基本定义和切削运动

《基本定义和切削运动》为南京工学院机床刀具教研组1958年编印的金属切削原理参考资料，封面题“基本定義和切削運動”，副题见“金属切削原理参致资料 基本定义和切削运动”，封面并署“图书馆 南京工学院 机床刀具教研组 1958年”。前20页正文为“第一篇 第二章 基本定义和切削运动”，可见§1一般概念、§2切削过程中之运动与切削运动的分类、§3工件上的基本定义、§4刀具上之基本定义、§5切刀在运动中之几何参数、§6切削用量要素与切削层的几何参数等内容。本书以金属切削加工的共同过程为对象，说明不论单刀或多刀刀具的各种切削加工方式，其切下材料的过程基本相同，因此所规定的定义必须适合各种加工方式；各种加工方法可视为金属切削加工共同过程中的个别情况。书中指出切刀在各类刀具中占有最重要地位，也是最简单的刀具之一，故研究刀具时一般以切刀切削部分几何参数的合理数值作为基础开始研究；现代切削加工方式基本上有车削、刨削、铣削、钻削、插削、铰削、拉削、齿轮切削、螺纹切削等。

在切削运动部分，本书说明一般切削过程由主运动与辅助运动组成，切下切屑所必需的基本运动称为主运动，为使新的金属层不断投入切削以便切出整个工件表面的运动称为辅助运动或走刀运动；主运动速率一般比辅助运动大得多，消耗大部分切削动力。书中以表1列几种主要切削加工的运动简图，包括牛头刨、外圆车、钻床、平面铣、拉床等，比较主运动、辅助运动性质及其运动间关系和工作行程轨迹；又以表2列“均衡运动举例”，将切削运动组成单元归纳为八类，如一个直线运动（刨、插、拉）、二个直线运动（弓、锯）、一个圆转运动（圆盘拉刀）、一个圆转运动和一个直线运动、二个圆转运动、一个直线运动与一个圆转运动、二个圆转运动与一个直线运动、三个圆转运动等，并说明理论上还可组成更复杂运动组合，但工艺上不易实现。书中还讨论同时动作时产生合成运动轨迹，会使刀具工作时的角度和后出的角度产生差别，交替动作的辅助运动则无这种影响。

工件上的基本定义包括已加工表面、待加工表面和加工表面：已加工表面为工件上已经切去切屑的表面，待加工表面为即将切去切屑的表面，加工表面为主切削刃正在切削着的表面，亦即上述两个表面间的过渡表面。刀具上的基本定义则从切刀要素讲起，说明切刀由刀头与刀身（刀杆）组成，刀头是工作部分，刀身是装夹部分；工作部分分前倾面、后隙面、主切削刃、过渡切削刃、付切削刃、刀尖等，前倾面为切削过程中用以排出切屑的表面，后隙面为正对工件的表面，主切削刃完成主要切削工作，后隙面相应分为主后隙面、过渡后隙面和付后隙面。书中还依据OCT 6898说明确定切刀角度的原始平面，包括切削平面、基面以及垂直于切削速度方向的平面，并解释直线切削刃与曲线切削刃时切削平面的确定；对作直线运动的刨刀与插刀，其切削平面与切削表面重合。静止状态切刀角度包括主后角α、楔角β、前角γ、切削角δ、导角φ、离角φ1、付后角α1、刀尖角Σ、主切削刃倾角λ等，并说明刀尖安装高于或低于工件回转轴线时前角、后角的变化，以及刀杆几何轴线与工件轴线所成角度变化时导角、离角的变化。

切刀在运动中的几何参数部分，书中说明切削过程中切刀角度在数值与测量方向上会随刀杆轴线位置、刀尖安装高低、切削速度与走刀量向量方向数值以及主切削刃倾角改变而变化；运动中确定的角度与静止状态角度不同，称为运动角度或运动中之角度。书中以螺旋轨迹参数方程、方向余弦和平面方程讨论运动后角、排屑角、运动前角等，指出排屑角在主切削刃或其切线与此点垂直于相对速度的平面间度量，并说明切屑沿前倾面滑动与排出方向、切屑卷曲与倾斜性质同运动角度有关。切削用量要素部分列切削速度V、走刀量S、切削深度t、切削宽度b、切削厚度a及名义切削面积f0等定义和公式，如车削时V=πDn/1000、t=(D-d)/2、b=t/sinφ、a=S sinφ、f0=tS等，并说明带入角时切削宽度、切削厚度和名义接触面积的变化。本书引用OCT 6898等标准，系统整理金属切削基本定义、切削运动分类、工件表面、刀具角度及切削用量要素，反映了1950年代中国工科金属切削原理课程参考资料的编写面貌，对研究机械加工工艺、刀具角度定义及工科教材史具有文献参考价值。本次仅见前20页，后续内容待补。