第五节 切削层参数
1.含义
切削层是指在切削过程中刀具的刀刃在一次走刀中所切除的工件材料层，即相邻两个过渡表面之间所夹着的一层金属。切削层的轴向剖面称为切削层横截面。切削层的形状和尺寸直接决定了刀具切削部分所承受的载荷大小及切屑的形状和尺寸，所以必须研究切削层界面的形状和参数。
切削层的横截面参数是指切削层的横截面尺寸，包括切削层公称宽度bD、切削层公称厚度hD和切削层公称横截面积AD三个参数（图1.12）。
图1.12 切削层参数（parameters on cutting lay）
①切削层公称宽度bD。切削层公称宽度是指刀具主切削刃与工件的接触长度，单位是mm。车削时，设车刀主切削刃与工件轴线之间的夹角即主偏角κr，则
②切削层公称厚度hD。切削层公称厚度是指刀具或工件每移动一个进给量f时，刀具主切削刃相邻的两个位置之间的垂直距离，单位是mm。车外圆时有
③切削层公称横截面积AD。切削层公称横截面积即切削层横截面的面积，单位mm2，AD不包括残留面积，但车削的残留面积很小，即有
2.主偏角的影响
如图1.13所示， 主偏角减小，切削层厚度hD减小，而切削层宽度bD增大，即主切削刃与工件的接触长度增加，单位长度上的负荷减轻。
图1.13 主偏角对切削宽度和厚度的影响（affection of tool cutting edge angle on cutting width and thickness）
习题
一、简答题
1.常用的机动形式的金属切削加工方法有哪些？
2.金属切削加工工艺系统由哪四部分构成？
3.发生线的形成有哪些方法？包络法是否存在原理误差？
4.工件加工表面是如何定义的？钻孔的待加工表面在哪里？
5.切削运动包括哪些运动？其各自的作用如何？传统的机械加工是否可以没有主运动？
6.切削用量三要素有哪些？进给量与进给速度是否是同一回事？
7.切削层是如何定义的？其面积如何计算？
二、选择题
1.拉刀拉削时的进给运动是（ ）。
A.拉刀直线运动
B.没有进给运动，靠齿升量完成
C.端部工件支撑板的浮动
2.外圆磨削前后的工件直径分别为ϕ51mm和ϕ50mm，分成两次走刀磨完加工余量，如果第一次的背吃刀量取0.4mm，那么第二次走刀的背吃刀量应为（ ）。
A. 1mm
B. 0.2mm
C. 0.1mm
D. 0.5mm
3.实体工件在台式钻床上钻削直径为ϕ16mm的孔，而台式钻床的工作范围为ϕ3～13mm，故分两次走刀来完成，第一次选取钻头直径为ϕ12mm，第二次改用ϕ16mm的钻头或扩孔钻加工。两次走刀的背吃刀量分别是：（ ）。
A. 12mm，4mm
B. 6mm，2mm
C. 12mm，2mm
D. 6mm，4mm
4.随着进给量f增大，切削厚度hD会（ ）。
A.不规则变化
B.随之减小
C.与其无关
D.随之增大
5.一个20颗刀粒的盘式端面铣刀，以100r/min的转速回转铣削平面，每齿进给量fz=0.01mm，那么该铣刀的进给速度vf为（ ）。
A. 200mm/min
B. 2mm/min
C. 2000mm/min
D. 20mm/min
三、填空题
1.工件上切削刃正在切削的那部分表面，称为 。
2.切削运动中， ，运动速度高，消耗的功率最多。
3.外圆磨削时，砂轮的高速旋转为 运动，工件的低速旋转运动为 运动。
4.直刃铰刀工作时其切削方式为正交直角切削，而螺旋刃铰刀的切削方式为 。
5.沿主切削刃方向测量的切削层横截面尺寸，即主切削刃的工作接触长度，称为 。
6.那些不直接参与工件材料的去除，但又是完成零件表面加工全过程必不可少的运动，称为 ，如换刀运动、工件上下料运动、分度运动等。
四、判断题
1.在外圆车削加工时，背吃刀量等于待加工表面与已加工表面间的垂直距离。 （ ）
2.主运动都是由刀具旋转产生的运动。 （ ）
3.齿轮加工时的进给运动为滚刀的旋转运动。 （ ）
4.主运动、进给运动和辅助运动合称为切削用量三要素。 （ ）
5.进给量越大，则切削厚度越大。 （ ）
6.工件转速越高，则进给量越大。 （ ）
7.实体上钻孔的待加工面就是孔的轴线。 （ ）
8.对比工件深度长得多的珩磨头来讲，其回转和往复直线运动都是主运动。 （ ）
9.某些表面的形成过程中，其发生线的导线和母线是可以互换的。 （ ）
10.展成（包络）法加工的表面是没有原理误差的。 （ ）
11.刨削加工的进给运动都是间歇性的。 （ ）
12.龙门刨床和牛头刨床刨削加工平面，它们的主运动都是工件的直线运动。 （ ）
13.通常情况下，斜角切削都比正交直角切削刃接触长度大，单位长度上的负荷更轻，且更加平稳。 （ ）
14.切削速度和转速是一回事。 （ ）
五、计算题
某外圆车削工序，工件毛坯直径为ϕ60mm，加工后工件直径为ϕ56mm，要求一次走刀切除余量，选定的工件转速为250r/min，进给速度为30mm/min，试求切削用量三要素，并计算切削层的面积。