刀具切削部分的一個單一動作（如車削時工件轉一周，車刀主切削刃移動一段距離）所切除的工件材料層。

切削層決定了切屑的尺寸及刀具切削部分的載荷。切削層的尺寸和形狀，通常是在切削層尺寸平面中測量的（圖1-3）。

1．切削層公稱橫截面積A_D

在給定瞬間，切削層在切削層尺寸平面里的實際橫截面積，單位為mm2。

2．切削層公稱寬度b_D

在給定瞬間，作用主切削刃截形上兩個極限點間的距離，單位為mm2。

3．切削層公稱厚度h_D

在同一瞬間的切削層公稱橫截面積與其公稱寬度之比，單位為mm。

由定義知： A_D= b_Dh_D mm

因AD不包括殘留面積，而且在各種加工方法中AD與進給量和背吃刀量的關系不同，所以AD不等于f和ap的積。只有在車削加工中，當殘留面積很小時才能近似地認為它們相等，即

A_D≈fa_p mm²