山东大学机械制造技术基础课程知识点整理
第一章
一、切削时的工件表面
待加工表面：工件上多余金属即将被切除的表面 已加工表面：多余金属被切除后形成的表面
过渡表面：待加工表面与已加工表面之间的连接表面
二、刀具的工作角度
一般均为前角增大 后角减小 但当刀尖位置低于机床中心高度时，应为前角减小 后角增大
三、切削层参数
切削层：刀具沿工件进给方向移动一个f时，刀具的刀刃从工件待加工表面切下的金属层 1、切削厚度hD
垂直过渡表面度量的切削层尺寸 2、切削宽度bD
沿过渡表面度量的切削层尺寸 3、切削面积AD
切削层在基面内的截面面积
四、切削方式
直角切削：刀刃垂直于合成切削运动方向 斜角切削：刀刃不垂直与合成切削运动方向 自由切削：只有一条直线切削刃参与切削
非自由切削：有多条切削刃或曲线切削刃参与切削 直角自由切削：直角切削+自由切削
五、刀具角度标注
六、刀具材料应具有的性能 1、高强度和韧性 2、高硬度和耐磨性
3、高的热稳定性、耐热性
4、良好的物理特性和工艺性，便于加工 5、经济性
七、高速钢
高速钢塑性、韧性、导热性、工艺性较好，适合制造如铣刀、拉刀等形状复杂的刀具 硬度、耐磨性、耐热性差，常用于制造低速切削刀具和成形刀具
八、硬质合金
应用最为广泛，由金属碳化物（保证硬度、耐磨性）及金属黏结剂（保证强度、韧性）高温烧结而成。
1、YG类（K类）（WC+Co）
高抗弯强度和抗冲击韧度，可减少切削时的崩刃 加工短切屑黑色金属（铸铁）、有色金属及非金属材料 2、YT类（P类）（WC+TiC+Co） 硬度耐热性好，韧性导热系数差 加工长切屑黑色金属（钢） 3、YW类（M类）
既可加工长切屑，也能加工短切屑黑色金属和有色金属，通用合金 4、YN类
常用于钢和铸铁的半精加工和精加工
九、涂层刀具
在刀具上覆盖一层耐磨性高的难熔金属化合物 硬涂层：提高硬度和耐磨性 软涂层：减小摩擦
十、陶瓷刀具
未来发展较好，但需解决韧性问题 主要有两种：Al2O3基和Si3N4基 特点：
1、高硬度和耐磨性 2、高耐热性 3、化学稳定性高 4、低摩擦因数（光滑） 5、原料丰富
十一、金刚石刀具
分类：单晶、PCD和金刚石复合刀片
性能最好，用于加工有色金属和非金属，不可加工铁族元素（易发生反应产生石墨）
特点：1、高硬度和耐磨性 2、各向异性 3、低摩擦因数 4、刀刃锋利 5、高导热性，热稳定性差 6、价格贵
十二、立方氮化硼刀具（CBN）
硬度仅次于金刚石，化学惰性强，热稳定性高
特点：1、高硬度耐磨性 2、高热稳定性 3、优良化学稳定性 4、高导热性 5、低摩擦因数
第二章
一、切屑形成过程
（1）、切屑形成的本质：切削层金属的剪切滑移和剪切破坏 （2）、变形区的划分（了解特点）
第一变形区（Ⅰ）：AO始滑移线，MO终滑移线，晶粒发生剪切滑移
第二变形区（Ⅱ）：刀-屑接触区，切屑沿此流出，晶粒剪切滑移呈剧烈纤维化，有时有滞留层
第三变形区（Ⅲ）：刀-工接触区，有时也呈纤维化，有加工硬化和回弹现象
（3）、第一变形区内变形过程 P34
第一变形区宽度非常小，可以看做一个面，即剪切面。 重点：（4）变形程度的表示方法 1、变形系数ξ
2、剪切角Φ
剪切面与切削速度间的关系。剪切角越大，变形越小。 3、剪应变ε
（5）、剪切角与摩擦角的关系
1、前角增大，剪切角增大，变形减小 2、摩擦角增大，剪切角减小，变形增大 （6）、切屑变形规律
1、工件材料硬度、强度高，变形小 2、前角越大，变形越小 3、切削厚度越大，变形越小
4、无积屑瘤区，v越大，变形越小，有积屑瘤区，随v增大变形先增大后减小
二、积屑瘤现象
产生条件：压力和温度
产生原因：冷焊、高温、高压、粘结
积屑瘤对切削过程影响：1、增大实际前角，切削轻快 2、增大切削厚度 3、加工表面粗糙度增大 4、影响刀具寿命
粗加工时，积屑瘤可代替刀具进行切削，保护刀具，减小变形 精加工时，绝对不允许积屑瘤出现
避免积屑瘤的措施：1、降低切削速度 2、采用高速切削 3、增大前角 4、使用性能良好的
切削液 5、提高工件材料的硬度，降低材料硬化指数（塑性越大，越易产生积屑瘤）
三、切削力的来源
1、克服工件材料弹性变形 2、克服工件材料塑性变形 3、克服刀-屑 刀-工接触面之间的摩擦力
四、影响切削力的主要因素 1、工件材料的影响 2、切削用量的影响
aP增大，变形系数不变，切削力按正比关系增加
f增大，变形系数减小，切削力不按正比关系增加，影响小于aP v影响较复杂
切削脆性金属时v增加，切削力略有减小，但变化不大
切削塑性金属时，在v增加至积屑瘤区时，切削力先增大后减小。v继续增加至离开积屑瘤区时，切削力逐渐减小
3、刀具几何参数的影响 P43 了解
五、切削热的产生
来源：切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功 背吃刀量ap对q影响最大，其次是v，最后是f
六、切削区温度的分布
1、前刀面上和切屑接触面上温度高且梯度很大
2、温度最高点不在切削刃，而在离切削刃有一定距离的地方（工件脆性越高，则温度最高点力切削刃越近），原因为摩擦热沿刀面逐渐积累
3、刀具材料和工件材料的导热系数越小，前后刀面温度越高
七、影响切削温度的主要因素（区别切削热） 1、切削用量的影响
切削速度v对温度影响最大，进给量f次之，背吃刀量ap影响最小。 2、刀具几何参数影响
前角越大，变形小，切削温度低。但当前角大于18°—20°时，由于散热条件变差，温度反而可能升高
主偏角减小时，总散热条件改善，切削温度减小 3、工件材料影响
脆性材料变形与摩擦小，温度低，合金钢硬度高，导热系数差，温度高 4、刀具磨损的影响
磨损严重时摩擦与变形大，温度高
八、刀具的磨损（三种形态，五种原因） 形态：前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损
原因：硬质点磨损、黏结磨损、扩散磨损、化学磨损、热电磨损
九、刀具磨损的三个阶段
初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段
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