切削要素与切削层参数对切削质量的影响

切削要素包括切削用量三要素（切削速度vc、进给量f、背吃刀量aP）和切削层参数。

1.切削速度

切削刃上选定点相对工件主运动的瞬时速度称为切削速度，以vc表示，单位为m/s或m/min。

若主运动为旋转运动（如车削、铣削等），切削速度一般为其最大线速度，即

式中：d——工件（或刀具）的直径，mm；

n——工件（或刀具）的转速，r/s或r/min。

若主运动为往复直线运动（如刨削、插削等），则常以其平均速度为切削速度，即

式中：L——往复行程长度，mm；

nr——主运动每秒或每分钟的往复次数，1/s或1/min。

2.进给量

刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量。不同的加工方法，由于所用刀具和切削运动形式不同，进给量的表述和度量方法也不相同。

用单齿刀具（如车刀、刨刀等）加工时，当主运动是回转运动时，进给量指每转进给量，即工件或刀具每回转一周，两者沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r；当主运动是直线运动时，进给量指每行程进给量，即刀具或工件每往复直线运动一次，两者沿进给方向的相对位移量。

用多齿刀具（如铣刀、钻头等）加工时，进给运动的瞬时速度称进给速度，以vf表示，单位为mm/s或mm/min。刀具每转或每行程中每齿相对工作进给运动方向上的位移量，称每齿进给量，以fz表示，单位为mm。fz、f、vf之间有如下关系

vf=fn=fzzn(www.xing528.com)

式中：n——刀具或工件转速，r/s或r/min；

z——刀具的齿数。

3.背吃刀量

在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动方向测量得到的切削层尺寸，称为背吃刀量，以aP表示，单位为mm。如图1-2所示，车外圆时，aP可用下式计算，即

式中：dw、dm——工件待加工表面直径已加工表面直径，mm。

4.切削层参数

切削层是指切削过程中，由刀具切削部分的一个单一动作（如车削时工件转一圈，车刀主切削刃移动一段距离）所切除的工件材料层。它决定了切屑的尺寸及刀具切削部分的载荷。切削层的尺寸和形状，通常是在切削层尺寸平面中测量的，如图1-3所示。

图1-3　车削时切削层尺寸

（1）切削层公称横截面积AD。切削层公称横截面积指在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面积，单位为mm2。

（2）切削层公称宽度bD。切削层公称宽度指在给定瞬间，作用于主切削刃截形上两个极限点间的距离，在切削层尺寸平面中测量，单位为mm。

（3）切削层公称厚度hD。切削层公称厚度指同一瞬间切削层公称横截面积与其公称宽度之比，单位为mm。由定义可知

AD=bDhD

对于车削加工来说，切削层公称横截面积AD为

AD≈faP